Sonic kontroll (2 / 6 steg)

Steg 2: Komponent urval

Mikrofonen
När jag först började bygga detta lekte jag med piezo mikrofoner och förstärkare. Även om jag har en oscilliscope till mitt förfogande fann jag det svårt att få något att fungera. Signalen från mikrofonen är oftast ganska små, och eftersom jag var prototyper min krets på ett bakbord signalen var alltid domineras av 50 Hz brum. Jag slutligen gav upp i frustration och beslutade att punga ut lite pengar och köpa en mikrofon krets. Mönsterkort är normalt utformade med en avskärmning jordplan, vilket innebär att den svaga signalen från mikrofonen inte får tvättas ur av 50Hz brum.

Jag beställde Elektret mikrofon och MEMS mikrofon från Sparkfun. Dessa breakout styrelser göra allt det hårda arbete för dig och har utformats för att vara lätt att ansluta till. Jag först försökte Elektret mikrofon, men lyckades steka det på något sätt (jag är övertygad om det inte var mitt fel: S). Följaktligen jag använder något dyrare MEMS mikrofonen.

Stiftet ur MEMS mikrofonen visas i den första bilden. Breakout styrelsen har 3 anslutningar. Jord (GND), tillförsel (VCC) och audio ut (AUD). Leverans stiften måste vara ansluten till en tillgång med en spänning mellan 1,5-3.3VDC (Läs avsnittet om makt leverans kompatibilitet nedan). Audio out-port som är indata till bandpassfiltret flyter på en halv matningsspänningen.

Bandpassfiltret
Kretsar med en hög kvalitetsfaktor (smalt band) är mycket svårt att utforma och är oftast instabil. Jag sökte på nätet för lång tid att hitta en enkel krets, men det verkade som mina ansträngningar var fruktlöst, tills... Jag hittade LM567. En ton dekoder som gör exakt vad jag vill göra. Chipet användes ursprungligen för Dual-tone Multi-Frequency signalering (DTMF) i gamla telefonsystem. Chipet verkar ha glömts bort med tiden; Jag hittade några resurser på hur man använder det, och databladet från Texas Instruments är absolut hemskt. Philips ger en liknande komponent med namnet NE/SE567; den har ett mycket bättre datablad som jag har bifogat.

Här är beskrivningen av chip:
The LM567 och LM567C är generella tonen avkodare för att ge en mättad transistor kopplas till jord när en ingångssignal är närvarande inom passband. Kretsen består av en I och
Q detektor drivs av en spänning kontrolleras oscillator som bestämmer mittfrekvensen för dekodern. Externa komponenter används till att självständigt ställa center frekvens, bandbredd och utdata dröjsmål.

Pin-ut visas i den andra bilden och funktionen av varje stift i korta drag.
1 - utjämning utgångsstiftet. Minskar oberäkneligt växling. Output byta tid ökar med en ökning av kapacitans
2 - bandbreddsinställningen pin. En hög kapacitans resulterar i en smal bandbredd
3 - ingångsstift. Anslut den AUD kanalen från mikrofonen till detta stift
4 - supply pin. 4,7-9.0V
5 & 6 - timing stift. Uppsättningar center frekvens av filter
7 - marken pin
8 - utgångsstiftet. Bytte till marken när en ingångssignal inom passband är närvarande

För att beräkna mittfrekvensen och bandbredden för LM567 du kan använda formlerna från databladet, eller om du är lat som mig, denna online-kalkylator.

Leverera kompatibilitet
MEMS mikrofonen kräver en Matningsspänning av 3.3V; LM567 behöver å andra sidan en minsta spänning på 4.7V. Rörelseområde de två enheterna överlappar inte, på grund av detta behöver vi en regulator att avgå spänningen för mikrofonen. Om du inte vill lägga till en regulator i kretsen föreslår jag att du prova att använda Sparkfun Elektret mikrofon istället; Det kan drivas från samma 5V leverans som LM567.