如何使用Arduino將Adafruit駐極體麥克風(fēng)放大器連接到測量聲級
概述
本指南介紹了如何使用Arduino將Adafruit駐極體麥克風(fēng)放大器連接到測量聲級。
麥克風(fēng)放大器將駐極體膠囊麥克風(fēng)與aMAX4466運算放大器配對，該放大器經(jīng)過優(yōu)化，可用于麥克風(fēng)前置放大器應(yīng)用。靈活的電源電壓和可調(diào)節(jié)的增益使該模塊適用于各種音頻應(yīng)用。
電源電壓：2.4v-5v
輸出：軌到軌-最高5vp-p
頻率響應(yīng)：20Hz-20 KHz
可調(diào)增益25x-125x
可用范圍：當然是Adafruit！
組裝和接線
裝配：該板附帶所有表面貼裝的組件-焊接。可以將附帶的標題條焊接起來，以方便在帶有0.1英寸連接器的面包板上使用。
準備標題條： 如有必要，將標題條切成一定長度。如果將其插入面包板，則焊接起來會更容易-長針向下。
添加分支板： 將分支板放置在插針上。
（您可以用一些額外的插針支撐板的自由邊緣，以便更好地對齊以進行焊接。）
和焊接！ 確保焊接所有引腳以確保可靠的電接觸。
（有關(guān)焊接的技巧，請務(wù)必查看我們的 優(yōu)良焊接指南 ）。
接線：該放大器只有3個連接，因此接線很簡單：
GND-》 GND
VCC-》 3.3V
OUT-》 AIN0
VCC的電壓范圍可以是2.4-5VDC。為了獲得最佳性能，我們使用3.3v引腳，因為它是Arduino上的“最安靜”電源。
輸出將具有VCC/2的DC偏置，因此當其完全安靜時，電壓為穩(wěn)定的VCC/2（1.65v）。
測量聲音水平
來自放大器輸出的音頻信號是變化的電壓。為了測量聲級，我們需要進行多次測量以找到信號的最小和最大范圍或“峰到峰幅度”。
在下面的示例中，我們選擇50毫秒的示例窗口。這足以測量低至20 Hz（人類聽覺的下限）頻率的聲音水平。
找到最小和最大樣本后，我們計算差值并將其轉(zhuǎn)換為伏特，然后將輸出打印到串行監(jiān)視器。
下載：文件
復(fù)制代碼
/****************************************
Example Sound Level Sketch for the
Adafruit Microphone Amplifier
****************************************/
const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）
unsigned int sample;
void setup（）
{
Serial.begin（9600）;
}
void loop（）
{
unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window
unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level
unsigned int signalMax = 0;
unsigned int signalMin = 1024;
// collect data for 50 mS
while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）
{
sample = analogRead（0）;
if （sample 《 1024） // toss out spurious readings
{
if （sample 》 signalMax）
{
signalMax = sample; // save just the max levels
}
else if （sample 《 signalMin）
{
signalMin = sample; // save just the min levels
}
}
}
peakToPeak = signalMax - signalMin; // max - min = peak-peak amplitude
double volts = （peakToPeak * 5.0） / 1024; // convert to volts
Serial.println（volts）;
} /****************************************
Example Sound Level Sketch for the
Adafruit Microphone Amplifier
****************************************/
const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）
unsigned int sample;
void setup（）
{
Serial.begin（9600）;
}
void loop（）
{
unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window
unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level
unsigned int signalMax = 0;
unsigned int signalMin = 1024;
// collect data for 50 mS
while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）
{
sample = analogRead（0）;
if （sample 《 1024） // toss out spurious readings
{
if （sample 》 signalMax）
{
signalMax = sample; // save just the max levels
}
else if （sample 《 signalMin）
{
signalMin = sample; // save just the min levels
}
}
}
peakToPeak = signalMax - signalMin; // max - min = peak-peak amplitude
double volts = （peakToPeak * 5.0） / 1024; // convert to volts
Serial.println（volts）;
}
確定，所以這不是很令人興奮。您還能做什么？
滾動聲級計因此，現(xiàn)在我們將進行峰峰值測量，并使用它來驅(qū)動BicolorLED矩陣以顯示聲級。為了使它更有趣，我們將滾動顯示屏幕，以便實時繪制最近的8個測量結(jié)果。
為此，您需要下載Adafruit GFX庫和LED背包庫。 Wire Library包含在Arduino IDE安裝中。
組裝矩陣，請按照以下教程進行操作：
連接Matrix Matrix背包有4個插針，其連接方式如下：
‘+’-》 5v
‘-’-》 GND
C-》 SCL（模擬引腳5）
上傳代碼，將以下代碼粘貼到Arduino IDE中并上傳。以正常的聲音說話，距離麥克風(fēng)大約6-8英寸，并且聲級計矩陣顯示應(yīng)該開始滾動。
調(diào)整增益盡管放大器能夠產(chǎn)生軌到軌信號（在這種情況下為3.3v），但是代碼映射了一個1v峰峰值信號可滿幅顯示。
這可以在代碼中更改。或者，您可以使用小號直刃螺絲刀調(diào)節(jié)放大器的增益微調(diào)電位器。放大器增益可在25倍至125倍之間調(diào)節(jié)。
輕輕進行所有增益調(diào)整。如果您感到阻力，請停止。小巧的裝飾鍋很精致，很容易通過擋塊損壞。
下載：文件
復(fù)制代碼
/****************************************
Scrolling Sound Meter Sketch for the
Adafruit Microphone Amplifier
****************************************/
#include
#include “Adafruit_LEDBackpack.h”
#include “Adafruit_GFX.h”
// Include the Matrix code for display
Adafruit_BicolorMatrix matrix = Adafruit_BicolorMatrix（）;
const int maxScale = 8;
const int redZone = 5;
const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）
unsigned int sample;
void setup（）
{
Serial.begin（9600）;
matrix.begin（0x70）; // pass in the address
}
void loop（）
{
unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window
unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level
unsigned int signalMax = 0;
unsigned int signalMin = 1024;
while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）
{
sample = analogRead（0）;
if （sample 《 1024） // toss out spurious readings
{
if （sample 》 signalMax）
{
signalMax = sample; // save just the max levels
}
else if （sample 《 signalMin）
{
signalMin = sample; // save just the min levels
}
}
}
peakToPeak = signalMax - signalMin;
// map 1v p-p level to the max scale of the display
int displayPeak = map（peakToPeak， 0， 1023， 0， maxScale）;
// Update the display：
for （int i = 0; i 《 7; i++） // shift the display left
{
matrix.displaybuffer［i］ = matrix.displaybuffer［i+1］;
}
// draw the new sample
for （int i = 0; i 《= maxScale; i++）
{
if （i 》= displayPeak） // blank these pixels
{
matrix.drawPixel（i， 7， 0）;
}
else if （i 《 redZone） // draw in green
{
matrix.drawPixel（i， 7， LED_GREEN）;
}
else // Red Alert！ Red Alert！
{
matrix.drawPixel（i， 7， LED_RED）;
}
}
matrix.writeDisplay（）; // write the changes we just made to the display
} /****************************************
Scrolling Sound Meter Sketch for the
Adafruit Microphone Amplifier
****************************************/
#include
#include “Adafruit_LEDBackpack.h”
#include “Adafruit_GFX.h”
// Include the Matrix code for display
Adafruit_BicolorMatrix matrix = Adafruit_BicolorMatrix（）;
const int maxScale = 8;
const int redZone = 5;
const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS （50 mS = 20Hz）
unsigned int sample;
void setup（）
{
Serial.begin（9600）;
matrix.begin（0x70）; // pass in the address
}
void loop（）
{
unsigned long startMillis= millis（）; // Start of sample window
unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level
unsigned int signalMax = 0;
unsigned int signalMin = 1024;
while （millis（） - startMillis 《 sampleWindow）
{
sample = analogRead（0）;
if （sample 《 1024） // toss out spurious readings
{
if （sample 》 signalMax）
{
signalMax = sample; // save just the max levels
}
else if （sample 《 signalMin）
{
signalMin = sample; // save just the min levels
}
}
}
peakToPeak = signalMax - signalMin;
// map 1v p-p level to the max scale of the display
int displayPeak = map（peakToPeak， 0， 1023， 0， maxScale）;
// Update the display：
for （int i = 0; i 《 7; i++） // shift the display left
{
matrix.displaybuffer［i］ = matrix.displaybuffer［i+1］;
}
// draw the new sample
for （int i = 0; i 《= maxScale; i++）
{
if （i 》= displayPeak） // blank these pixels
{
matrix.drawPixel（i， 7， 0）;
}
else if （i 《 redZone） // draw in green
{
matrix.drawPixel（i， 7， LED_GREEN）;
}
else // Red Alert！ Red Alert！
{
matrix.drawPixel（i， 7， LED_RED）;
}
}
matrix.writeDisplay（）; // write the changes we just made to the display
}
更多酷項目！
要使用Adafruit麥克風(fēng)放大器獲得更多樂趣，請查看出色的Wave ShieldVoice Changer項目：
Tiny Arduino Music Visualizer！
下載
數(shù)據(jù)表
鏈接到MAX4466數(shù)據(jù)表（主放大器芯片）
使用的駐極體麥克風(fēng)
下載EAGLE文件
示意圖：
單擊以進行簽名
責(zé)任編輯：wv
-
放大器
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