Dans ce projet, nous allons créer un circuit Clapper en utilisant le concept de ADC (conversion analogique-numérique) dans ARDUINO UNO. Nous allons utiliser un MIC et Uno pour détecter le son et déclencher une réponse. Cet interrupteur Clap ON Clap OFF allume ou éteint l'appareil en utilisant le son de clap comme interrupteur. Nous avons déjà construit un interrupteur Clap et un interrupteur Clap ON Clap OFF, en utilisant 555 Timer IC.
En applaudissant, il y aura un signal de crête au MIC qui est beaucoup plus élevé que la normale, ce signal est envoyé à l'amplificateur, via un filtre passe-haut. Ce signal de tension amplifié est envoyé à l'ADC, qui convertit cette haute tension en un nombre. Il y aura donc un pic dans la lecture ADC de l'UNO. Sur cette détection de crête, nous allumerons une LED sur la carte, à chaque clap. Ce projet a été expliqué en détail ci-dessous.
MIC ou Microphone est un transducteur de détection sonore, qui convertit fondamentalement l'énergie sonore en énergie électrique, donc avec ce capteur, nous avons le son en tant que tension changeante. Nous enregistrons ou détectons généralement le son via cet appareil. Ce transducteur est utilisé dans tous les téléphones mobiles et ordinateurs portables. Un MIC typique ressemble à,
Détermination de la polarité du micro à condensateur:
MIC a deux bornes, l'une est positive et l'autre est négative. La polarité du micro peut être trouvée à l'aide d'un multimètre. Prenez la sonde positive du multimètre (mettez le compteur en mode DIODE TESTING) et connectez-la à une borne du MIC et la sonde négative à l'autre borne du MIC. Si vous obtenez les lectures sur l'écran, la borne positive (MIC) est à la borne négative du multimètre. Ou vous pouvez simplement trouver les bornes en le regardant, la borne négative a deux ou trois lignes de soudure, connectées au boîtier métallique du micro. Cette connectivité, de la borne négative à son boîtier métallique peut également être testée à l'aide d'un testeur de continuité, pour découvrir la borne négative.
Composants requis:
Matériel:
ARDUINO UNO, alimentation (5v), un micro à condensateur (expliqué ci-dessus)
Transistor NPN 2N3904,
Condensateurs 100nF (2 pièces), un condensateur 100uF,
Résistance 1K Ω, résistance 1MΩ, résistance 15KΩ (2 pièces), une LED,
Et planche à pain et fils de connexion.
Logiciel: Arduino IDE - Arduino tous les soirs.
Schéma de circuit et explication de fonctionnement:
Le schéma de circuit du circuit de clapet est illustré dans la figure ci-dessous:
Nous avons divisé le travail en quatre parties, à savoir: Filtration, Amplification, Conversion analogique-numérique et programmation pour basculer la LED
Chaque fois qu'il y a du son, le MIC le capte et le convertit en tension, linéaire à la magnitude du son. Donc, pour un son plus élevé, nous avons une valeur plus élevée et pour un son plus faible, nous avons une valeur inférieure. Cette valeur est d'abord envoyée au filtre passe-haut pour la filtration. Ensuite, cette valeur filtrée est fournie au transistor pour l' amplification et le transistor fournit la sortie amplifiée au collecteur. Ce signal de collecteur est envoyé au canal ADC0 de l'UNO, pour la conversion analogique-numérique. Et enfin Arduino est programmé pour basculer la LED, connectée au PIN 7 de PORTD, chaque fois que le canal ADC A0 dépasse un niveau particulier.
1. Filtration:
Tout d'abord, nous parlerons brièvement du filtre passe-haut RC, qui a été utilisé pour filtrer les bruits. Il est facile à concevoir et se compose d'une seule résistance et d'un seul condensateur. Pour ce circuit, nous n'avons pas besoin de beaucoup de détails, nous allons donc rester simple. Un filtre passe-haut permet aux signaux de haute fréquence de passer d'entrée en sortie, c'est-à-dire que le signal d'entrée apparaît en sortie si la fréquence du signal est supérieure à la fréquence prescrite par le filtre. Pour l'instant, nous n'avons pas à nous soucier de ces valeurs car ici nous ne concevons pas d'amplificateur audio. Un filtre passe-haut est affiché dans le circuit.
Après ce filtre, le signal de tension est envoyé au transistor pour l'amplification.
2. Amplification:
La tension du MIC est très faible et ne peut pas être fournie à UNO pour ADC (conversion analogique-numérique), nous concevons donc pour cela un amplificateur simple utilisant un transistor. Ici, nous avons conçu un seul amplificateur à transistor pour amplifier les tensions MIC. Ce signal de tension amplifié est en outre transmis au canal ADC0 d'Arduino.
3. Conversion analogique-numérique:
ARDUINO dispose de 6 canaux ADC. Parmi ceux-ci, l'un d'entre eux ou tous peuvent être utilisés comme entrées pour la tension analogique. L'UNO ADC a une résolution de 10 bits (donc les valeurs entières de (0- (2 ^ 10) 1023)). Cela signifie qu'il mappera les tensions d'entrée entre 0 et 5 volts en valeurs entières entre 0 et 1023. Donc, pour chaque (5/1024 = 4,9 mV) par unité.
Maintenant, pour que l'UNO convertisse le signal analogique en signal numérique, nous devons utiliser le canal ADC d'ARDUINO UNO, à l'aide des fonctions ci-dessous:
1. analogRead (broche); 2. analogReference ();
Les canaux UNO ADC ont une valeur de référence par défaut de 5V. Cela signifie que nous pouvons donner une tension d'entrée maximale de 5 V pour la conversion ADC sur n'importe quel canal d'entrée. Étant donné que certains capteurs fournissent des tensions de 0 à 2,5 V, donc avec une référence 5 V, nous obtenons une précision moindre, nous avons donc une instruction qui nous permet de modifier cette valeur de référence. Donc, pour changer la valeur de référence, nous avons "analogReference ();"
Dans notre circuit, nous avons laissé cette tension de référence à la valeur par défaut, afin que nous puissions lire la valeur du canal ADC 0, en appelant directement la fonction «analogRead (pin);», ici «pin» représente la broche où nous avons connecté le signal analogique, en dans ce cas, ce serait «A0». La valeur de l'ADC peut être prise dans un entier comme «int sensorValue = analogRead (A0); », Par cette instruction, la valeur de l'ADC est stockée dans l'entier« sensorValue ». Maintenant, nous avons la valeur du transistor sous forme numérique, dans la mémoire de UNO.
4. Programmez Arduino pour faire basculer la LED sur chaque Clap:
Dans des cas normaux, le MIC fournit des signaux normaux et nous avons donc des valeurs numériques normales dans l'UNO, mais en appliquant là un pic fourni par le MIC, avec cela, nous avons une valeur numérique de pointe dans l'UNO, nous pouvons programmer l'UNO pour basculer une LED allumée et éteinte chaque fois qu'il y a un pic. Ainsi, au premier coup, la LED s'allume et reste allumée. Au deuxième coup, la LED s'éteint et reste éteinte jusqu'au prochain coup. Avec cela, nous avons le circuit de clapet. Vérifiez le code du programme ci-dessous.