Máy ghi âm Arduino Nano với Micrô MAX9814: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Tôi nhận được một micrô MAX9814 từ giao hàng AZ trên Amazon và muốn kiểm tra thiết bị này. Do đó, tôi đã tạo ra dự án đơn giản này được xây dựng trên Great Scott's Spy Bug (được xuất bản theo giấy phép commons sáng tạo này). Tôi đã sửa đổi cấu trúc dự án khá nhiều để cải thiện hiệu quả và thêm một vài tính năng mới. Đây là dự án Hướng dẫn đầu tiên của tôi nên nó sẽ không hoàn hảo nhưng tôi sẵn sàng học hỏi và cởi mở để được tư vấn.

Kết quả kiểm tra từ micrô với các mức tăng khác nhau được thêm vào cuối nên nếu bạn chỉ muốn so sánh chất lượng của mức tăng 40dB, 50dB và 60dB, bạn có thể bỏ qua phần đó.

Tôi hy vọng dự án này sẽ hữu ích cho những người đang cố gắng triển khai micrô vào dự án của họ. Tôi cũng hy vọng làm cho dự án này dễ tiếp cận với người mới bắt đầu nhất có thể vì vậy tôi đã thêm nhiều nhận xét vào mã của mình nhưng cũng rất vui khi sửa đổi công việc của mình để thêm bất kỳ giải thích rõ ràng nào hữu ích. Hệ thống dây điện rất thân thiện với người mới bắt đầu nhưng việc triển khai phần mềm phức tạp hơn một chút.

Xem tất cả các tệp dự án và đề xuất các cải tiến cho mã của tôi trên kho lưu trữ GitHub của tôi.

Quân nhu:

Amazon:

• MAX9814 micrô với bộ khuếch đại
• Breadboard
• Arduino Nano (Đó là một gói 3 nhưng bạn chỉ cần một!)
• Đầu đọc thẻ SD
• Đèn LED
• Điện trở
• Các nút xúc giác
• Cáp USB B Mini (dành cho Arduino Nano)
• Ngân hàng điện USB (tôi đã sử dụng một cái rẻ tiền mua trong nước)

Bước 1: Mạch và phát nổ thiết bị

Tôi đã tùy chỉnh mạch của mình để hoạt động với thiết bị Arduino Nano, nhưng bạn có thể chạy mạch của mình trên các thiết bị Arduino khác nhau bằng cách chỉnh sửa số pin ở đầu mã của tôi (phần tiếp theo). Để thiết lập mạch trên thiết bị của bạn, hãy tìm kiếm "Sơ đồ chân của Arduino [Model]" và phải có nhiều hình ảnh minh họa những chức năng mà mỗi chân có thể thực hiện (ví dụ: Đầu vào tương tự, SS, MOSI, v.v.). Hầu hết các thiết bị cũng đi kèm với các chân có nhãn. Tôi đã vẽ giản đồ này bằng trình chỉnh sửa EasyEDA nhưng đã tạo nó bằng cách sử dụng breadboard không hàn vì tôi muốn tạo nó nhanh nhất có thể và muốn nhanh chóng cấu hình lại bố cục.

Bước 2: Lập trình

Tôi đã viết một số mã đơn giản để ghi âm thanh trên thiết bị. Tôi đã sử dụng mã của Great Scott làm nguồn cảm hứng nhưng đã thay đổi cấu trúc để tăng tính hiệu quả và đơn giản. Tôi cũng đã loại bỏ các giới hạn về số lượng tệp có thể được ghi lại và thêm nhiều nhận xét hơn để giúp người mới bắt đầu điều hướng. Tải xuống mã đã hoàn thành bên dưới và mở nó bằng Arduino IDE. Tải xuống các mô-đun được yêu cầu ("SD.h", "SPI.h" và "TMRpcm.h") bằng trình quản lý Gói Arduino (hiển thị trong các hình ảnh ở trên).

Ghi tệp WAV trên thẻ SD là một tính năng nâng cao của thư viện TMRpcm, vì vậy để sử dụng nó, bạn phải chỉnh sửa tệp cấu hình của thư viện. Mặc dù điều này nghe có vẻ khó khăn (ít nhất là đối với tôi), nó chỉ tìm kiếm tệp "pcmConfig.h" bằng cách sử dụng trình khám phá tệp và bỏ ghi chú một vài dòng mã (sau đó lưu nó).

1. Trên bảng Uno hoặc không phải mega bỏ ghi chú dòng #define buffSize 128
2. Đồng thời bỏ ghi chú #define ENABLE_RECORDING và #define BLOCK_COUNT 10000UL

Sau khi hoàn tất quay lại Arduino IDE, hãy cắm Arduino của bạn vào, chọn nó, sau đó biên dịch và tải lên chương trình. Mở màn hình nối tiếp cũng sẽ cung cấp cho bạn một số phản hồi trong thời gian chạy.

Bước 3: Hoàn thành dự án và thử nghiệm

Khi tôi đã hoàn thành việc nối dây và gỡ lỗi, tôi đã thử nghiệm dự án.

CẢNH BÁO khởi động lại thiết bị sẽ đặt lại bộ đếm tên tệp khiến các tệp mới ghi đè lên các tệp cũ.

Để sử dụng thiết bị:

1. cắm dây nguồn USB vào Arduino
2. nhấn nút xúc giác để bắt đầu ghi (đèn LED sẽ sáng để cho biết điều này)
3. nhấn nút một lần nữa để kết thúc ghi
4. lặp lại bao nhiêu bản ghi là cần thiết
5. ngắt kết nối cáp nguồn USB
6. Tháo thẻ SD
7. Cắm thẻ SD vào máy tính hoặc điện thoại
8. Mở các tệp trong ứng dụng phát đã chọn của bạn

Mục đích ban đầu của dự án này là thử nghiệm micrô MAX9814, vì vậy tôi đã tiến hành ba thử nghiệm để tìm hiểu ảnh hưởng của bộ khuếch đại tích hợp của nó đối với kết quả. Trong khi sản xuất các bản ghi âm, tôi đã sử dụng một trong những bản giao hưởng của Mozart làm biến số điều khiển. Tôi đã phát nó trên loa của điện thoại và tôi luôn hướng vào micrô ở một khoảng cách không đổi cho cả ba bản ghi âm. Biến duy nhất tôi thay đổi là độ lợi của micrô (điều chỉnh bằng cách kết nối nó với VCC, GND hoặc để nó nổi). Các đoạn âm thanh kết quả được đính kèm. Tôi cũng kết hợp âm thanh 40dB và 60dB thành một bản ghi âm duy nhất trong đó 40dB được phát ở tai trái và 60dB được phát ở tai phải. Điều này làm cho sự khác biệt về chất lượng rất đáng chú ý và làm nổi bật tầm quan trọng của độ lợi do mô-đun MAX9814 cung cấp.

Nhìn chung, tôi cực kỳ hài lòng với kết quả ghi, đặc biệt vì thiết lập cho thiết bị là một trong những thiết bị đơn giản nhất, tôi đã thấy (chỉ với ba dây và không có thành phần bên ngoài - ngay cả một đèn LED đơn giản cũng yêu cầu một điện trở). Cũng cần phải lưu ý rằng Arduino Nano có ADC 10bit nên mọi giá trị biên độ đọc chỉ có thể là một trong 1024 giá trị rời rạc. Do chất lượng âm thanh tốt, kích thước nhỏ gọn và tiêu thụ điện năng không đáng kể; Tôi hy vọng sẽ sử dụng thiết bị trong các dự án trong tương lai.

Nếu tôi chưa đi sâu vào chi tiết, tôi rất sẵn lòng trợ giúp và làm rõ thêm. Đây là Tài liệu hướng dẫn đầu tiên của tôi nên bất kỳ lời khuyên nào tôi được đưa ra bây giờ đều có thể được phản ánh trong tất cả các dự án sắp tới của tôi. Nếu bạn có bất kỳ đề xuất nào để cải thiện mã của tôi, tôi rất vui được thêm chúng vào dự án của tôi trên GitHub và Tài liệu hướng dẫn này.