HRP-N3 - серия источников питания с максимальной пиковой мощностью в 350% от MEAN WELL

Анализатор спектра звуковой частоты на микроконтроллере семейства PIC32

Этот простой анализатор спектра выполнен на базе отладочной платформы PIC24-EVAL с установленным микроконтроллером PIC32MX360F512L производства фирмы TechToys. Для отображения информации используется модуль с QVGA TFT 3.5" дисплеем (LVC75Z779 Eval Board) с разрешением 240×320 на базе видеопроцессора SSD1928, имеется интерфейс для подключения CMOS камеры и SD карты памяти для совместной работы с отладочными платами фирмы TechToys.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Анализатор спектра на базе отладочной платы PIC24-EVAL

Принципиальная схема отладочной платы доступна для скачивания в разделе загрузок в конце статьи.

Принципиальная схема модуля на базе процессора SSD1928

Анализатор спектра на PIC32
Кликните для увеличения

Анализатор может быть подключен к источнику аудио сигнала с линейным выходом: звуковая карта компьютера, mp3-плеер и др.

Схема подключений на отладочной плате

Анализатор спектра на PIC32: подключение на отладочной плате

Опорное напряжение АЦП микроконтроллера устанавливается на уровне 1 В при помощи потенциометра POT2, подключенного к выводу Vref+. Напряжение звукового сигнала может быть и отрицательным, но так как АЦП принимает только положительные значения, был установлен еще один потенциометр POT1, который добавляет постоянные 0.5 В к звуковому сигналу. Конденсатор служит для блокирования постоянной составляющей от источника звукового сигнала.

Программное обеспечение.

На рисунке изображена диаграмма, которая дает представление о работе микроконтроллера

Блок-схема программы микроконтроллера

Программное обеспечение для микроконтроллера написано в среде MPLAB C32 compiler компании Microchip.

АЦП микроконтроллера настроен на работу с частотой выборок 48 кГц. Когда заканчивается преобразование каждой выборки, вырабатывается прерывание, и захваченное значение помещается в буфер. Преобразование заканчивается, когда буфер, рассчитаный на хранение 2048 значений, будет заполнен. Для этого потребуется примерно 42 мс при частоте выборок 48 кГц.

Заметьте, что преобразования выполняются автоматически, в фоновом режиме. Такой режим работы предоставляет достаточно времени для выполнения вычислений над предыдущими значениями, пока идет процесс получения новых. Первое – выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT), затем результаты преобразования масштабируются относительно шкалы по напряжению или в децибелах, и затем выполняется процедура прорисовки спектра на ЖК дисплее. При рабочей частоте 80 МГц этот процесс займет около 35 мс (вычисления и отображение на ЖК дисплее).

Алгоритм быстрого преобразования Фурье доступен для скачивания в разделе загрузок в конце статьи. Он написан на чистом Си без какой-либо оптимизации для микроконтроллеров PIC32 и использует арифметику с фиксированной точкой. Однако этот алгоритм был немного расширен для возможности вычисления 2048 точек FFT. Вычисления 2048 значений выполняются за 9 мс, однако производительность возможно повысить за счет оптимизации кода для MIPS архитектуры.

Ниже представлены изображения спектра различных сигналов полученных с помощью устройства


Прямоугольные импульсы частотой 1 кГц


Сигнал с частотной модуляцией, несущая – 7 кГц, частота модуляции – 10кГц


Сигнал с амплитудной модуляцией, несущая – 2 кГц, частота модуляции - 5 кГц

Демо-видео

Загрузки

Принципиальная схема отладочной платы PIC24-EVAL
Исходный код (Microchip MPLAB C32 compiler)
Алгоритм быстрого преобразования Фурье

mehilainen.homeip.net

Перевод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Audio spectrum analyzer on PIC32

Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя