Gravadora de veu Arduino Nano amb micròfon MAX9814: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Vaig rebre un micròfon MAX9814 del lliurament AZ a Amazon i volia provar el dispositiu. Per tant, vaig crear aquest senzill projecte basat en el Spy Bug de Great Scott (publicat sota aquesta llicència creative commons). Vaig modificar bastant l'estructura dels projectes per millorar l'eficiència i afegir algunes funcions noves. Aquest és el meu primer projecte Instructables, de manera que no serà perfecte, però estic disposat a aprendre i a rebre consells.

Els resultats de les proves del micròfon amb diferents guanys s’afegeixen al final, de manera que si només voleu comparar la qualitat dels guanys de 40dB, 50dB i 60dB, podeu saltar-hi.

Espero que aquest projecte sigui útil per a les persones que intentin implementar un micròfon al seu projecte. També espero fer aquest projecte el més accessible per a principiants, així que he afegit molts comentaris al meu codi, però també estic encantat de revisar el meu treball per afegir qualsevol aclariment addicional que sigui útil. El cablejat és molt fàcil per a principiants, però la implementació del programari és una mica més complicada.

Consulteu tots els fitxers del projecte i suggeriu millores al meu codi al dipòsit de GitHub.

Subministraments:

Amazon:

• Micròfon MAX9814 amb amplificador
• Taula de pa
• Arduino Nano (és un paquet de 3 però només en necessiteu un)
• Lector de targetes SD
• LEDs
• Resistències
• Botons tàctils
• Mini cable USB B (per a Arduino Nano)
• Banc d'alimentació USB (he utilitzat un barat comprat localment)

Pas 1: Circuit i explicació del dispositiu

He personalitzat el meu circuit perquè funcioni amb el dispositiu Arduino Nano, però podeu executar el vostre circuit en diferents dispositius Arduino editant els números de pins a la part superior del meu codi (secció següent). Per configurar el circuit al dispositiu, cerqueu "Pinout Arduino [El vostre model]" i hi hauria d'haver moltes imatges que il·lustressin quines funcions pot realitzar cada pin (per exemple, entrada analògica, SS, MOSI, etc.). La majoria dels dispositius també inclouen pins etiquetats. Vaig dibuixar aquest esquema amb l'editor EasyEDA, però el vaig crear amb una placa de soldadura sense soldar, ja que volia crear-la el més ràpidament possible i volia reconfigurar ràpidament el disseny.

Pas 2: programació

Vaig escriure un codi senzill per gravar l'àudio al dispositiu. Vaig utilitzar el codi de Great Scott com a inspiració, però vaig canviar l’estructura per augmentar l’eficiència i la simplicitat. També he eliminat les restriccions sobre el nombre de fitxers que es podien gravar i he afegit més comentaris que haurien d’ajudar els principiants a navegar. Baixeu-vos el codi acabat a continuació i obriu-lo amb l'IDE Arduino. Baixeu-vos els mòduls necessaris ("SD.h", "SPI.h" i "TMRpcm.h") mitjançant el gestor de paquets Arduino (que es mostra a les imatges anteriors).

La gravació a un fitxer WAV en una targeta SD és una característica avançada de la biblioteca TMRpcm, de manera que per utilitzar-lo heu d’editar el fitxer de configuració de la biblioteca. Tot i que això sona descoratjador (almenys per a mi), només busca el fitxer "pcmConfig.h" mitjançant l'explorador de fitxers i descomenta algunes línies de codi (desant-lo després).

1. A les plaques Uno o no mega, descomenteu la línia #define buffSize 128
2. També descomenteu #define ENABLE_RECORDING i #define BLOCK_COUNT 10000UL

Un cop completat, torneu a l'IDE Arduino, connecteu el vostre Arduino, seleccioneu-lo i, a continuació, compileu i pengeu el programa. L’obertura del monitor sèrie també us proporcionarà alguns comentaris durant el temps d’execució.

Pas 3: Projecte finalitzat i proves

Quan vaig acabar el cablejat i la depuració, vaig provar el projecte.

ADVERTÈNCIA si reinicieu el dispositiu es restablirà el comptador de noms de fitxer, cosa que provocarà que els fitxers nous sobreescriguin els fitxers antics.

Per utilitzar el dispositiu:

1. connecteu un cable d'alimentació USB a l'Arduino
2. premeu el botó tàctil per iniciar la gravació (el LED s’encendrà per indicar-ho)
3. torneu a prémer el botó per acabar de gravar
4. repeteix per a tants enregistraments com siguin necessaris
5. desconnecteu el cable d'alimentació USB
6. Traieu la targeta SD
7. Inseriu la targeta SD en un ordinador o telèfon
8. Obriu els fitxers a l’aplicació de reproducció escollida

El propòsit inicial d’aquest projecte era provar el micròfon MAX9814, de manera que vaig realitzar tres proves per esbrinar l’efecte que el seu amplificador incorporat va tenir en el resultat. Mentre produïa els enregistraments, vaig utilitzar una de les simfonies de Mozart com a variable de control. El vaig tocar a l'altaveu del telèfon, que vaig mantenir apuntat cap al micròfon a una distància constant durant els tres enregistraments. L'única variable que vaig canviar va ser el guany del micròfon (ajustat connectant-lo a VCC, GND o deixant-lo flotant). S'adjunten els clips d'àudio resultants. També vaig combinar l'àudio de 40dB i 60dB en una sola gravació en què es reprodueixen els 40dB a l'orella esquerra i els 60dB a l'orella dreta. Això fa que la diferència de qualitat sigui molt notable i ressalta la importància del guany proporcionat pel mòdul MAX9814.

En general, em va agradar molt els resultats de la gravació, sobretot perquè la configuració del dispositiu és una de les més senzilles que he vist (amb només tres cables i sense components externs, fins i tot un LED senzill requereix una resistència). També s’ha de tenir en compte que l’Arduino Nano té un ADC de 10 bits, de manera que qualsevol lectura d’amplitud només pot ser un dels 1024 valors discrets. A causa de la seva bona qualitat d'àudio, la seva mida compacta i el seu consum d'energia insignificant; Espero utilitzar el dispositiu en futurs projectes.

Si no he aprofundit en els detalls, estaré encantat d’ajudar-los i afegir-hi aclariments addicionals. Aquest és el meu primer instructable, de manera que qualsevol consell que se'm doni ara es pot reflectir en tots els meus projectes futurs. Si teniu algun suggeriment per millorar els meus codis, m'agradaria afegir-los al meu projecte a GitHub i a aquest manual.