Генератор звука на Arduino

[MDobroch]

Доброго времени суток уважаемые форумчане!

Обращаюсь по такому вопросу, собираю схему генератора звука на Arduino основываясь на следующей статье : http://www.instructables.com/id/Arduino-Audio-Output/

Данная схема призвана сформировать синусоидальный сигнал определенной частоты используя 8 цифровых выходов Ардуино,  Собранном на резисторах ЦАП, фильтре и паре операционных усилителей. К сожалению в данной теме указано, что качество сигнала при использовании резисторов намного ниже чем при использовании 8 битного ЦАПа в формате готовой микросхемы. Также данное решение разрабатывалось для работы с 1 частотой. 

Техническое задание :
Необходима схема, работающая на двух частотах. Стабильность частоты, ровно как и качество сигнала на выходе -  крайне важны !!!   Потребителем данного сигнала будут 2 телефона подключенные к этому "генератору" посредством двух аудио кабелей. 

Проблема:
К сожалению я не сильно опытен в схемотехнике - являюсь программистом. Но данное решение необходимо разработать для одного проекта.

Вопрос:

1) Как по вашему мнение усложнится схема, для выполнения технического задания описанного выше?

2) Какие компоненты необходимо добавить в схему? (Какую модель ЦАП нужно выбрать?)  

3) Возможна ли вообще выдача стабильной частоты на 2 телефона при помощи ардуино или лучше выбрать для реализации данного задания другую платформу?

4) Возможно среди форумчан есть желающие разработать подобное решение за не разумное материальное вознаграждение? Данный вариант тоже можем обсудить. 

 

Благодарю за ответы и желаю хорошего дня!

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[юра]

Привет.

Для данной задачи - слишком громоздкая платформа. Это как воробьями по пушке стрелять.

Для программиста не составит никакого затруднения "выдавить" звук из ардуинки, PIC, Atmega, если он вспомнит про ШИМ (широтно-импульсную модуляцию).

Если в качестве телефонов, к примеру, использовать buzzer, обвес будет минимальным.

Попахивает каким-то курсовым проектом (лабораторной работой).

 

 

Изменено 19 декабря, 2017 пользователем юра

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[MDobroch]

4 минуты назад, юра сказал:

Привет.

Для данной задачи - слишком громоздкая платформа. Это как воробьями по пушке стрелять.

Для программиста не составит никакого затруднения "выдавить" звук из ардуинки, PIC, Atmega, если он вспомнит про ШИМ (широтно-импульсную модуляцию).

Если в качестве телефонов, к примеру, использовать buzzer, обвес будет минимальным.

Попахивает каким-то курсовым проектом (лабораторной работой).

 

 

Ардуино выбрал по причине работы "из коробки", без необходимоти закупать программатор, разбираться в работе МК-ов, и вообще доступная платформа с большим комьюнити.

Для программиста пишущего под Андроид -  ШИМ не говорит ни о чем =))  Но желание разобраться присутствует. Ознакомлюсь с этим.

В качестве телефонов надо использовать именно телефоны

Университет был мною закончен более 10 лет назад, так что данная схема не лаборатока и не курсовой и даже не дипломный =)))

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Стальной]

Купить микросхему ЦАП, 150 рублей и всё

.

[ruhi]

13 часа назад, Стальной сказал:

Купить микросхему ЦАП, 150 рублей и всё

.

А впаиваться она сама будет, я уж не говорю о разводиться.

[Dr. West]

А что, генератор синусоиды на 2 фиксированные частоты  без ардуин и цапов нынче никак не построить?

Изменено 20 декабря, 2017 пользователем Dr. West

[MDobroch]

17 часов назад, Стальной сказал:

Купить микросхему ЦАП, 150 рублей и всё

.

Подскажите модели подходящие под данную задачу.

 

4 часа назад, ruhi сказал:

А впаиваться она сама будет, я уж не говорю о разводиться.

+ Поддерживаю )))

 

4 часа назад, Dr. West сказал:

А что, генератор синусоиды на 2 фиксированные частоты  без ардуин и цапов нынче никак не построить?

Если у Вас есть варианты как можно это сделать без Ардуино, с радостью рассмотрю и такие. Просто как писал выше на Ардуино, к примеру, есть от чего отталкиваться - статья которую прикреплял при создании топика. 

[Dr. West]

В поиск: генератор звуковой частоты, мост Вина. Такие штуки пионеры делали уже лет 30 назад без особых сложностей.

[oldmao]

Какие конкретно требования к форме сигнала и стабильности частоты? Потому как генераторов придумана не одна сотня. 

[MDobroch]

В 20.12.2017 в 16:45, oldmao сказал:

Какие конкретно требования к форме сигнала и стабильности частоты? Потому как генераторов придумана не одна сотня. 

Добрый вечер,

Синусоида
516.796875 Гц   - 0.5 секунды
990.52734375 Гц - 0.5 секунды
 

[oldmao]

Точность восемь знаков после запятой - это круто! Ничего, что у стандарта частоты точность всего на один знак получше?
Все временные интервалы в Ардуино заданы обычным (не прецизионным) кварцем с точностью 50 ppm (0,05%). Допустим, кварц в Ардуине 20 МГц, мы тупо делим его на 20202, чтобы получить 990 Гц. Точность будет 0,5 Гц.
Так что аппетит-то поумерь, в реальном мире живёшь, в котором упираемся в законы физики и возможности технологии.
Мне вот ещё очень интересно - как в смартфоне обрабатывать эту частоту будешь, если АЦП всего 16-битное? И частота дискретизации - зависит от ровно такого же стандартного кварца? Или программисты живут в придуманном мире, физические ограничения железа им по барабану?

[MDobroch]

1 минуту назад, oldmao сказал:

Точность восемь знаков после запятой - это круто! Ничего, что у стандарта частоты точность всего на один знак получше?
Все временные интервалы в Ардуино заданы обычным (не прецизионным) кварцем с точностью 50 ppm (0,05%). Допустим, кварц в Ардуине 20 МГц, мы тупо делим его на 20202, чтобы получить 990 Гц. Точность будет 0,5 Гц.
Так что аппетит-то поумерь, в реальном мире живёшь, в котором упираемся в законы физики и возможности технологии.
Мне вот ещё очень интересно - как в смартфоне обрабатывать эту частоту будешь, если АЦП всего 16-битное? И частота дискретизации - зависит от ровно такого же стандартного кварца? Или программисты живут в придуманном мире, физические ограничения железа им по барабану?

Данные частоты рассчитаны программно как идеальные условия.  Думаю достаточно будет выдать стабильные 516 и 990 Гц соответственно. 

[oldmao]

Ну и зачем здесь Ардуина? Генератор с фазосдвигающей цепочкой на одном транзисторе :

Или с двойным Т-мостом:

Оба имеют возможность точно выставить частоту подстройкой всего одного резистора. 
Рекомендую освоить любую программу симуляции схем (Micro-Cap например) и поиграться параметрами, подобрав нужную частоту.
Не забывая, что в реальном мире все детали имеют разброс, обычно в 10%. Поэтому нужно предусмотреть подстройку.

[MDobroch]

18 часов назад, oldmao сказал:

Ну и зачем здесь Ардуина? Генератор с фазосдвигающей цепочкой на одном транзисторе :

Или с двойным Т-мостом:

Оба имеют возможность точно выставить частоту подстройкой всего одного резистора. 
Рекомендую освоить любую программу симуляции схем (Micro-Cap например) и поиграться параметрами, подобрав нужную частоту.
Не забывая, что в реальном мире все детали имеют разброс, обычно в 10%. Поэтому нужно предусмотреть подстройку.

Большое спасибо за подробный ответ!
В ближайшее время займусь моделированием предложенного вами варианта генератора. 
Остается один вопрос, теоретически можно собрать 2 такие схемы с разными номиналами элементов для генерации двух частот.  Но как добиться смены частоты одну за другой каждые 0.5 секунды?  

UPDATE:
Также вопрос еще, нужно ли согласовывать выходное сопротивление как то с потребителем? Если у нас будет не 2 телефона, а 20, необходимо рассчитать какой то усилительный каскад? Существуют ли схемы подстройки автоматически выходной мощности в зависимости от кол-ва подключенных потребителей?

Изменено 22 декабря, 2017 пользователем MDobroch

[Dr. West]

Зачем две схемы? Соберите одну и переключайте в ней частотозадающие элементы.

[MDobroch]

Уважаемые коллеги!

Подскажите, как вы считаете, подойдет ли данное готовое решение под текущее техническое задание :
https://ru.aliexpress.com/item/ICL8038-10-450/32840907840.html?ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_3_10152_10065_5000015_10151_10344_10068_10345_10342_10343_51102_10340_10341_5130015_10609_10541_10084_10083_10307_10611_5870020_5080015_10312_10059_10313_10314_10534_100031_10604_10103_10605_10594_5060015_10142_10107_10125%2Csearchweb201603_33%2CppcSwitch_2&algo_expid=974d6eb0-2a3c-46fb-b4b1-cc4e0d076f15-8&algo_pvid=974d6eb0-2a3c-46fb-b4b1-cc4e0d076f15&rmStoreLevelAB=5

 

 

[Dr. West]

Пойдет.

[MDobroch]

1 час назад, Dr. West сказал:

Пойдет.

Есть ли идеи, каким образом можно на данном устройстве сформировать 2 частоты и менять их через заданный промежуток времени?
Насколько я понимаю нужно будет иметь 2 комплекта подстроечных элементов настроенных на 2 частоты и переключаться между ними по какому то таймеру.
Т.е данную схему необходимо доработать 

[oldmao]

ТО есть учиться вы упорно отказываетесь? Литература, достаточная, после изучения, для самостоятельного решения вашей проблемы, уже дана.
Напоминаю: Борисов "Юный радиолюбитель" для начала.