Hör Ljus: LED-ljudnivåmätare för Arduino och ljudavkänning

Hör Ljus: LED-ljudnivåmätare för Arduino och ljudavkänning

Välkommen till vår omfattande guide om hur man bygger en LED-ljudnivåmätare med hjälp av Arduino. I denna artikel kommer vi att utforska alla de nödvändiga komponenterna och stegen för att skapa en funktionell ljud decibel mätare. Med hjälp av LED-lampor kan vi enkelt visualisera ljudnivåer, vilket gör det enklare att förstå hur högt ljudet är i olika miljöer. Genom att använda Arduino tillsammans med en mikrofon och ett skiftregister kan vi skapa en spännande och kreativ lösning för ljudavkänning.

Denna artikeln är skriven för både nybörjare och mer avancerade användare som är intresserade av elektronik och programmering. Vi kommer att bryta ner processen i flera hanterbara steg och ge detaljerade instruktioner för att bygga en arduino ljudnivåmätare som lyser upp nivåer av ljud. Så låt oss dyka in och upptäcka mer om hur dessa komponenter kan arbeta tillsammans för att skapa en visuell representation av ljudnivån!

Vad är en LED-ljudnivåmätare?

En LED-ljudnivåmätare är en enhet som används för att mäta ljudnivåer i decibel och enkelt visualisera dessa nivåer genom att använda LED-lampor. Denna typ av mätare används ofta inom olika områden såsom musikproduktion, miljöövervakning och studioteknik. Tekniken bygger på att fånga ljud från omgivningen, bearbeta denna information och därefter belysa olika ljusnivåer baserat på ljudets intensitet. Denna enkla men effektiva metod gör det enkelt för användare att tyda ljudnivåer med ett ögonkast.

En ljud decibel mätare använder ofta en mikrofon för att fånga ljudsignaler, som sedan konverteras till elektriska signaler. Dessa signaler analyseras vidare av en mikroprocessor, i detta fall Arduino, som med hjälp av programmerad logik kan avgöra den exakta ljudnivån. En arduino ljudnivåmätare är idealisk för att utföra denna typ av mätning på ett kostnadseffektivt sätt och kan enkelt anpassas för olika applikationer.

Komponenter som behövs

För att bygga en funktionell arduino ljudnivåmätare, behöver du följande komponenter:

• Arduino (valfri modell, t.ex. Uno eller Nano)
• Microfonmodul (för att fånga ljudsignaler)
• 74HC595 skiftregister (för att styra LED-lampor)
• Flera LED-lampor (i olika färger för att representera ljudnivåer)
• Motstånd (för att skydda LED-lampor)
• Brödbräda och kopplingstrådar
• Datorkabel för programvaruöverföring

Kopplingsschema

När du har alla komponenter på plats, är nästa steg att skapa ett kopplingsschema för att ansluta dem korrekt. Här är en översikt över hur du kopplar komponenterna:

1. Anslut mikrofonmodulen till A0-pinnen på Arduino för att fånga ljudsignaler.
2. Anslut datastiftet från skiftregistret till en av de digitala stiften på Arduino.
3. Anslut LED-lamporna till de utgångar som är kopplade till skiftregistret.
4. Komplettera anslutningarna med motstånd för att begränsa strömmen till LED-lamporna.

Det är viktigt att följa kopplingsschemat noggrant, för att säkerställa att alla komponenter fungerar som de ska. Med detta kopplingsschema klar, är du redo att börja programmera din arduino ljudnivåmätare.

Arduino-koden för ljudavkänning

För att få en fungerande arduino ljudnivåmätare behöver vi skriva en kod som kommer att styra hela systemet. Här är en grundläggande kodexempel för ljudavkänning:

const int microphonePin = A0;  // Mikrofon ansluten till A0
const int latchPin = 10;        // Latch pin för skiftregistret
const int clockPin = 11;        // Clock pin för skiftregistret
const int dataPin = 12;         // Data pin för skiftregistret

void setup() {
    pinMode(latchPin, OUTPUT);
    pinMode(clockPin, OUTPUT);
    pinMode(dataPin, OUTPUT);
    Serial.begin(9600);  // Starta serial kommunikation
}

void loop() {
    int soundLevel = analogRead(microphonePin);  // Läs ljudnivån
    Serial.println(soundLevel);  // Skriv ut ljudnivån till serial monitor

    // Håll ljudnivån inom gränserna för LED-indikatorerna
    int ledValue = map(soundLevel, 0, 1023, 0, 255);
    
    digitalWrite(latchPin, LOW);
    shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, ledValue);  // Skicka värdet till skiftregistret
    digitalWrite(latchPin, HIGH);

    delay(100);  // Vänta en kort stund innan nästa avläsning
}

Förstå koden och dess funktioner

Den föreslagna koden fungerar genom att läsa av ljudnivån från mikrofonmodulen, sedan konvertera denna nivå till ett värde som kan användas för att styra LED-lampor via skiftregistret.

Koden börjar med att deklarera de GPIO-stift som används för mikrofonmodulen och skiftregistret. Under setup() initialiseras dessa stift och ser till att seriel kommunikationen är igång. I loop() metoden läses ljudnivån in via analogRead från mikrofonen, vilket ger oss ett värde mellan 0 och 1023.

För att skicka detta värde till skiftregistret, omvandlas det genom funktionen map() till ett värde mellan 0 och 255. Detta gör att vi kan styra LED-lamporna 8 i taget, där varje LED representerar en specifik ljudnivå. Det är viktigt att notera att ljudfantomen är mest aktiv när den är nära ljudkällorna.

Justerar trösklar för ljudnivåer

En viktig aspekt av din arduino ljudnivåmätare är att kunna justera trösklarna för när specifika LED-lampor ska tändas. Du kan göra detta genom att ändra mappningen av ljudnivåer i koden. Här är ett exempel på hur du kan justera dessa trösklar:

int threshold1 = 200;  // Första tröskeln
int threshold2 = 400;  // Andra tröskeln
int threshold3 = 600;  // Tredje tröskeln

Genom att använda dessa tröskelvärden kan du skapa mer nyanserade ljusövergångar baserat på hur hög ljudnivån är. Till exempel, om ljudnivån överstiger threshold1, kan en LED-lampa tändas. Om den överstiger threshold2, kan ytterligare lampor ljust upp. Detta skapar en mer dynamisk visuell representation av ljudnivån och gör den mer informativ för användaren.

Visuell representation av ljudnivån

En av de mest spännande aspekterna av att bygga en arduino ljudnivåmätare är att skapa en visuell representation av ljudnivåerna med hjälp av LED-lampor. Det finns flera sätt att göra detta:

• Stjärnljus: Du kan planera LED-lampor i form av en stjärna och låta dem lysa upp / blinka beroende på ljudnivåer.
• Graham-ljuseffekt: Lamporna kan sammanställas i en graffikrik konfiguration för att visa en ljudniveauktion med ljusa upp Pico och ned Låg.
• Färgövergångar: Olika färgade LED-lampor kan användas för att representera olika ljudnivåer, där till exempel grön betyder lågt ljud, gult betyder måttligt ljud och röd betyder höga ljudnivåer.

Genom att experimentera med denna typ av upplysning kan användare verkligen skapa en visuell upplevelse som speglar den verkliga ljudnivån i miljön.

Vanliga problem och lösningar

När du bygger en arduino ljudnivåmätare, kan du stöta på ett antal vanliga problem. Här är några av dem och lösningar:

• Problem: Ingen ljudavläsning - Kontrollera att mikrofonen är korrekt ansluten och att den fungerar. Kontrollera också att du har valt rätt pinne i koden.
• Problem: LED-lamporna lyser inte - Se till att LED-lamporna är korrekt kopplade till skiftregistret och att du har lagt till nödvändiga motstånd för att skydda dem från för mycket ström.
• Problem: Ljudnivåerna verkar orealistiska - Justera tröskelvärdena i koden för att bättre passa det ljud som omger enheten. Du kanske också vill se över kalibrering av mikrofonen.

Att kunna lösa dessa problem kommer att säkerställa att din arduino ljudnivåmätare fungerar effektivt och ger dig tillförlitlig information om ljudnivåerna.

Avslutande tankar

Att bygga en LED-ljudnivåmätare med hjälp av Arduino är ett givande och lärorikt projekt för både nybörjare och erfarna entusiaster. Genom att utforska ljudnivåer och skapa visuella representationer av dessa nivåer kan du inte bara förbättra dina kunskaper inom elektronik och programmering, utan även få insikt i hur ljud påverkar vår miljö och hur vi uppfattar det.

Vi hoppas att denna artikel har gett dig en djupgående förståelse för hur man bygger en arduino ljudnivåmätare och hur de olika komponenterna fungerar tillsammans. Med enkel justering av kod och komponenter kan du skapa en enhet som inte bara visualiserar ljudnivåer, utan även fördjupar din förståelse för ljud och musik.

Så gå vidare, prova ditt eget projekt och upptäck världen av sound light led och sound decibel meter. Må din voice level meter lysa starkt och inspirera till intressanta projekt i framtiden!

Tack för att du läste vår artikel, du kan se alla artiklar i våra webbkartor eller i Sitemaps

Tyckte du att den här artikeln var användbar? Hör Ljus: LED-ljudnivåmätare för Arduino och ljudavkänning Du kan se mer här NanoPi.