Pada proyek ini kita akan membuat rangkaian Clapper dengan menggunakan konsep ADC (Analog to Digital Conversion) pada ARDUINO UNO. Kami akan menggunakan MIC dan Uno untuk merasakan suara dan memicu respons. Ini beralih Clap Clap ON OFF pada dasarnya ternyata ON atau OFF perangkat, dengan menggunakan suara bertepuk, sebagai switch. Kami sebelumnya telah membuat tombol Clap dan tombol Clap ON Clap OFF, menggunakan IC IC 555 Timer.
Saat bertepuk akan ada sinyal puncak di MIC yang jauh lebih tinggi dari biasanya, sinyal ini diumpankan ke amplifier, melalui Filter Pass Tinggi. Sinyal tegangan yang diperkuat ini diumpankan ke ADC, yang mengubah tegangan tinggi ini menjadi angka. Jadi akan ada puncak pembacaan ADC tentang UNO. Pada deteksi puncak ini, kami akan mengaktifkan LED di papan, di setiap tepukan. Proyek ini telah dijelaskan secara rinci di bawah ini.
MIC atau Mikrofon adalah transduser penginderaan suara, yang pada dasarnya mengubah energi suara menjadi energi listrik, sehingga dengan sensor ini kita memiliki suara sebagai pengubah tegangan. Kami biasanya merekam atau merasakan suara melalui perangkat ini. Transduser ini digunakan di semua ponsel dan laptop. MIC tipikal terlihat seperti,
Menentukan polaritas Mic Kondensor:
MIC memiliki dua terminal, satu positif dan negatif. Polaritas mikrofon dapat ditemukan menggunakan Multi-Meter. Ambil probe positif Multi-Meter (letakkan meteran dalam mode DIODE TESTING) dan hubungkan ke satu terminal MIC dan probe negatif ke terminal MIC lainnya. Jika Anda mendapatkan pembacaan di layar maka terminal positif (MIC) berada di terminal negatif Multi-Meter. Atau Anda dapat dengan mudah menemukan terminal dengan melihatnya, terminal negatif memiliki dua atau tiga garis solder, terhubung ke wadah logam mikrofon. Konektivitas ini, dari terminal negatif ke casing logamnya juga dapat diuji dengan menggunakan tester kontinuitas, untuk mengetahui terminal negatif.
Komponen yang Dibutuhkan:
Perangkat Keras:
ARDUINO UNO, catu daya (5v), mikrofon kondensor (dijelaskan di atas)
Transistor 2N3904 NPN,
Kapasitor 100nF (2 buah), satu kapasitor 100uF,
Resistor 1K Ω, resistor 1MΩ, resistor 15KΩ (2 buah), satu LED,
Dan papan tempat memotong roti & kabel penghubung.
Perangkat lunak: Arduino IDE - Arduino nightly.
Diagram Sirkuit dan Penjelasan Kerja:
The diagram rangkaian sirkuit genta ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Kami telah membagi pekerjaan menjadi empat bagian, yaitu: Filtrasi, Amplifikasi, Konversi analog-digital dan pemrograman untuk menghidupkan LED
Setiap kali ada suara, MIC mengambilnya dan mengubahnya menjadi tegangan, linier dengan besarnya suara. Jadi untuk suara yang lebih tinggi kami memiliki nilai yang lebih tinggi dan untuk suara yang lebih rendah kami memiliki nilai yang lebih rendah. Nilai ini pertama-tama diumpankan ke High Pass Filter untuk filtrasi. Kemudian nilai yang disaring ini diumpankan ke transistor untuk amplifikasi dan transistor memberikan keluaran yang diperkuat di kolektor. Sinyal kolektor ini diumpankan ke saluran ADC0 dari UNO, untuk konversi Analog ke Digital. Dan terakhir Arduino diprogram untuk menyalakan LED, terhubung pada PIN 7 PORTD, setiap kali ADC channel A0 melampaui level tertentu.
1. Filtrasi:
Pertama-tama kita akan berbicara secara singkat tentang RC High Pass Filter yang telah digunakan untuk menyaring suara-suara. Mudah untuk mendesain dan terdiri dari satu resistor dan kapasitor tunggal. Untuk rangkaian ini kami tidak membutuhkan banyak detail, jadi kami akan membuatnya sederhana. Filter high pass memungkinkan sinyal frekuensi tinggi lewat dari input ke output, dengan kata lain sinyal input muncul pada output jika frekuensi sinyal lebih tinggi dari frekuensi yang ditentukan filter. Untuk saat ini, kita tidak perlu mengkhawatirkan nilai-nilai ini karena di sini kita tidak merancang penguat audio. Filter high pass ditampilkan di sirkuit.
Setelah filter ini, sinyal tegangan diumpankan ke transistor untuk penguatan.
2. Amplifikasi:
Tegangan MIC sangat rendah dan tidak dapat diumpankan ke UNO untuk ADC (Konversi Analog ke Digital), jadi untuk ini kami merancang penguat sederhana menggunakan transistor. Di sini kami telah merancang penguat transistor tunggal untuk memperkuat tegangan MIC. Sinyal tegangan yang diperkuat ini selanjutnya diumpankan ke saluran ADC0 dari Arduino.
3. Konversi Analog ke Digital:
ARDUINO memiliki 6 saluran ADC. Di antara itu, salah satu atau semuanya dapat digunakan sebagai input untuk tegangan analog. UNO ADC memiliki resolusi 10 bit (jadi nilai integer dari (0- (2 ^ 10) 1023)). Ini berarti akan memetakan tegangan input antara 0 dan 5 volt menjadi nilai integer antara 0 dan 1023. Jadi untuk setiap (5/1024 = 4.9mV) per unit.
Sekarang, agar UNO dapat mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital, kita perlu Menggunakan Saluran ADC ARDUINO UNO, dengan bantuan fungsi di bawah ini:
1. analogRead (pin); 2. analogReference ();
Saluran UNO ADC memiliki nilai referensi default 5V. Ini berarti kita dapat memberikan tegangan input maksimum 5V untuk konversi ADC di saluran input mana pun. Karena beberapa sensor memberikan tegangan dari 0-2.5V, jadi dengan referensi 5V, kami mendapatkan akurasi yang lebih rendah, jadi kami memiliki instruksi yang memungkinkan kami untuk mengubah nilai referensi ini. Jadi untuk mengubah nilai referensi kami memiliki "analogReference ();"
Di sirkuit kami, kami telah membiarkan tegangan referensi ini ke default, sehingga kami dapat membaca nilai dari ADC channel 0, dengan langsung memanggil fungsi "analogRead (pin);", di sini "pin" mewakili pin tempat kami menghubungkan sinyal analog, di kasus ini akan menjadi "A0". Nilai dari ADC dapat diambil menjadi integer sebagai "int sensorValue = analogRead (A0); ", Dengan instruksi ini nilai dari ADC disimpan dalam integer" sensorValue ". Sekarang, kita memiliki nilai transistor dalam bentuk digital, di memori UNO.
4. Program Arduino untuk Mengaktifkan LED pada setiap Tepukan:
Dalam contoh normal, MIC memberikan sinyal normal dan jadi kami memiliki nilai digital normal di UNO, tetapi saat bertepuk di sana puncak yang disediakan oleh MIC, dengan ini kami memiliki nilai digital puncak di UNO, kami dapat memprogram UNO untuk beralih sebuah LED ON dan OFF setiap kali ada puncak. Jadi pada tepuk pertama LED menyala dan tetap ON. Pada tepukan kedua, LED akan mati dan tetap MATI sampai tepukan berikutnya. Dengan ini kami memiliki sirkuit clapper. Periksa Kode Program di bawah ini.