HackerBox 0037: WaveRunner: 10 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu ay HackerBox Hacker'ları, analog elektronik test cihazlarının yanı sıra dijital bilgi işlem ortamlarında dalga sinyallerini ve ses sinyali işleme test ortamlarını keşfediyor. Bu Eğitilebilir Tablo, sarf malzemeleri tükenirken buradan satın alınabilecek HackerBox #0037 ile başlamak için bilgiler içerir. Ayrıca, her ay posta kutunuza böyle bir HackerBox almak istiyorsanız, lütfen HackerBoxes.com'a abone olun ve devrime katılın!

HackerBox 0037 için Konular ve Öğrenme Hedefleri:

• GNU Octave yazılımını kurun ve yapılandırın
• Bir bilgisayardaki dalga sinyallerini temsil edin ve değiştirin
• GNU Octave'ın ses işleme işlevini keşfedin
• Bir bilgisayar ve harici donanım arasında ses sinyallerini birleştirin
• Amplifikatörler ve seviye göstergeleri kullanarak ses test yataklarını birleştirin
• 1 MHz çoklu dalga formu sinyal üreteci oluşturun

HackerBoxes, DIY elektroniği ve bilgisayar teknolojisi için aylık abonelik kutusu hizmetidir. Biz hobiciler, yapımcılar ve deneycileriz. Biz hayallerin hayalperestleriyiz.

GEZEGENİ HACK

Adım 1: HackerBox 0037: Kutu İçeriği

• XR2206 Sinyal Üreteci Kiti
• Sinyal Üreteci için Lazer Kesimli Akrilik Muhafaza
• Özel Ses Test Yatağı PCB
• İki LM386 Ses Amplifikatör Kiti
• İki KA2284 Ses Seviyesi Gösterge Kiti
• USB Ses Kartı
• İki adet 40mm 3W Hoparlör
• Timsah Klips Uçları Seti
• İki adet 3,5 mm Ses Yama Kablosu
• İki adet 3,5 mm Ses Çıkış Modülü
• microUSB Koparma Modülü
• Sinyal Üreteci için Namlulu 9V Pil Klipsi
• Özel Bulut Bilişim Çıkartması
• Özel HackLife Bere Şapka

Yardımcı olacak diğer bazı şeyler:

• Havya, lehim ve temel havya aletleri
• GNU Octave ve diğer yazılımları çalıştırmak için bilgisayar
• Bir adet 9V Pil
• Spor yapmak için harika bir kafa HackLife Beanie Hat

En önemlisi, bir macera duygusuna, hacker ruhuna, sabra ve meraka ihtiyacınız olacak. Elektronikle yapı ve deneyler yapmak, çok ödüllendirici olsa da, zaman zaman yanıltıcı, zorlayıcı ve hatta sinir bozucu olabilir. Amaç ilerlemedir, mükemmellik değil. Devam ettiğinizde ve maceranın tadını çıkardığınızda, bu hobiden büyük bir memnuniyet elde edilebilir. Hepimiz HackLife'ı yaşamaktan, yeni teknolojiler öğrenmekten ve harika projeler inşa etmekten zevk alıyoruz. Her adımı yavaş atın, ayrıntılara dikkat edin ve yardım istemekten çekinmeyin.

HackerBoxes SSS'de mevcut ve potansiyel üyeler için çok sayıda bilgi bulunmaktadır.

2. Adım: Dalgalar

Bir dalga, enerjiyi madde veya boşlukta çok az veya hiç kütle aktarımı olmadan aktaran bir rahatsızlıktır. Dalgalar, fiziksel bir ortamın veya alanın nispeten sabit konumlar etrafındaki salınımlarından veya titreşimlerinden oluşur. Matematik açısından bakıldığında, dalgalar, zaman ve uzayın işlevleri olarak bir sinyal sınıfıdır. (Vikipedi)

Adım 3: GNU Oktavı

GNU Octave yazılımı, bir bilgisayardaki dalga biçimlerini temsil etmek ve işlemek için tercih edilen bir platformdur. Octave, öncelikle sayısal hesaplamalar için tasarlanmış üst düzey bir programlama diline sahiptir. Octave, çoğunlukla MATLAB ile uyumlu bir dil kullanarak çeşitli sayısal deneyler yapmak için kullanışlıdır. GNU Projesinin bir parçası olarak Octave, GNU Genel Kamu Lisansı koşulları altında özgür bir yazılımdır. Octave, MATLAB'ın başlıca ücretsiz alternatiflerinden biridir, diğerleri Scilab ve FreeMat'tır.

Herhangi bir işletim sistemi için Octave'ı indirmek ve kurmak için yukarıdaki bağlantıyı takip edin.

Öğretici: Octave'a Başlarken

DrapsTV'den Octave Video Eğitimleri:

1. Giriş ve Kurulum
2. Temel işlemler
3. Verileri Yükleme, Kaydetme ve Kullanma
4. Verileri Çizme
5. Kontrol İfadeleri
6. Fonksiyonlar

Buradaki temel dalgalar ve ses işleme kapsamımızın dışındayken, "MATLAB'DE DSP" veya "MATLAB'DA NÖRAL AĞLAR" gibi MATLAB konularını arayarak Octave'de üzerinde çalışmak için akıllara durgunluk veren materyaller bulabilirsiniz. Çok güçlü bir platformdur. Tavşan deliği oldukça derine iner.

4. Adım: Ses Sinyali Arabirimi

Bir bilgisayarda oluşturulan ses frekans sinyalleri, bir ses kartının hoparlör çıkışı kullanılarak harici donanıma bağlanabilir. Benzer şekilde, bir ses kartının mikrofon girişi, harici ses frekans sinyallerini bir bilgisayara kolayca bağlamak için kullanılabilir.

Bir şeyler ters gittiğinde, bilgisayarınızın ana kartının ses devresine zarar vermemek için bu tür uygulamalar için bir USB ses kartı kullanmak iyi bir fikirdir. Bir çift 3,5 mm ses bağlantı kablosu ve 3,5 mm ara modülü, devreleri, hoparlörleri ve işletim sistemini USB ses kartındaki bağlantı noktalarıyla arabirimlemek için oldukça kullanışlıdır.

GNU Octave ile kullanmaya ek olarak, bir mikrobilgisayar ses kartı tarafından örneklenecek kadar düşük frekanslı sinyalleri "çizmenize" izin verecek Ses Kartı Osiloskopları için ortalıkta dolaşan bazı harika projeler vardır.

Adım 5: GNU Octave'da Ses Sinyalleri

Octave, gerçekten kullanışlı bazı ses işleme işlevlerine sahiptir.

Dan Prince'i oluşturan bu videolar (ve diğerleri) harika bir başlangıç:

Video - Ses DSP'yi Öğrenin 1: Sinüs Osilatörü Yapmaya Başlarken

Video - Ses DSP 2'yi Öğrenin 2: Temel Dalga Biçimleri ve Örnekleme

6. Adım: Ses Test Yatağı - İki Seçenek

Audio Testbed, iki kanaldaki (stereo Sol, Sağ veya diğer iki sinyal) ses frekansı sinyallerini dinlemek için kullanışlıdır. Her kanal için, bir hat seviyesi girişi yükseltilebilir, bir LED seviye göstergesi ile görselleştirilebilir ve son olarak 40 mm'lik bir ses hoparlörüne yönlendirilebilir.

MONTAJ SEÇENEKLERİ

Ses test yatağı, ayrı birleştirilmiş modüller veya tek bir entegre platform olarak monte edilebilir. Montaja başlamadan önce hangi seçeneği tercih ettiğinize karar verin ve bu kılavuzdaki ilgili adımı izleyin.

AMPLİFİKATÖR

İki ses yükselticisi, LM386 entegre devresini (wiki) temel alır.

LED SEVİYE GÖSTERGESİ

İki seviye göstergesi, KA2284 entegre devresini (veri sayfası) temel alır.

Adım 7: Montaj Seçeneği 1 - Ayrı Modüller

Ses test yatağını ayrı birleştirilmiş modüller olarak monte etmeyi seçtiğinizde, iki ses yükselticisini ve iki seviye gösterge modülünü ayrı kitler olarak monte etmeniz yeterlidir.

SES AMPLİFİKATÖRÜ

• İki eksenel dirençle başlayın (polarize değil)
• R1, 1K Ohm'dur (kahverengi, siyah, siyah, kahverengi, kahverengi)
• R2, DNP'dir (doldurmayın)
• R10 4.7K Ohm'dur (sarı, mor, siyah, kahverengi kahverengi)
• Ardından iki küçük seramik kondansatörü takın
• C5 ve C8'in her ikisi de küçük "104" kapaklardır (polarize değil)
• 8pin DIP soketinde sonraki lehim (serigrafi yönüne dikkat edin)
• Soket lehimlendikten SONRA çipi yerleştirin
• Üç elektrolitik kapak C6, C7, C9 polarizedir
• Kapaklar için, serigrafide gölgeli yarı "-" kurşundur (kısa tel)
• LED, uzun kablo için "+" işaretiyle polarize edilmiştir
• Kalan bileşenleri lehimleyin
• Hoparlörü "SP" başlığına bağlayın
• 3-12V ile güç (örnek: 5V için micoUSB koparma)

SES SEVİYESİ GÖSTERGESİ

• İki eksenel dirençle başlayın (polarize değil)
• R1 100 Ohm'dur (kahverengi, siyah, siyah, siyah, kahverengi)
• R2, 10K Ohm'dur (kahverengi, siyah, siyah, kırmızı, kahverengi)
• KA2284 SIP (tek sıralı paket) pin 1'de açılıdır
• Serigrafi için SIP işareti, pin 1 için bir kutu gösterir.
• İki büyük harf C1 ve C2'nin farklı değerler olduğuna dikkat edin.
• Bunları PCB ile eşleştirin ve uzun kabloyu "+" deliğe yönlendirin
• Şimdi D5 kırmızı LED, diğer dört D1-D4 yeşil
• LED'ler uzun tel ile "+" deliğe polarize edilir
• Düzeltici potansiyometre ve başlıklar gösterildiği gibi sığar
• t ses girişi gibi sinyali bağlayın
• 3.5-12V ile güç (örnek: 5V için microUSB çıkışı)

Adım 8: Montaj Seçeneği 2 - Entegre Platform

Ses test ortamını entegre bir platform olarak birleştirmeyi seçerken, dört modül kitinden (iki ses yükseltici ve iki seviye göstergesi) seçilen bileşenler, iki adet 40 mm hoparlör ve 5V güç için bir microUSB çıkışı ile birlikte özel ses test edilmiş PCB'ye lehimlenir.

• Eksenel dirençlerle başlayın (polarize değil)
• R2 ve R9 4.7K Ohm'dur (sarı, mor, siyah, kahverengi, kahverengi)
• R3 ve R10, DNP'dir (doldurmayın)
• R4, 1K Ohm'dur (kahverengi, siyah, siyah, kahverengi, kahverengi)
• R5 ve R11 100 Ohm'dur (kahverengi, siyah, siyah, siyah, kahverengi)
• R6 ve R12 10K Ohm'dur (kahverengi, siyah, siyah, kırmızı, kahverengi)
• Daha sonra IC1 ve IC2 için soketleri lehimleyin
• Soketler lehimlendikten SONRA çipleri yerleştirin
• Sonraki lehim dört küçük seramik kapak C4, C5, C10, C11
• Seramik kapaklar "104" olarak işaretlenmiştir ve polarize değildir
• Dokuz Elektrolitik kapak, uzun kablo için bir "+" ile polarize edilmiştir.
• C1 1000uF'dir
• C2 ve C8 100uF'dir
• C3, C6, C9, C12 10uF'dir
• C7 ve C13 2.2uF'dir
• On bir LED polarize
• Kısa tel "-" dairenin düz tarafına yakın deliğe girer
• Her iki uçtaki en dıştaki LED pedine iki kırmızı LED gider
• Her iki tarafta sıralanmış dört iç LED yeşildir
• Merkezde tek bir açık/mavi LED (bir Amp Kitinden)
• KA2284 SIP (tek sıralı paket) pin 1'de açılıdır
• USB çıkışı, her iki panodan geçen pimlerle PCB üzerinde düz bir şekilde uzanır
• 3,5 mm jak, düzelticiler ve tencereler, gemide gösterildiği gibi takılır
• Kesilmiş uçlarla lehimlemeden önce hoparlörleri PCB'ye sıcak tutkalla yapıştırın
• microUSB çıkışı (5V) üzerinden güç

Adım 9: Sinyal Üreteci

İşlev Oluşturucu Kiti, bir XR2206 Tümleşik Devreye (veri sayfası) ve lazerle kesilmiş akrilik bir muhafazaya sahiptir. 1-1, 000, 000 Hz frekans aralığında Sinüs, Üçgen ve Kare Dalga çıkış sinyalleri üretebilir.

Özellikler

• Gerilim Kaynağı: 9-12V DC Giriş
• Dalga Formları: Kare, Sinüs ve Üçgen
• Empedans: 600 Ohm + %10
• Frekans: 1Hz – 1MHz

SİNÜS DALGASI

• Genlik: 9V DC girişinde 0 – 3V
• Bozulma: %1'den az (1kHz'de)
• Düzlük: +0.05dB 1Hz – 100kHz

KARE DALGASI

• Genlik: 9V DC girişinde 8V (yüksüz)
• Yükselme Süresi: 50ns'den az (1kHz'de)
• Düşme Süresi: 30ns'den az (1kHz'de)
• Simetri: %5'ten az (1kHz'de)

ÜÇGEN DALGA

• Genlik: 9V DC girişinde 0 – 3V
• Doğrusallık: %1'den az (100kHz'e kadar) 10m

Adım 10: HackLife

Dünyanın her yerindeki HackerBox üyelerine katıldığınız için teşekkür ederiz.

Bu Eğitilebilir Yazıyı beğendiyseniz ve her ay posta kutunuza bir dizi hacklenebilir elektronik ve bilgisayar teknolojisi projesinin düşmesini istiyorsanız, lütfen HackerBoxes.com'da gezinerek devrime katılın ve aylık sürpriz kutumuzu almak için abone olun.

Aşağıdaki yorumlarda veya HackerBoxes Facebook Sayfasında başarınızı paylaşın ve paylaşın. Herhangi bir sorunuz varsa veya herhangi bir konuda yardıma ihtiyacınız olursa kesinlikle bize bildirin. HackerBoxes'ın bir parçası olduğunuz için teşekkür ederiz!