Cách kết nối cảm biến với đầu vào và đầu ra âm thanh: 15 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Cảm biến là một trong những thành phần cơ bản để chụp môi trường vật lý. Bạn có thể nhận được sự thay đổi của ánh sáng bằng tế bào quang CDS, bạn có thể đo không gian bằng cảm biến khoảng cách và bạn có thể ghi lại chuyển động của mình bằng cảm biến gia tốc. Đã có một số cách để sử dụng các nút nhấn trong các dự án của bạn (ví dụ: hack chuột và bàn phím hoặc Arduino, gainer, MCK). Điều này khảo sát cách thay thế để sử dụng bộ giảm âm với đầu vào và đầu ra âm thanh. Với một mạch nhỏ (mà bạn sẽ tạo ra), bạn có thể nhận được dữ liệu cảm biến kèm theo âm thanh! Như tác dụng phụ, nó cung cấp cho bạn độ phân giải và tần số lấy mẫu quý giá hơn các cách trước đây (tức là 16bit đến 8-10bit, 44,1KHz đến 1KHz). Bạn có thể xem các ví dụ về điều này với tế bào quang CDS và cảm biến khoảng cách (SHARP GP2D12). và một số phần mềm. Lưu ý: Điều này chỉ dành cho cảm biến loại sản xuất điện áp tương tự. Điều này sẽ không hoạt động trên loại kỹ thuật số. Lưu ý 2: Đây là loạt bài về "Cách coonect với Âm thanh". Vui lòng xem những người khác: Nút và Fader. Ghi chú 3: Allison và Place đã phát triển SensorBox. Thiết bị chấp nhận sáu đầu vào cảm biến và hai đầu vào âm thanh. Dữ liệu từ mỗi cảm biến được chuyển dưới dạng biên độ của sóng sin và được trộn lại trên hai đầu vào âm thanh. Họ không cung cấp đầy đủ chi tiết kỹ thuật của nó, tuy nhiên cách tiếp cận của họ khá giống với hướng dẫn này.

Bước 1: Các bộ phận

Hầu hết các thành phần có thể được tìm thấy tại cửa hàng điện tử địa phương của bạn (ví dụ: maplin ở Vương quốc Anh, RadioShack ở Hoa Kỳ, Tokyu-Hands ở Nhật Bản). Tuy nhiên, bạn có thể cần sử dụng cửa hàng linh kiện điện tử trực tuyến (ví dụ: RS ở Anh, Digi-Key ở Mỹ, Marutsu ở Nhật Bản) cho máy biến áp và diode.1 Bảng mạch 2 Máy biến áp / ST-75 Máy biến áp điều chỉnh điện áp. Trong lần này, chúng tôi sử dụng 'ST-75' của Hashimoto-Sansui. Tuy nhiên, có thể sử dụng máy biến áp khác nếu nó thỏa mãn thông số kỹ thuật (ví dụ: TRIADSP-29). Hiện tại, chúng tôi đang cố gắng tìm ra chúng có thể được sử dụng hay không. 4 Diode Germanium / 1K60 (1N60) Diode cho phép dòng điện đi qua theo một hướng. 3 Đầu nối nguồn 2 điểm Đối với đầu vào, đầu ra và nguồn âm thanh.1 3- điểm Đầu nối nguồn Đối với cảm biến.2 RCA AudioPlugO một cho đầu vào âm thanh và một đầu khác cho đầu ra âm thanh.1 Cáp QuadCho mạch và đầu nối. Chiều dài tùy thuộc vào độ dài bạn muốn. 1 Cáp USB Đối với nguồn. 1 Cặp đầu nối DC Đối với nguồn.

Bước 2: Công cụ

Đây là những công cụ tiêu chuẩn để lắp ráp dự án này. Tôi mượn một phần danh sách từ tác phẩm tuyệt vời của greyhathacker45, cảm ơn! Hàn IronSolderMultimeterWire StrippersNippersSolder-suckerHelping HandsClipped CablesScrew Driver

Bước 3: Chuẩn bị: Nguồn từ USB

Để lấy điện cho cảm biến (mạch không cần nguồn), bạn có thể sử dụng 5v (hầu hết cảm biến hoạt động với điện áp này) từ USB. Cắt cáp USB tiêu chuẩn và hàn đầu nối DC vào các mặt điện áp và mặt đất (thường màu đỏ là điện áp và màu đen là nối đất, nhưng bạn nên kiểm tra đúng dòng bằng đồng hồ vạn năng).

Bước 4: Chuẩn bị: Kết nối

Để có đầu vào, đầu ra và nguồn âm thanh, tốt hơn là bạn nên sử dụng bộ kết nối. Trước khi hàn, nắp phích cắm cần được lắp vào cáp. Mặt cắt của cáp cần được xoắn để tránh bị giãn. Sau khi hàn, chỉ cần gắn nắp cho các phích cắm.

Bước 5: Breadboard

Trước khi hàn, sẽ tốt hơn nếu bạn kiểm tra mạch bằng breadboard.

Bước 6: Khô khít các thành phần

Hãy bố trí mọi thứ trên bảng. Nếu bạn gặp một số rắc rối, hãy sử dụng cách bố trí của chúng tôi. Các chấm đen hiển thị nơi các chân đi qua bảng.

Bước 7: Công cụ hàn

Bây giờ bạn đã sẵn sàng để hàn các thành phần trên.

Bước 8: Kiểm soát chất lượng

Đảm bảo rằng bạn không có mối hàn vô tình. Đồng hồ vạn năng rất tốt để kiểm tra!

Bước 9: Kết nối với Đầu vào âm thanh, Đầu ra âm thanh và Nguồn

Bây giờ bạn có một phần cứng hoạt động. Đầu vào và đầu ra âm thanh được kết nối với cáp âm thanh riêng biệt. Nguồn được kết nối với cáp USB tùy chỉnh.

Bước 10: Một số phần mềm

Mở môi trường lập trình của bạn (ví dụ: MaxMSP, Pure Data, Flash, SuperCollider). Nếu nó có thể xử lý đầu vào và đầu ra âm thanh, thì bất kỳ môi trường nào cũng được. Trong thời gian này, chúng tôi sử dụng MaxMSP. Gán tín hiệu âm thanh (ví dụ: sóng sin 10000Hz) cho đầu ra âm thanh. Đặt máy tính âm lượng cho đầu vào âm thanh. Trong lần này, chúng tôi sử dụng đối tượng 'peakamp ~' để thêm bộ thu cho máy tính. Trong lần này, chúng tôi sử dụng đối tượng 'multislider', đây là một ví dụ cơ bản về MaxMSP patche. MaxMSP: sensor-001.maxpat

Bước 11: Khoảnh khắc kết nối - 1 (Tế bào quang CDS)

Kết nối một tế bào quang CDS với bo mạch. Một được kết nối với nguồn và một được kết nối với tín hiệu. CDS Photocell thay đổi điện áp đầu ra của nó bằng lượng ánh sáng nhận được. Bắt đầu âm thanh, che tế bào quang CDS và nhận kết nối! Bạn đã sẵn sàng sử dụng tế bào quang CDS với các dự án của mình. Nếu nó không hoạt động, bạn chỉ cần điều chỉnh âm lượng cho đầu ra âm thanh.

Bước 12: Khoảnh khắc kết nối - 2 (Cảm biến khoảng cách: SHARP GP2D12)

Kết nối Cảm biến Khoảng cách (SHARP GP2D12) với bo mạch. Một được kết nối với nguồn, một được kết nối với tín hiệu và cuối cùng được kết nối với đất. Cảm biến Khoảng cách thay đổi điện áp đầu ra của nó theo khoảng cách giữa cảm biến và đối tượng. Khởi động âm thanh, di chuyển cảm biến khoảng cách và nhận kết nối! Bạn đã sẵn sàng sử dụng cảm biến khoảng cách cho các dự án của mình. Nếu nó không hoạt động, bạn chỉ cần điều chỉnh âm lượng cho đầu ra âm thanh.

Bước 13: Công dụng? Bộ gõ Shaker

Có nhiều cách sử dụng cho cảm biến với Đầu vào và Đầu ra Âm thanh. Một trong những lĩnh vực khả thi là nhạc cụ âm thanh. Chúng tôi đã tạo Bộ gõ Shaker với hướng dẫn này. Nó có thể sử dụng độ phân giải lấy mẫu quý giá và tần số lấy mẫu. Đây là thiết lập. Bạn sẽ cần phân chia đầu ra âm thanh của mình bằng cáp âm thanh nổi thành đơn âm kép. Kết nối Accerelometer (Kionix KXM-52) với bảng. Nó là 3 trục nhưng trong thời gian này chúng tôi chỉ sử dụng một trục của accerelometer. Một được kết nối với nguồn, một được kết nối với tín hiệu và cuối cùng được kết nối với đất. Trên một kênh, bạn kết nối bảng và trên một kênh khác, bạn kết nối loa. Sẽ rất tuyệt nếu có một bộ trộn giữa đầu ra âm thanh và loa để điều khiển riêng biệt âm lượng của bộ gõ. Trong phần mềm của mình, bạn thêm bộ tạo tiếng ồn và âm lượng vào bản vá cơ bản của mình. Bạn cũng cần điều chỉnh để phù hợp giá trị từ accerelometer với âm lượng của máy tạo tiếng ồn. Giờ đây, bạn có thể điều khiển bộ tạo tiếng ồn như bộ gõ shaker! Đây là bản vá MaxMSP. MaxMSP: shaker-002.maxpat

Bước 14: Ứng dụng: AEO

là một dự án trình diễn âm thanh bao gồm ba thành viên: Eye (Trình diễn), Taeji Sawai (Thiết kế âm thanh) và Kazuhiro Jo (Thiết kế nhạc cụ). Chúng tôi biến đổi sự thay đổi của gia tốc trong mỗi trục của gia tốc kế thành biên độ của tín hiệu âm thanh bằng cách mở rộng hướng dẫn này.

Bước 15: Cải tiến và sửa đổi có thể có

Thay vào đó, bạn có thể sử dụng các loại cảm biến khác, nếu nó có thể hoạt động với 5v và tạo ra điện áp tương tự. các tham số (ví dụ tần số của bộ dao động). Nếu bạn cần nhiều cảm biến hơn, bạn có thể mở rộng số lượng bằng bảng bổ sung và giao diện âm thanh bên ngoài. Trong thời gian này, bạn cần sử dụng phích cắm phù hợp cho cổng của giao diện âm thanh.