Autotune: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Bienvenue dans notre projet Autotune

Notre équipe va vous présenter la réalisation de ce projet. Notre équipe est composée de 3 élèves ingénieurs de Polytech Sorbonne en EISE4 (4ème année du cycle ingénieur en électronique informatique systèmes embarqués).

Notre projet consiste à émettre un son capter par un micro, émit par un haut parleur and afficher la FFT sur un écran PC. Det er mulig å endre lyden til lydstyrken og volumet.

C'est parti pour les explications !!

Trinn 1: Composants Utilisés

• Kart DEO-Nano-SoC
• Batteri 2 utgang à 5V2A
• Micro
• Haut Parleur 8 Ohm
• Regulering: MAX660
• Capteur IR: GP2Y0E02A
• Ampli Audio: LM386N-1/NOPB
• DAC: MCP4821-E/P
• Diode: 1N4148
• Transistor: LND150N3-G / N-FET
• 2 AOP: TL081C
• Motstander
• Kondensatorer
• Wifi: ESP8266EX
• 4 brytere
• 3 Leds de couleurs

Trinn 2: Arkitektur

Voici ci-dessus notre schéma bloc représentant l'architecture de notre projet Autotune.

Comme vous pouvez le voir, notre projet va pouvoir capter un son à l'aide du micro dont le signal analogique capté sera converti en un signal numérique dont l'ADC est intégré dans la carte FPGA. Puis le signal sera modifié selon nos effets choisis à l'aide d'un capteur de proximité et des switchs. Enfin, le signal modifié depuis la carte sera reconverti en un signal analogique and sera transmise à travers le haut parleur.

Trinn 3: Partie Analogique

Notre partie analogie est composée de 2 kretser:

Un premier circuit qui représentera la partie micro, qui sera branché au CAN de la carte FPGA, composé d'un amplificateur de gain et d'un filtre passif after avoir récupérer le signal.

Un deuxieme circuit qui repésentera la partie haut parleur, qui sera branché à la sortie de la carte FPGA, composé du DAC, d'un diviseur de tension et d'un amplificateur audio.

Le troisième schéma est celui du régulateur produisant du -5V pour alimenter tous les composants.

Trinn 4: Impression Des PCB

Maintenant, nous allons créer nos PCB afin de les imprimer et de les relier!

A l'aide du logiciel Alitum, nous avons pu creer deux PCBs, c'est à dire la partie micro et haut parleur. Voici le site correspondant au tutoriel Altium qui peut sureement vous aider!

Trinn 5: Partie Numérique

Après avoir imprimer vos PCBs, vous pouvez enfin brancher le tout à la carte FPGA!

Pour la partie numérique, nous avons créer un code C qui est séparé en deux en utilisant un thread. D'un coté, on récupère le signal on le modifie et on l'envoie vers le DAC en spi. D'un deuxième côté, on calcule la fft et on envoie le résultat par wifi. Cette séparation permet d'éviter les ralentissements sur la première partie.

På bruk Qsys et quartus pour brancher le HPS avec les différents composants. På bruk notamment une IP SPI for communiquer avec le dac et une IP UART pour communiquer avec la carte wifi.

Trinn 6: Le Code

Voici le lien où nous avons récuperé le code pour faire la fft.

På bruk se code pour calculer la fft:

// Création de la configuration og des buffers in et out pour s (t) et S (f) const kiss_fft_cfg config = kiss_fft_alloc (NFFT, 0, NULL, NULL);

kiss_fft_cpx*in = (kiss_fft_cpx*) malloc (NFFT*sizeof (kiss_fft_cpx)); kiss_fft_cpx*out = (kiss_fft_cpx*) malloc (NFFT*sizeof (kiss_fft_cpx));

for (j = 0; j <NFFT; j ++) {Value = *h2p_lw_adc_addr; // recupère la valeur provenant du pcb du microin [j].r = Value-2000.0; // på pensjon l'offset de cette valeurfor (i = 0; i <2100; i ++) {} // attend un temps bien précis pour avoir une fréquence d'échantillonnage connue}

// Calcul de la FFT depuis in vers outkiss_fft (config, in, out); bzero (C_val, 110); // remet à zero le tableau qui nous sert de buffer que l'on va envoyer par wififor (t = 0; t <(NFFT/4); t ++) {// pour limiter la taille du buffer on limite la sortie de la fft à des valeurs entre 0 et 9 tmp_log = 20*(log (abs (out [t].r/1000.0)))*9;

tmp_log = tmp_log/50; hvis (tmp_log <0) {tmp_log = 0; } hvis (tmp_log> 9) {tmp_log = 9; } sprintf (tmp_val, "%d", tmp_log); strcat (C_val, tmp_val); // ajoute au buffer la nouvelle valeur

} send_wifir (C_val); // on envoi le buffer par wifi

fonksjon send wifir:

void send_wifir (char* com_AT) {int num, z; for (z = 0; z <22000000; z ++) {} for (num = 0; num <(int) strlen (com_AT); num ++) { *(h2p_lw_rs232_addr) = com_AT [num]; }}

Hell initialiser la carte wifi på bruk le code suivant:

send_wifi ("AT+RST / r / n"); // demande de reset à la cartesleep (3); // delta på qu'elle resetsend_wifi ("AT+CWMODE = 3 / n / r"); // choisit le mode de la cartesend_wifi ("AT+CWJAP = \" wifiNom / ", \" MotDePasse / "\ r / n"); // on lui demande de se connecter au wifisleep (15); // on attend qu'elle se connectesend_wifi ("AT+CIPSTART = \" UDP / ", \" 192.168.43.110 / ", 32003 / r / n"); // On lui demande de se connectecter en udp avec le serveur ouvert sur un autre ordinateursleep (3); // delta på la connexionsend_wifi ("AT+CIPMODE = 1 / r / n"); // on se met en mode envoie en continueleep (3); send_wifi ("AT+CIPSEND / r / n"); // på begynnelsen av overføringen

funksjon send wifi:

void send_wifi (char * com_AT) {int num, z; for (num = 0; num <(int) strlen (com_AT); num ++) { * (h2p_lw_rs232_addr) = com_AT [num]; for (z = 0; z <2500000; z ++) {}}}

Code du serveur:

affichage de la fft:

int i, j, verdi = 0; system ("klart");

for (i = 0; i <41; i ++) {if (i <40) {for (j = 0; j <BUFSIZE; j ++) {if (tabell [j]*4> (40 - i)) {if (tabell [j]*4> 35) printf (RED "|" RESET); ellers hvis (tabell [j]*4> 28) printf (L_RED "|" RESET); ellers hvis (tabell [j]*4> 21) printf (YEL "|" RESET); ellers hvis (tabell [j]*4> 14) printf (L_YEL "|" RESET); ellers hvis (tabell [j]*4> 7) printf (L_GRN "|" RESET); annet printf (GRN "|" RESET); } annet printf (""); } printf ("\ n"); } annet {printf ("0Hz 2.5Hz 5Hz 7.5kHz 10kHz / n"); /*for (j = 0; j <(BUFSIZE/2); j ++)