根据上一次的LM386的设计【参考1】,以及网上的设计【参考2】,用Arduino做一个音量计。首先,音频从MIC进入,经过LM386的放大后接入到Arduino的模拟输入上,经过 DAC 量化之后显示在 1602上。
电路方面,和【参考1】差别在于我们不再使用喇叭而是直接将放大后的OUT信号接入到 Arduino的A5上。
显示方面,我们使用【参考3】提到的方法来自定义字符充当强度指示。
下面的图片与其说是原理图不如说是连接图更合适
//www.lab-z.com //在 1602 上显示音量的小程序 #include <Wire.h> #include "LiquidCrystal_I2C.h" int value=100; // custom charaters LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); //定义进度块 byte p1[8] = { 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10}; byte p2[8] = { 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18}; byte p3[8] = { 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C}; byte p4[8] = { 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E}; byte p5[8] = { 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F}; void setup() { lcd.init(); //初始化LCD lcd.backlight(); //打开背光 //将自定义的字符块发送给LCD //P1 是第一个,P2 是第二个,以此类推 lcd.createChar(0, p1); lcd.createChar(1, p2); lcd.createChar(2, p3); lcd.createChar(3, p4); lcd.createChar(4, p5); //MIC输入放大之后在 A0 输入Arduino pinMode(A0, INPUT); } //显示音量强度 //从左到右一共有 5 * 16 =80 点,一共是 80+1=81 个状态 void showprg(int value) { //第一行显示当前VU值 lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" VU="); lcd.print(value); //移动光标到第二行 lcd.setCursor(0,1); //显示全黑的块 for (int i=1;i<value / 5;i++) { lcd.write(4); } //for (int i=1;i<a;i++) // drawing charater's colums // 显示除去全黑块之后的零头 switch (value % 5) { case 0: break; case 1: lcd.write(0); break; case 2: lcd.write(1); break; case 3: lcd.write(2); break; case 4: lcd.write(3); break; } //switch (peace) // 用空格填充剩下的位置 for (int i =0;i<(16-value / 5);i++) { lcd.print(" "); } } void loop() { //输入的是0-1023,用函数将这个值对应到[0,80]上 showprg(map(analogRead(A0),0,1023,0,80)); delay(100); }
测试方法,在右边用一个手机播放声音,MIC将音频信号转化为电平信号,经过LM386放大后,通过Arduino A5进行量化,最终显示在LCD1602上。
工作视频:
http://www.tudou.com/programs/view/oW_isUBnIEU/?resourceId=414535982_06_02_99
这个还只是一个模型,很粗糙,对于VU的动态显示范围不大,如果想让人类更容易理解需要考虑将现在的线性显示改为非线性的。
另外,工作时我发现比较奇怪的事情,就是如果静音的时候,会显示UV 大约 35左右,但是如果有动态声音播放的时候反而会出现 16 这样值,不清楚原因。
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另外的另外,研究了一下前面那个口哨开关的模拟输出。下面是电路图,右下角红色框起来的是模拟输出电路部分
查了一下,发现这种用法是电压跟随器,下图来自【参考4】。
电压跟随器,顾名思义,是实现输出电压跟随输入电压的变化的一类电子元件。也就是说,电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1【参考5】。
多少输入就是多少输出…….这也就是为什么这个模块驱动能力很差带不动喇叭的原因。
参考:
1. http://www.lab-z.com/lm386-with-mic/ LM386 with MIC
2.http://www.arduino-hacks.com/arduino-vu-meter-lm386electret-microphone-condenser/ Arduino VU meter – LM386+electret microphone condenser
3. http://www.lab-z.com/1602progressbar/ 用 1602实现进度条
4. http://www.geek-workshop.com/thread-551-1-1.html LM358双运算放大器
5. http://baike.baidu.com/link?url=85VzUTT6n3IrCaAATZSg5jsg_A-zQYFrizj6jqGP7PzRg1aJe2yTddMihqJ7_UgRMa_GxnAYakSmmjM-9nhsz_ 电压跟随器