Introducere
Proiectul meu consta intr-un reportofon digital care preia semnalul analogic de la un microfon. Cu ajutorul microcontrollerului acest semnal
este convertit intr-un semnal digital si datele astfel obtinute sunt stocate pe cardul SD aflat pe placa de baza, sub format WAV.
Datele inregistrate sunt redate ulterior cu ajutorul unui difuzor.
Ideea proiectului a plecat de la un player de fisiere WAV, dar cum a existat un laborator pe aceasta tema, i-am adaugat si functia de
inregistrare.
Chiar daca dispozitivul rezultat nu este o idee originala, consider ca este folositor atat in viata de zi cu zi cat si in scop didactic.
Descriere generală
Schema bloc a proiectului :
Principiu de functionare:
Inainte ca semnalul analog sa fie stocat pe cardul SD, este nevoie ca acesta sa fie convertit in semnal digital. Acest lucru este realizat in mai multi pasi:
- Semnalul analog este convertit intr-un semnal discret folosind sampling periodic.
- Un semnal contine informatia de baza sub 3KHz, deci trebuie folosit un filtru trece-jos pentru a limita banda semnalului.
- Pentru un filtru de acest gen, frecventa ideala este de 6KHz.
- Trebuie efectuata o cuantificare, prin care se determina valorile digitale ce reprezinta sample-urile luate la rata de 6 KHz.
- Folosind convertorul analog-digital al microcontroler-ului, semnalul este convertit are 8 biti si poate fi stocat cu succes pe cardul SD.
Valorile digitale convertite sunt redate cu ajutorul PWM (Pulse Width Modulation). Un ciclu al semnalului PWM consta intr-un contor care numara pana la valoarea maxima a semnalului digital si inapoi la 0. Output-ul este pornit atunci cand counterul PWM atinge valoarea semnalului digital in acel punct si este oprit atunci cand scade sub acea valoare din nou.
Hardware Design
Componente hardware:
- Placa de baza ATMEGA16
- Card SD + suport card
- Circuit de intrare cu microfon
- Circuit de iesire cu difuzor si jumper pentru activare/dezactivare
- Circuit de amplificare folosind LM324, rezistente si condensatori
- Butoane de Playback si Record
- LED-uri pentru functiile de Playback si Record
Software Design
Programul a fost dezvoltat in WinAVR in Windows XP.
Mod de functionare:
- Se tine apasat butonul de Record pentru inregistrare. Astfel se aprinde un LED si se preiau datele analogice.
- Datele analogice sunt amplificate folosind circuitul cu LM324.
- Datele sunt convertite folosind convertorul analog digital al microcontroler-ului de pe portul A.
- Datele sunt apoi scrise pe cardul SD aflat pe placa de baza. Pentru scrierea datelor se foloseste SPI si Petit FAT File System.
- Se apasa butonul de Playback pentru redare. Astfel se aprinde LED-ul aferent si fisierele aflate pe card in format WAV sunt redate la difuzorul de pe placa de extensie.
Rezultate Obţinute
Concluzii
Success is a journey, not a destination.
Bibliografie/Resurse
