ஒலி சென்சார் பயன்படுத்தி Arduino விசில் டிடெக்டர் சுவிட்ச்

ஒரு குழந்தையாக நான் ஒரு பொம்மை மியூசிக் காரைக் கவர்ந்தேன், அது உங்கள் கைகளைத் தட்டும்போது தூண்டப்படுகிறது, பின்னர் நான் வளர்ந்தவுடன் எங்கள் வீட்டில் விளக்குகள் மற்றும் ரசிகர்களை நிலைமாற்ற இதைப் பயன்படுத்தலாமா என்று யோசித்தேன். சுவிட்ச் போர்டுக்கு என் சோம்பேறித்தனத்தை நடத்துவதற்குப் பதிலாக கைதட்டினால் என் ரசிகர்கள் மற்றும் விளக்குகளை இயக்குவது குளிர்ச்சியாக இருக்கும். ஆனால் இந்த சுற்று சுற்றுச்சூழலில் உரத்த வானொலி போன்ற அல்லது என் பக்கத்து வீட்டு புல்வெளியைப் போன்ற எந்தவொரு சத்தத்திற்கும் பதிலளிக்கும் என்பதால் இது பெரும்பாலும் செயல்படாது. கைதட்டல் சுவிட்சை உருவாக்குவதும் ஒரு வேடிக்கையான திட்டமாகும்.

அப்போதுதான், இந்த விசில் கண்டறிதல் முறையை நான் கண்டபோது, விசில் விசையை கண்டறியும். மற்ற ஒலிகளைப் போலல்லாமல் ஒரு விசில் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு ஒரு சீரான அதிர்வெண்ணைக் கொண்டிருக்கும், எனவே பேச்சு அல்லது இசையிலிருந்து வேறுபடுத்தலாம். எனவே இந்த டுடோரியலில், ஆர்டுயினோவுடன் சவுண்ட் சென்சாரை இணைப்பதன் மூலம் விசில் ஒலியை எவ்வாறு கண்டறிவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம், மேலும் ஒரு விசில் கண்டறியப்பட்டால், ரிலே மூலம் ஏசி விளக்கை மாற்றுவோம். மைக்ரோஃபோன் மூலம் ஒலி சமிக்ஞைகள் எவ்வாறு பெறப்படுகின்றன என்பதையும், ஆர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண்ணை எவ்வாறு அளவிடுவது என்பதையும் கற்றுக்கொள்வோம். சுவாரஸ்யமானதாகத் தெரிகிறது, எனவே Arduino அடிப்படையிலான வீட்டு ஆட்டோமேஷன் திட்டத்துடன் தொடங்குவோம்.

தேவையான பொருட்கள்

• Arduino UNO
• ஒலி சென்சார் தொகுதி
• ரிலே தொகுதி
• ஏசி விளக்கு
• கம்பிகளை இணைக்கிறது
• ப்ரெட்போர்டு

ஒலி சென்சார் வேலை

இந்த முகப்பு ஆட்டோமேஷன் திட்டத்திற்கான வன்பொருள் இணைப்பு மற்றும் குறியீட்டை நாம் டைவ் செய்வதற்கு முன், ஒலி சென்சாரைப் பார்ப்போம். இந்த தொகுதியில் பயன்படுத்தப்படும் ஒலி சென்சார் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. சந்தையில் கிடைக்கும் பெரும்பாலான ஒலி சென்சார்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை இதைப் போன்றது, இருப்பினும் தோற்றம் சற்று மாறக்கூடும்.

ஒலி சென்சாரில் உள்ள பழமையான கூறு மைக்ரோஃபோன் என்பது நமக்குத் தெரியும். மைக்ரோஃபோன் என்பது ஒலி அலைகளை (ஒலியியல் ஆற்றல்) மின் சக்தியாக மாற்றும் டிரான்ஸ்யூசர் வகை. மைக்ரோஃபோனுக்குள் இருக்கும் உதரவிதானம் வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஒலி அலைகளுக்கு அதிர்வுறும், அதன் வெளியீட்டு முனையில் மின் சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது. ஆனால் இந்த சமிக்ஞைகள் மிகக் குறைந்த அளவு (எம்.வி) இருக்கும், எனவே அர்டுயினோ போன்ற மைக்ரோகண்ட்ரோலரால் நேரடியாக செயலாக்க முடியாது. இயல்புநிலையாக ஒலி சமிக்ஞைகள் இயற்கையில் அனலாக் ஆகும், எனவே மைக்ரோஃபோனிலிருந்து வெளியீடு மாறி அதிர்வெண் கொண்ட சைன் அலைகளாக இருக்கும், ஆனால் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள் டிஜிட்டல் சாதனங்கள், எனவே சதுர அலைகளுடன் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன.

இந்த குறைந்த சமிக்ஞை சைன் அலைகளை பெருக்கி அவற்றை சதுர அலைகளாக மாற்ற, மேலே காட்டப்பட்டுள்ளபடி தொகுதி ஆன்-போர்டு LM393 ஒப்பீட்டாளர் தொகுதியைப் பயன்படுத்துகிறது. மைக்ரோஃபோனிலிருந்து குறைந்த மின்னழுத்த ஆடியோ வெளியீடு ஒப்பீட்டாளரின் ஒரு முள் ஒரு பெருக்கி டிரான்சிஸ்டர் மூலம் வழங்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஒரு குறிப்பு மின்னழுத்தம் மற்ற முனையில் ஒரு பொட்டென்டோமீட்டர் சம்பந்தப்பட்ட மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்று பயன்படுத்தி அமைக்கப்படுகிறது. மைக்ரோஃபோனிலிருந்து வரும் ஆடியோ வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் முன்னமைக்கப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​ஒப்பீட்டாளர் 5 வி (இயக்க மின்னழுத்தம்) உடன் உயர்ந்ததாக இருக்கும், இல்லையெனில் ஒப்பீட்டாளர் 0 வி இல் குறைவாகவே இருக்கும். இந்த வழியில் குறைந்த சமிக்ஞை சைன் அலை உயர் மின்னழுத்த (5 வி) சதுர அலைக்கு மாற்றும். கீழே உள்ள அலைக்காட்டி ஸ்னாப்ஷாட் மஞ்சள் அலை குறைந்த சமிக்ஞை சைன் அலை மற்றும் நீல நிறமானது வெளியீட்டு சதுர அலை எனக் காட்டுகிறது. திதொகுதியில் பொட்டென்டோமீட்டரை மாற்றுவதன் மூலம் உணர்திறனைக் கட்டுப்படுத்தலாம்.

ஆஸில்லோஸ்கோப்பில் ஆடியோ அதிர்வெண்ணை அளவிடுதல்

இந்த ஒலி சென்சார் தொகுதி வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஒலி அலைகளை சதுர அலைகளாக மாற்றும், அதன் அதிர்வெண் ஒலி அலைகளின் அதிர்வெண்ணுக்கு சமமாக இருக்கும். எனவே சதுர அலையின் அதிர்வெண்ணை அளவிடுவதன் மூலம் வளிமண்டலத்தில் ஒலி சமிக்ஞைகளின் அதிர்வெண்ணைக் காணலாம். கீழேயுள்ள வீடியோவில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதன் வெளியீட்டு சமிக்ஞையை ஆய்வு செய்ய ஒலி சென்சாரை எனது நோக்கத்துடன் இணைத்திருப்பதால் அவை செயல்படுகின்றன என்பதை உறுதிப்படுத்த.

அதிர்வெண்ணை அளவிடுவதற்கு எனது நோக்கத்தில் அளவீட்டு பயன்முறையை இயக்கியுள்ளேன், மேலும் அறியப்பட்ட அதிர்வெண்ணின் ஒலி சமிக்ஞைகளை உருவாக்க பிளே ஸ்டோரிலிருந்து Android பயன்பாட்டை (அதிர்வெண் ஒலி ஜெனரேட்டர்) பயன்படுத்தினேன். மேலேயுள்ள ஜி.ஐ.டி-யில் நீங்கள் காணக்கூடியது, ஒலி சமிக்ஞைகளை ஒரு அழகான கண்ணியமான துல்லியத்துடன் அளவிட முடிந்தது, நோக்கத்தில் காட்டப்படும் அதிர்வெண்ணின் மதிப்பு எனது தொலைபேசியில் காட்டப்படும் ஒன்றிற்கு மிக அருகில் உள்ளது. இப்போது, ​​தொகுதி செயல்படுவதை நாங்கள் அறிவோம், அர்டுயினோவுடன் ஒலி சென்சார் இடைமுகத்துடன் தொடரலாம் .

விசில் டிடெக்டர் அர்டுயினோ சர்க்யூட் வரைபடம்

ஒலி சென்சார் பயன்படுத்தி Arduino விசில் டிடெக்டர் சுவிட்ச் சுற்றுக்கான முழுமையான சுற்று வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. ஃப்ரிட்ஸிங் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி சுற்று வரையப்பட்டது.

ஒலி சென்சார் மற்றும் ரிலே தொகுதி Arduino இன் 5V முள் மூலம் இயக்கப்படுகிறது. சவுண்ட் சென்சாரின் வெளியீட்டு முள் அர்டுயினோவின் டிஜிட்டல் முள் 8 உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது அந்த முள் நேரத்தின் சொத்து காரணமாகும், மேலும் இதைப் பற்றி நிரலாக்க பிரிவில் விவாதிப்போம். ரிலே தொகுதி முள் 13 ஆல் தூண்டப்படுகிறது, இது UNO போர்டில் உள்ளமைக்கப்பட்ட எல்.ஈ.டி உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

ஏ.சி. இந்த வழியில் ரிலே தூண்டப்படும்போது NO முள் சி முள் உடன் இணைக்கப்படும், இதனால் ஒளி விளக்கை ஒளிரும். இல்லையெனில் பிளப் அணைக்கப்படும். இணைப்புகள் செய்யப்பட்டவுடன், எனது வன்பொருள் இதுபோன்றது.

எச்சரிக்கை: ஏசி சுற்றுடன் பணிபுரிவது ஆபத்தானது, நேரடி கம்பிகளைக் கையாளும் போது எச்சரிக்கையாக இருங்கள் மற்றும் குறுகிய சுற்றுகளைத் தவிர்க்கலாம். எலக்ட்ரானிக்ஸ் அனுபவம் இல்லாதவர்களுக்கு ஒரு சர்க்யூட் பிரேக்கர் அல்லது வயதுவந்த மேற்பார்வை பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. உங்களுக்கு எச்சரிக்கை செய்யப்பட்டுள்ளது !!

Arduino உடன் அதிர்வெண் அளவிடுதல்

உள்வரும் சதுர அலைகளின் அதிர்வெண்ணைப் படிக்கும் எங்கள் நோக்கத்தைப் போலவே, அதிர்வெண்ணைக் கணக்கிட Arduino ஐ நிரல் செய்ய வேண்டும். செயல்பாட்டில் உள்ள துடிப்பைப் பயன்படுத்தி எங்கள் அதிர்வெண் கவுண்டர் டுடோரியலில் இதை எவ்வாறு செய்வது என்பதை நாங்கள் ஏற்கனவே கற்றுக்கொண்டோம். ஆனால் இந்த டுடோரியலில் துல்லியமான முடிவுகளைப் பெற அதிர்வெண்ணை அளவிட ஃப்ரீக்மேஷர் நூலகத்தைப் பயன்படுத்துவோம். துடிப்பு எவ்வளவு நேரம் இருக்கும் என்பதை அளவிட இந்த நூலகம் பின் 8 இல் உள்ள உள் டைமர் குறுக்கீட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. நேரம் அளவிடப்பட்டதும் எஃப் = 1 / டி சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண்ணைக் கணக்கிடலாம். எவ்வாறாயினும், நாங்கள் நூலகத்தை நேரடியாகப் பயன்படுத்துவதால், அதிர்வெண் எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது என்பதற்கான பதிவு விவரங்கள் மற்றும் கணிதத்தில் நாம் செல்ல வேண்டியதில்லை. கீழேயுள்ள இணைப்பிலிருந்து நூலகத்தைப் பதிவிறக்கம் செய்யலாம்:

• அதிர்வெண் அளவீட்டு நூலகம் pjrc

மேலே உள்ள இணைப்பு ஒரு ஜிப் கோப்பைப் பதிவிறக்கும், பின்னர் ஸ்கெட்ச் -> நூலகத்தைச் சேர்க்கவும் ->.ZIP நூலகத்தைச் சேர்க்கவும் இந்த ஜிப் கோப்பை உங்கள் Arduino IDE இல் சேர்க்கலாம்.

குறிப்பு: நூலகத்தைப் பயன்படுத்துவதுUNO இல் பின் 9 மற்றும் 10 இல்உள்ள அனலாக்ரைட் செயல்பாட்டைமுடக்கும்என்பதால் டைமர் இந்த நூலகத்தால் ஆக்கிரமிக்கப்படும். மற்ற பலகைகள் பயன்படுத்தப்பட்டால் இந்த ஊசிகளும் மாறும்.

விசில் கண்டறிவதற்கு உங்கள் ஆர்டுயினோவை புரோகிராமிங் செய்தல்

ஒரு செயல்விளக்க வீடியோ முழுமையான திட்டம் இந்தப் பக்கத்தின் கீழே காணலாம். இந்த தலைப்பில் நான் திட்டத்தை சிறிய துணுக்குகளாக உடைத்து விளக்குகிறேன்.

எப்பொழுதும் போலவே தேவையான நூலகங்களையும் சேர்த்து தேவையான மாறிகள் அறிவிப்பதன் மூலம் நிரலைத் தொடங்குகிறோம். மேலே உள்ள தலைப்பில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி நீங்கள் ஏற்கனவே FreqMeasure.h நூலகத்தை சேர்த்துள்ளீர்கள் என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். மாறி நிலை எல்.ஈ.டி நிலையை குறிக்கிறது மற்றும் மாறிகள் அதிர்வெண் மற்றும் தொடர்ச்சியானது முறையே அளவிடப்பட்ட அதிர்வெண் மற்றும் அதன் தொடர்ச்சியை வெளியிடுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

#சேர்க்கிறது //https://github.com/PaulStoffregen/FreqMeasure இரட்டை தொகை = 0; எண்ணின் எண்ணிக்கை = 0; bool state = பொய்; முழு அதிர்வெண்; int தொடர்ச்சி = 0;

வெற்றிட அமைவு செயல்பாட்டின் உள்ளே, பிழைத்திருத்தத்திற்காக சீரியல் மானிட்டரை 9600 பாட் விகிதத்தில் தொடங்குகிறோம். பின்னர் பயன்படுத்த FreqMeasure.begin () அதிர்வெண் அளவிடும் முள் 8 துவக்க செயல்பாடு. முள் 13 (LED_BUILTIN) வெளியீடு என்றும் அறிவிக்கிறோம்.

void setup () { Serial.begin (9600); FreqMeasure.begin (); // முன்னிருப்பாக பின்மோட் (LED_BUILTIN, OUTPUT) மூலம் முள் 8 இல் நடவடிக்கைகள் ; }

எல்லையற்ற வளையத்தின் உள்ளே, FreqMeasure.available () செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி பின் 8 இல் கேட்கிறோம் . உள்வரும் சமிக்ஞை இருந்தால், FreqMeasure.read () ஐப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண்ணை அளவிடுகிறோம் . சத்தம் காரணமாக பிழையைத் தவிர்க்க 100 மாதிரிகளை அளந்து சராசரியாக எடுத்துக்கொள்கிறோம். இதைச் செய்வதற்கான குறியீடு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.

if (FreqMeasure.available ()) { // சராசரி பல வாசிப்பு ஒன்றாக சேர்ந்து sum = sum + FreqMeasure.read (); எண்ணிக்கை = எண்ணிக்கை + 1; if (எண்ணிக்கை> 100) { அதிர்வெண் = FreqMeasure.countToFrequency (தொகை / எண்ணிக்கை); Serial.println (அதிர்வெண்); தொகை = 0; எண்ணிக்கை = 0; } }

நீங்கள் பயன்படுத்த முடியும் Serial.println () உங்கள் விசில் அதிர்வெண் மதிப்பு சரிபார்க்க இங்கே செயல்பாடு. என் விஷயத்தில் பெறப்பட்ட மதிப்பு 1800Hz முதல் 2000Hz வரை. பெரும்பாலான மக்களின் விசில் அதிர்வெண் இந்த குறிப்பிட்ட வரம்பில் விழும். ஆனால் இசை அல்லது குரல் போன்ற பிற ஒலிகளும் கூட இந்த அதிர்வெண்ணின் கீழ் வரக்கூடும், எனவே அவற்றை வேறுபடுத்துவதற்கு தொடர்ச்சியைக் கண்காணிப்போம். அதிர்வெண் 3 முறை தொடர்ச்சியாக இருந்தால், அது ஒரு விசில் ஒலி என்று உறுதிப்படுத்துகிறோம். எனவே, அதிர்வெண் 1800 முதல் 2000 வரை இருந்தால், தொடர்ச்சி எனப்படும் மாறியை அதிகரிக்கிறோம்.

if (அதிர்வெண்> 1800 && அதிர்வெண் <2000) {தொடர்ச்சி ++; சீரியல்.பிரண்ட் ("தொடர்ச்சி ->"); Serial.println (தொடர்ச்சி); அதிர்வெண் = 0;}

தொடர்ச்சியின் மதிப்பு மூன்றை எட்டினால் அல்லது மூன்றை தாண்டினால், நிலை எனப்படும் மாறியை மாற்றுவதன் மூலம் எல்.ஈ.டி நிலையை மாற்றுவோம். அரசு ஏற்கனவே உண்மையாக இருந்தால், அதை பொய்யாகவும், நேர்மாறாகவும் மாற்றுவோம்.

if (தொடர்ச்சி> = 3 && நிலை == பொய்) {state = true; தொடர்ச்சி = 0; Serial.println ("ஒளி இயக்கப்பட்டது"); தாமதம் (1000);} if (தொடர்ச்சி> = 3 && நிலை == உண்மை) {state = false; தொடர்ச்சி = 0; Serial.println ("ஒளி அணைக்கப்பட்டது"); தாமதம் (1000);}

Arduino விசில் டிடெக்டர் வேலை

குறியீடு மற்றும் வன்பொருள் தயாரானதும் அதை சோதிக்க ஆரம்பிக்கலாம். இணைப்புகள் சரியானவை என்பதை உறுதிசெய்து, தொகுதியை மேம்படுத்தவும். சீரியல் மானிட்டரைத் திறந்து விசில் அடிக்கத் தொடங்குங்கள், தொடர்ச்சியின் மதிப்பு அதிகரிக்கப்படுவதை நீங்கள் கவனிக்கலாம் மற்றும் இறுதியாக விளக்கை இயக்கலாம் அல்லது அணைக்கலாம். எனது சீரியல் மானிட்டரின் மாதிரி ஸ்னாப் ஷாட் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.

சீரியல் மானிட்டர் கூறும்போது, முள் 13 இல் ஒளி இயக்கப்பட்டிருப்பது உயர்ந்ததாக இருக்கும், மேலும் விளக்கை இயக்க ரிலே தூண்டப்படும். இதேபோல் லைட் அணைக்கப்பட்டதாக சீரியல் மானிட்டர் கூறும்போது விளக்கு அணைக்கப்படும் . நீங்கள் வேலையைச் சோதித்தவுடன், 12 வி அடாப்டரைப் பயன்படுத்தி செட்-அப் செய்ய முடியும் மற்றும் விசில் பயன்படுத்தி உங்கள் ஏசி ஹோம் அப்ளையன்ஸ் கட்டுப்படுத்தத் தொடங்கலாம்.

இந்த திட்டத்தின் முழு தொழிலாளர் வீடியோ காணலாம் கீழே உள்ள இணைப்பின் மூலம். நீங்கள் டுடோரியலைப் புரிந்துகொண்டு புதியதைக் கற்றுக் கொண்டீர்கள் என்று நம்புகிறேன். விஷயங்களைச் செய்வதில் உங்களுக்கு ஏதேனும் சிக்கல் இருந்தால், அவற்றை கருத்துப் பிரிவில் விடுங்கள் அல்லது பிற தொழில்நுட்ப வினவல்களுக்கு எங்கள் மன்றத்தைப் பயன்படுத்தவும்.