Enregistreur vocal Arduino Nano avec le microphone MAX9814 : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

J'ai reçu un microphone MAX9814 de la livraison AZ sur Amazon et je voulais tester l'appareil. Par conséquent, j'ai créé ce projet simple basé sur le Spy Bug de Great Scott (publié sous cette licence Creative Commons). J'ai beaucoup modifié la structure des projets pour améliorer l'efficacité et ajouter quelques nouvelles fonctionnalités. Il s'agit de mon premier projet Instructables donc ce ne sera pas parfait mais je suis prêt à apprendre et ouvert aux conseils.

Les résultats des tests du microphone avec des gains différents sont ajoutés à la fin. Par conséquent, si vous souhaitez uniquement comparer la qualité des gains de 40 dB, 50 dB et 60 dB, vous pouvez y accéder.

J'espère que ce projet sera utile aux personnes essayant d'implémenter un microphone dans leur projet. J'espère également rendre ce projet aussi accessible que possible aux débutants, j'ai donc ajouté de nombreux commentaires à mon code, mais je suis également heureux de réviser mon travail pour ajouter toute clarification supplémentaire qui serait utile. Le câblage est très convivial pour les débutants, mais la mise en œuvre du logiciel est un peu plus délicate.

Affichez tous les fichiers du projet et proposez des améliorations à mon code sur mon référentiel GitHub.

Fournitures:

Amazone:

• Microphone MAX9814 avec amplificateur
• Planche à pain
• Arduino Nano (c'est un pack de 3 mais vous n'en aviez besoin que d'un !)
• lecteur de carte SD
• LED
• Résistances
• Boutons tactiles
• Câble USB B Mini (pour Arduino Nano)
• Banque d'alimentation USB (j'en ai utilisé une bon marché achetée localement)

Étape 1: Circuit et explication de l'appareil

J'ai personnalisé mon circuit pour qu'il fonctionne avec le périphérique Arduino Nano, mais vous pouvez exécuter votre circuit sur différents périphériques Arduino en modifiant les numéros de broche en haut de mon code (section suivante). Pour configurer le circuit sur votre appareil, recherchez « brochage Arduino [votre modèle] » et il devrait y avoir de nombreuses images qui illustrent les fonctions que chaque broche peut exécuter (par exemple, entrée analogique, SS, MOSI, etc.). La plupart des appareils sont également livrés avec des broches étiquetées. J'ai dessiné ce schéma à l'aide de l'éditeur EasyEDA, mais je l'ai créé à l'aide d'une maquette sans soudure, car je voulais le créer le plus rapidement possible et reconfigurer rapidement la mise en page.

Étape 2: Programmation

J'ai écrit un code simple pour enregistrer l'audio sur l'appareil. J'ai utilisé le code de Great Scott comme source d'inspiration, mais j'ai modifié la structure pour augmenter l'efficacité et la simplicité. J'ai également supprimé les restrictions sur le nombre de fichiers pouvant être enregistrés et ajouté plus de commentaires qui devraient aider les débutants à naviguer. Téléchargez le code fini ci-dessous et ouvrez-le à l'aide de l'IDE Arduino. Téléchargez les modules requis ("SD.h", "SPI.h" et "TMRpcm.h") à l'aide du gestionnaire de packages Arduino (illustrés dans les images ci-dessus).

L'enregistrement dans un fichier WAV sur une carte SD est une fonctionnalité avancée de la bibliothèque TMRpcm donc pour l'utiliser vous devez éditer le fichier de configuration de la bibliothèque. Bien que cela semble intimidant (c'est le cas pour moi du moins), il ne recherche que le fichier "pcmConfig.h" à l'aide de l'explorateur de fichiers et en décommentant quelques lignes de code (puis en l'enregistrant).

1. Sur les cartes Uno ou non méga, décommentez la ligne #define buffSize 128
2. Décommentez également #define ENABLE_RECORDING et #define BLOCK_COUNT 10000UL

Une fois le retour complet à l'IDE Arduino, branchez votre Arduino, sélectionnez-le, puis compilez et téléchargez le programme. L'ouverture du moniteur série vous donnera également des informations pendant l'exécution.

Étape 3: Projet terminé et tests

Une fois le câblage et le débogage terminés, j'ai testé le projet.

AVERTISSEMENT le redémarrage de l'appareil réinitialisera le compteur de noms de fichiers, ce qui entraînera l'écrasement des anciens fichiers par les nouveaux fichiers.

Pour utiliser l'appareil:

1. branchez un câble d'alimentation USB dans l'Arduino
2. appuyez sur le bouton tactile pour démarrer l'enregistrement (la LED s'allumera pour l'indiquer)
3. appuyez à nouveau sur le bouton pour terminer l'enregistrement
4. répéter autant d'enregistrements sont nécessaires
5. débranchez le câble d'alimentation USB
6. Retirez la carte SD
7. Insérez la carte SD dans un ordinateur ou un téléphone
8. Ouvrez les fichiers dans l'application de lecture de votre choix

Le but initial de ce projet était de tester le microphone MAX9814, j'ai donc effectué trois tests pour découvrir l'effet de son amplificateur intégré sur le résultat. Lors de la production des enregistrements, j'ai utilisé l'une des symphonies de Mozart comme variable de contrôle. Je l'ai joué sur le haut-parleur de mon téléphone que j'ai gardé pointé vers le microphone à une distance constante pour les trois enregistrements. La seule variable que j'ai changée était le gain du microphone (ajusté en le connectant à VCC, GND ou en le laissant flottant). Les clips audio résultants sont joints. J'ai également combiné les 40 dB et 60 dB en un seul enregistrement dans lequel les 40 dB sont joués dans l'oreille gauche et les 60 dB dans l'oreille droite. Cela rend la différence de qualité très sensible et met en évidence l'importance du gain apporté par le module MAX9814.

Dans l'ensemble, j'ai été incroyablement satisfait des résultats de l'enregistrement, d'autant plus que la configuration de l'appareil est l'une des plus simples que j'ai jamais vues (avec seulement trois fils et aucun composant externe - même une simple LED nécessite une résistance). Il faut également tenir compte du fait que l'Arduino Nano a un ADC 10 bits, donc toute lecture d'amplitude ne peut être que l'une des 1024 valeurs discrètes. En raison de sa bonne qualité audio, de sa taille compacte et de sa consommation électrique négligeable; J'espère utiliser l'appareil dans de futurs projets.

Si je n'ai pas assez détaillé, je serais plus qu'heureux de vous aider et d'apporter des précisions supplémentaires. Il s'agit de mon premier Instructables, donc tout conseil que je reçois maintenant peut se refléter dans tous mes projets à venir. Si vous avez des suggestions pour améliorer mes codes, je serais heureux de les ajouter à mon projet sur GitHub et ce Instructables.