Sound Spectrum Visualizer com Arduino Nano 33 BLE

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Arduino IDE

Sobre este projeto

Introdução

Construção

• Conecte o Mic GAIN dependendo da sensibilidade que melhor se adequa ao seu sistema: VCC para o microfone GAIN para 40dB, baixa sensibilidade, GND para o microfone GAIN para 50dB, sensibilidade média ou deixe flutuar o microfone GAIN para 60dB, alta sensibilidade.
• Conecte o pino analógico 0 A0 para amplificador de microfone OUT
• Conecte 3,3 V , GND , SDA (ou analógico 4 A4 ) e SCL (analógico 5 A5 ) para I2C SSD1306
• conecte um capacitor 470 uF entre VCC e GND no barramento de força

Cálculo aproximado da taxa de amostragem máxima

  / * 
 * Cálculo aproximado da taxa de amostragem máxima com AnalogRead 
 * / 
 
 #define ANALOG_PIN A0 
 
 #define AMOSTRAS 1000000.0 
 int newTime; 
 int analogValue; 
 configuração vazia () {
 
 Serial.begin (9600); 
 Serial.println ("Amostragem. .. por favor, espere. "); 
} 
 
 void loop () {
 // coloque seu código principal aqui, para executar repetidamente:
 newTime =micros (); 
 
 // 1 milhão de amostras 
 para (int i =0; i <(int) AMOSTRAS; i ++) {
 analogValue =analogRead (ANALOG_PIN); 
} 
 float elapsedTimePerSampleUs =(micros () - newTime) / SAMPLES; 
 Serial.print ("Tempo por amostra (nos):"); 
 Serial.println (elapsedTimePerSampleUs); 
 Serial.print ("Max sampling freq (hz):"); 
 Serial.println (pow (10,6) / elapsedTimePerSampleUs); 
}  

  // pegar amostras 
 para (int i =0; i  unsigned long newTime =micros (); 
 int value =analogRead (ANALOG_PIN ); 
 vReal [i] =valor; 
 vImag [i] =0; 
 while (micros () <(newTime + sampling_period_us)) {
 yield (); 
} 
}  

A interface do usuário

Como funciona?

Sobre o módulo de microfone

Tela OLED I2C de 0,91 polegadas de 128 x 32 pixels

• Arduino Nano:SDA (A4); SCL (A5);

Código

• Visualizador de espectro de som para Arduino Nano 33 BLE

Visualizador de espectro de som para Arduino Nano 33 BLE Arduino

/* Visualizador de espectro de som para Arduino Nano 33 BLE Visualizador de som baseado em Arduino @author Enrique Albertos Requisitos de hardware:- Arduino ou placas compatíveis com Arduino. - ssd1306 display I2C 128x32 oled - Amplificador de microfone de eletreto com max9814 - Opcional:bateria para uso portátil (caso contrário, alimentação por USB) Requisitos de software:- arduinoFFT https://github.com/kosme/arduinoFFT - Adafruit_GFX https://github.com / adafruit / Adafruit-GFX-Library - Adafruit_SSD1306 https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306 Conexões:- Mic GAIN:* VCC para mic GAIN para 40dB * GND para mic GAIN para 50dB * MIC GAIN para 60dB - Pino analógico 0 para saída de amplificador de microfone - + 3,3 V, GND, SDA (ou analógico 4) e SCL (analógico 5) para I2C SSD1306 @uses arduinoFFT https://github.com/kosme/arduinoFFT @uses Adafruit_GFX https:// github. com / adafruit / Adafruit-GFX-Library @uses Adafruit_SSD1306 https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306 Este programa é um software livre:você pode redistribuí-lo e / ou modificá-lo nos termos da GNU General Public License publicada por a Free Software Foundation, seja a versão 3 da Licença ou (conforme sua opção) qualquer versão posterior. Este programa é distribuído na esperança de que seja útil, mas SEM NENHUMA GARANTIA; sem mesmo a garantia implícita de COMERCIALIZAÇÃO ou ADEQUAÇÃO A UM DETERMINADO FIM. Consulte a GNU General Public License para obter mais detalhes. * / # Include "arduinoFFT.h" #include  #include  #define SAMPLES 1024 // potência de 2 # define SAMPLING_FREQ 24000 // 12 kHz Fmax =sampleF / 2 #define AMPLITUDE 100 // sensibilidade # define FREQUENCY_BANDS 14 # define SCREEN_WIDTH 128 // Largura do display OLED, em pixels # define SCREEN_HEIGHT 32 // Altura do display OLED, em pixels # define BARWIDTH 11 # define BARS 11 # define ANALOG_PIN A0 // Declaração para um display SSD1306 conectado a I2C (SDA, pinos SCL) #define OLED_RESET -1 // Reset pin # (ou -1 se compartilhando Arduino reset pin) Adafruit_SSD1306 display (SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET); double vImag [SAMPLES]; double vReal [SAMPLES]; unsigned long sampling_period_us; arduinoFFT fft =arduinoFFT (vReal, vImag, SAMPLES, SAMPLING_FREQ); // ajustar a referência para remover o ruído de fundo noisefloat reference =log10 (50.0); double coutoffFrequencies [double coutoffFrequencies] FREQUENCY_BANDS]; void setup () {// SSD1306_SWITCHCAPVCC =gerar display v oltage de 3,3 V internamente if (! display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {// Endereço 0x3C para 128x32 para (;;); // Não continue, faça um loop para sempre} // Configurar display display.clearDisplay (); display.display (); display.setRotation (0); display.invertDisplay (false); amostragem_período_us =(1,0 / AMOSTRAGEM_FREQ) * pow (10,0, 6); // Calcula as frequências de corte, meça uma escala logarítmica base POt double basePot =pow (SAMPLING_FREQ / 2.0, 1.0 / FREQUENCY_BANDS); coutoffFrequencies [0] =basePot; para (int i =1; i  max [índice]) {max [índice] =vReal [i]; } if (hz> coutoffFrequencies [índice]) {mediana [índice] =soma / contagem; soma =0,0; contagem =0; index ++; máx [índice] =0; mediana [índice] =0; } hz + =hzPerSample; } // calcula a mediana e o máximo por banda de frequência if (soma> 0,0) {mediana [índice] =soma / contagem; if (mediana [índice]> maxinband) {maxinband =mediana [índice]; }} barra interna =0; para (int i =FREQUENCY_BANDS - 1; i> =3; i--) {int newHeight =0; int newMax =0; // calcula decibéis reais if (mediana [i]> 0 &&max [i]> 0) {newHeight =20,0 * (log10 (mediana [i]) - referência); newMax =20,0 * (log10 (max [i]) - referência); } // ajusta os níveis mínimo e máximo if (newHeight <0 || newMax <0) {newHeight =1; newMax =1; } if (newHeight> =SCREEN_HEIGHT - 2) {newHeight =SCREEN_HEIGHT - 3; } if (newMax> =SCREEN_HEIGHT - 2) {newMax =SCREEN_HEIGHT - 3; } int barX =bar * BARWIDTH + 5; // remove a mediana do nível antigo if (oldHeight [i]> newHeight) {display.fillRect (barX, newHeight + 1, 7, oldHeight [i], SSD1306_BLACK); } // remover nível máximo antigo if (oldMax [i]> newHeight) {for (int j =oldMax [i]; j> newHeight; j - =2) {display.drawFastHLine (barX, j, 7, SSD1306_BLACK); }} // pintar novo nível máximo para (int j =newMax; j> newHeight; j - =2) {display.drawFastHLine (barX, j, 7, SSD1306_WHITE); } // pinta o novo nível mediano display.fillRect (barX, 1, 7, newHeight, SSD1306_WHITE); oldMax [i] =newMax; oldHeight [i] =newHeight; bar ++; } display.drawFastHLine (0, SCREEN_HEIGHT - 1, SCREEN_WIDTH, SSD1306_WHITE); display.display ();} 

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