Цифровой модуль датчика звука

Цель работы:

Получить опыт сборки электрических элементов в схему и подключения к микроконтроллеру Arduino. Научиться управлять датчиком звука с помощью Arduino. Реализовать программу в Arduino IDE.

1. Начальные принципы электроники и схемотехники;
2. Составление принципиальных схем;
3. Сборка элетрических схем на плате беспаячного монтажа;
4. Знание простейшей элементной базы;
5. Получения опыта работы с микроконтроллером Arduino;
6. Получение навыков работы в среде программирования Arduino IDE;

Необходимые базовые знания, которыми вы должны обладать, для успешного выполнения работ:

• Начальные знания в электротехнике;
  
  • Понимание обозначения портов VCC, GND, OUT
  • Умение читать и понимать принципиальные схемы;
• Знание основ программирования на С++;
  
  • Инициализация глобальных переменных;
  • Инициализация входов и выходов(INPUT, OUTPUT);
  • Примитивные типы данных;
  • оператор if else;
  • цикл for;
  • функции задержки.
• Умение применять логическое мышления для решения задач;

Прежде чем приступить к работе, пройдите тестирование:

Прежде чем приступить к тестированию соберите информацию о новых элементах

Пройти тест

Ответьте на дополнительные вопросы по теории, если какие-либо вопросы вызовут затруднение, ниже вы сможете получить информацию, которая поможет дать ответ:

1. Опишите принцип работы датчика звукa:
    
2. Что выполняет оператор case?
   
    
3. Что выполняет оператор default?
   
     

Общий план выполнения работы:

1. Разработать принципиальную схему устройства, способного идентифицировать наличие звука.
2. Реализовать данную схему на плате безпаячного монтажа.
3. Написать программу для микроконтроллера.
4. Провести тестирование устройства.

Ссылки на информацию, которая может помочь при выполнении работы:

1. Информация о среде программирования  Adruino IDE
2. Информация о датчике обнаружения звука

Непосредственное выполнение работы:

Описание схемы:

Необходимые материалы:

1. Плата Adruino - 1шт.
2. Макетная плата - 1шт.
3. Зуммер - 1шт.
4. Микрофонный датчик звука LM393
5. Провода - 5шт.

Возьмите все необходимые материалы. Удобно расположите плату беспаячного монтажа и микроконтроллер. Аккуратно, без сильных нажимов, во избежании поломки материалов, подсоедините каждый элемент как показано на схеме. Внимательно проверьте правильно ли подключены элементы, проверьте полярность элементов, посмотрите заземлены ли цепь.

Схема лабораторной установки: 

Макетная плата:

Принципиальная схема:

Задание на программирование лабораторной установки:

Написать программу с помощью которой датчик обнаружения звука будет определять исходит звук от зуммера или нет. Наличие звука должно отображаться в мониторе порта

Алгоритм написания программы:

1. Уяснение задачи;
2. Поиск теоретических ресурсов и полезных материалов;
3. Подключение библиотеки, по мере необходимости;
4. Написание программного кода;
5. Компиляция.

Фото/видео отчет по выполненному заданию:

Программный код:

const int button_A = 5;
const int zum = 7;
const int soundSensor = 8;

void setup ()
{
pinMode (soundSensor, INPUT);
pinMode (zum, OUTPUT);
pinMode (button_A, INPUT);

if (digitalRead(button_A) == HIGH)
{
tone (zum, 300, 2000);
}
if (digitalRead (soundSensor) == HIGH)
{
Serial.println("Есть звук");
}
}

Пояснения к работе: реализована работа включающая зуммер с помощью пульта ДУ и ИК-приёмнки, но сути это не меняет. Главная задача определить с помощью датчика есть ли звук.

Выполните творческое задание:

С помощью дополнительных элементов, соберите установку и реализуйте на ней программу, которая будет выполнять следующие действия: при наличии звука на LCD дисплее должна отображаться надпись "квартира вскрыта".

Замечания к работе:

1. Сформулируйте замечания к работе:
2. Есть ли в работе какие-либо непонятные места?
   
   

Заключение: Я выполнил лабораторную работу, в которой использовал датчик определения звука. А также реализовал программу по определению наличия звука с отображением данных в последовательном порту.