Tabla de contenido:
- Paso 1: Arquitectura
- Paso 2: Materiales
- Paso 3: Primera PCB - Antes de De0 Nano SoC
- Paso 4: Segunda PCB: después de la placa De0 Nano SoC
- Paso 5: Comunicación entre PCB y De0 Nano SoC
- Paso 6: ¿Cómo hacer efectos de sonido con sensor de infrarrojos?
Video: Proyecto EISE4: Aprenda a realizar un dispositivo de modulación de voz: 6 pasos (con imágenes)
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44
En este instructivo, pasará por todos los diferentes pasos para realizar un dispositivo que agrega efectos de sonido (un retraso y un eco). Este dispositivo consta principalmente de un micrófono, una placa DE0 Nano SoC, un altavoz, una pantalla y un sensor de infrarrojos. Dependiendo de la distancia a la que se encuentre del sensor de infrarrojos, se realizará un efecto. La pantalla está aquí para imprimir la FFT.
Usamos una placa De0 Nano SoC, y dos PCB están conectadas a ella. Estos son circuitos analógicos en los que soldamos cada componente que necesitamos.
Paso 1: Arquitectura
Aquí está la arquitectura en la que pensamos primero antes de comenzar el proyecto. Primero obtuvimos el micrófono que realiza la adquisición de la señal, que luego se amplifica con el Amplificador de Voltaje. Luego se conecta al pin ADC de la placa DE0 Nano Soc, que calcula la FFT y la imprime en una pantalla. Las salidas de la placa se conectan luego a un DAC, antes de amplificarse y conectarse al altavoz.
En este punto del proyecto no pensamos en el uso de un sensor de infrarrojos, que luego asimilamos dentro del proyecto.
Paso 2: Materiales
Para realizar este proyecto, utilizamos los siguientes componentes:
- micrófono
- altavoz
- Tablero DE0 Nano Soc
- Convertidor de analógico a digital (integrado en la placa DE0 Nano Soc)
- Convertidor de digital a analógico (MCP4821)
- Amplificador de potencia de audio (LM386N-1)
- Amplificador de voltaje con control automático de ganancia.
- Regulador de voltaje que genera -5V (MAX764)
- Sensor de infrarrojos (GP2Y0E02A)
- Energía solar que genera 5V (fuente de alimentación)
- Pantalla (que imprime la FFT)
Paso 3: Primera PCB - Antes de De0 Nano SoC
Este primer circuito analógico contiene el micrófono (MC1), el Amplificador de Voltaje con control automático de ganancia (la parte del circuito conectada al amplificador operacional) y el Regulador de Voltaje que genera -5V (MAX764).
Primero, el micrófono capta el sonido, luego el sonido se amplifica con el amplificador de voltaje; el voltaje va de 16mV a 1.2V aproximadamente. El regulador de voltaje solo está aquí para suministrar el amplificador operacional.
La salida de todo el circuito está relacionada con el pin ADC de la placa DE0 Nano Soc.
Paso 4: Segunda PCB: después de la placa De0 Nano SoC
Las entradas de este segundo circuito analógico están conectadas a diferentes pines de la placa DE0 Nano Soc, que son los pines CS, SCK y SDI. Estas entradas luego se conectan al DAC (MCP4821), que luego se conecta al amplificador de potencia de audio (LM386N-1). Finalmente tenemos el altavoz.
Todo este circuito se alimenta con 5V provenientes de la placa DE0 Nano Soc, y su tierra está conectada a las DE0 Nano Soc y a la tierra de la primera PCB.
Paso 5: Comunicación entre PCB y De0 Nano SoC
La señal que proviene del micrófono se conecta al ADC de la tarjeta. El ADC está conectado al HPS y tenemos un NIOS II que se usa para controlar la pantalla. Para comunicarse, el HPS y el NIOS II utilizan una memoria compartida. Tenemos un código C en ejecución en el HPS que recibe valores del ADC y hace algunos efectos en el sonido. El resultado luego se envía a la siguiente PCB a través de un cable SPI que está conectado a un GPIO de la tarjeta. También tenemos un código C ejecutándose en NIOS II al mismo tiempo. Este programa está ahí para controlar la pantalla y mostrar un espectro de FFT.
Paso 6: ¿Cómo hacer efectos de sonido con sensor de infrarrojos?
En este proyecto, solo usamos un efecto de sonido, que es el retardo de sonido. Para activar este efecto, decidimos utilizar el sensor de infrarrojos. El sensor que está conectado al ADC integrado de la tarjeta tiene un valor entre 60 y 3300. Tenemos un valor cercano a 3300 cuando estamos cerca del sensor y tenemos un valor cercano a 60 cuando estamos lejos de él. Elegimos activar el retardo solo si el valor es superior a 1800; de lo contrario, el sonido se envía directamente al SPI.
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