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带有Arduino Nano 33 BLE的声谱可视化仪_百工联_工业互联网技术服务平台
带有Arduino Nano 33 BLE的声谱可视化仪
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方案概述:

通过使用Arduino Nano 33 BLE、OLED 128x32显示屏和驻极体麦克风放大器(MAX9814),我们可以实现一个带有Arduino Nano 33 BLE的声谱可视化仪。该设备可以将声音信号转换为频谱,并通过OLED显示屏进行可视化。这个解决方案可以应用于各种工业领域,例如声音分析、噪音控制和环境监测等。

通过使用Arduino Nano 33 BLE、OLED 128x32显示屏和驻极体麦克风放大器(MAX9814),我们可以实现一个带有Arduino Nano 33 BLE的声谱可视化仪。该设备可以将声音信号转换为频谱,并通过OLED显示屏进行可视化。

首先,我们需要连接麦克风放大器和Arduino Nano 33 BLE。根据系统的灵敏度需求,我们可以选择将麦克风GAIN连接到VCC(40dB,低灵敏度)、GND(50dB,中灵敏度)或悬空(60dB,高灵敏度)。然后,将模拟引脚0(A0)连接到麦克风放大器的OUT引脚。

接下来,我们需要连接OLED显示屏。将3.3V、GND、SDA(或模拟引脚4,A4)和SCL(模拟引脚5,A5)连接到I2C SSD1306。在电源总线的VCC和GND之间,添加一个470uF电容器,以减少低频噪音的影响。这些噪音可能来自于测量系统附近运行的其他电子设备。通过使用法拉第笼,我们可以轻松地消除这些噪音。将电路放入一个接地盒子中,以确保良好的接地。

使用Arduino核心的AnalogRead函数和Arduino Nano 33 BLE,我们每秒只能获取约35,000个样本。因此,我们无法对高于17.5kHz的频率使用FFT(快速傅里叶变换),因为我们需要读取时钟并在繁忙的等待循环中进行多次比较。因此,我们可以采用简单的RC低通滤波器来解决这个问题。

对于截止频率fc = 8842Hz,我们可以使用180Ω的电阻和0.1uF的电容器。如果需要更高的截止频率,可以使用2KΩ的电阻和4.7nF的电容器来获得fc = 17000Hz的截止频率。这样,我们可以通过低通滤波器来限制频率范围,避免超出设备的处理能力。

通过以上的连接和设置,我们可以实现一个带有Arduino Nano 33 BLE的声谱可视化仪。该设备可以将声音信号转换为频谱,并通过OLED显示屏进行可视化。这个解决方案可以应用于各种工业领域,例如声音分析、噪音控制和环境监测等。
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