تعلم الإلكترونيات الصوتية مع Arduino

تعلم الإلكترونيات الصوتية مع Arduino: دوائر صوتية عملية مع تحكم Arduino

 

تعلم الإلكترونيات الصوتية مع Arduino: تعلم الدوائر الصوتية العملية مع Arduino Control القارئ كيفية استخدام Arduino للتحكم في الدوائر الصوتية التماثلية وتقدم نظرية الدوائر الإلكترونية من خلال سلسلة من المشاريع العملية ، بما في ذلك وحدة تحكم MIDI drum ومكبر الصوت ثنائي النطاق الذي يتحكم فيه Arduino. تعلم الالكترونيات السمعية مع اردوينو يوفر كل المعرفة النظرية اللازمة لتصميم وتحليل وبناء الدوائر الصوتية للتضخيم والتصفية ، مع مواضيع إضافية مثل البرمجة C التي أدخلت في سياق عملي للتحكم اردوينو. سيتعلم القارئ كيف تعمل هذه الدوائر وكذلك كيفية بنائها ، مما يسمح لهم بالتقدم إلى دوائر صوتية أكثر تقدما في المستقبل.

بدءا من الأساسيات الكهربائية وأنظمة التحكم ، ثم يتم الجمع بين نظرية الدائرة DC مع مقدمة لc البرمجة لبناء النظم القائمة على اردوينو للصوت (نغمة المنظم) وMIDI (تحكم طبل) الإخراج.

يبدأ النصف الثاني من الكتاب بنظرية دائرة التيار المتردد للسماح بتحليل الدوائر الصوتية التناظرية للتضخيم والتصفية ومحاكاتها وبنائها. ثم يتم الجمع بين هذه الدوائر مع التحكم اردوينو في المشروع النهائي-مكبر للصوت التعادل ثنائي النطاق التي تسيطر عليها اردوينو.

بناء على الفيزياء في المدرسة الثانوية والرياضيات بطريقة يمكن الوصول إليها ، تعلم الالكترونيات السمعية مع اردوينو هو مناسبة للقراء من جميع المستويات.

أداة مثالية لأولئك الذين يدرسون الإلكترونيات الصوتية ، بما في ذلك كعنصر في مجالات الدراسة الأخرى ، مثل علوم الكمبيوتر والتفاعل بين الإنسان والحاسوب والصوتيات وتكنولوجيا الموسيقى وهندسة الإلكترونيات.

 

 

 

 

المحتويات

مقدمة……1
أدوات البرمجيات……. 3
(تينكركاد )…. 3
LTspice….. 4
اردوينو IDE …. 4
المعدات…… 5
اردوينو أونو …. 6
اللوح……. 6
مفاتيح والمصابيح….. 7
المقاومات والمكثفات و الجهد….. 8
الصوت ومكونات MIDI….. 11
مكونات أخرى….. 13
لحام…. 16
قائمة المكونات النهائية …. 17
الاستنتاجات….. 18
الفصل 1: أساسيات الإلكترونيات……19
1.1 المقاييس والرموز والمعادلات…. 20
1.1.1 عملت سبيل المثال –إضافة الفولتية…. 21
1.1.2 عملت سبيل المثال –العمل مع الكسور…. 23
1.2 أساسيات الكهربائية ……. 25
1.3 البرنامج التعليمي-مقدمة في Tinkercad…… 40
1.4 مثال المشروع-الشروع في العمل: ضوء Led تعمل بالطاقة اردوينو…… 45
1.5 الاستنتاجات…. 48
1.6 أسئلة الدراسة الذاتية….. 49
الفصل 2: الأنظمة ومحولات الطاقة……52
2.1 الأنظمة الإلكترونية ومحولات الطاقة……. 53
2.2 الأنظمة الرقمية والتحكم اردوينو ….. 58
2.3 التناظرية إلى التحويل الرقمي-أخذ العينات …… 61
2.4 أنظمة التحكم MIDI…… 65
2.5 أجهزة استشعار الصوت: مفاتيح ، الجهد والميكروفونات ……. 68
2.6 مشغلات الصوت: المصابيح ومكبرات الصوت……. 77
2.7 البرنامج التعليمي-العمل مع المكونات…… 80
2.8 مثال على التحكم في مستشعر المشروع لإخراج LED ……. 81
2.9 الاستنتاجات….. 86
2.10 أسئلة الدراسة الذاتية…. 87
الفصل 3: الدوائر DC…….89
3.1 قانون أوم والتيار المباشر …. 90
3.1.1 عملت سبيل المثال –حساب المقاوم القيمة …. 92
3.2 قانون الجهد Kirchoff ل: سلسلة الدوائر……. 93
3.2.1 عملت أمثلة –حساب سلسلة المقاومة ….. 97
3.2.2 عملت سبيل المثال –حساب سلسلة المقاوم الفولتية …… 100
3.3 فواصل الجهد…. 102
3.3.1 عملت أمثلة-فواصل الجهد…… 104
3.4 قانون كيرشوف الحالي: الدوائر المتوازية…… 106
3.4.1 عملت أمثلة-حساب المقاومة المتوازية …. 111
3.4.2 عملت أمثلة-حساب التيار الموازي….. 113
3.5 التعليمي: الحد الحالي لحماية المكونات…… 115
3.6 مثال المشاريع: سلسلة والدوائر المتوازية……. 116
3.6.1 سلسلة مشروع الدائرة ……. 117
3.6.2 مشروع الدائرة المتوازية….. 123
3.7 الاستنتاجات……. 127
3.8 أسئلة الدراسة الذاتية…… 128
الفصل 4: الأنظمة الرقمية 1-إخراج اردوينو…….131
4.1 أنظمة التحكم في المعالجات الدقيقة……. 132
4.2 أنواع التعليمات-تعليمات التسلسل….. 134
4.3 مثال مشروع 1-اردوينو الإخراج الرقمي ….. 136
4.4 أنواع البيانات –المتغيرات……. 141
4.5 مثال 2-مخرجات رقمية متعددة…. 146
4.6 وظائف-كود التغليف …. 150
4.7 البرنامج التعليمي-كيفية كتابة رمز الجزء الأول ……. 153
4.8 مثال 3 – إعادة استخدام التعليمات البرمجية مع وظائف….. 154
4.9 الناتج التماثلي-تعديل عرض النبض…… 156
4.10 مثال المشروع – لاعب لهجة التلقائي ….. 158
4.11 الاستنتاجات……. 171
4.12 أسئلة الدراسة الذاتية…… 171
الفصل 5: الأنظمة الرقمية 2-إدخال اردوينو…..175
5.1 خلاصة البرمجة……. 176
5.2 هياكل البيانات والتكرار-المصفوفات والحلقات……. 177
5.3 مثال 1-إخراج مجموعة لهجة…… 181
5.4 العمل مع المكتبات الخارجية – إخراج MIDI المسلسل …… 185
5.5 مثال 2-ميدي تسلسل لاعب ….. 189
5.6 الشروط والمدخلات الرقمية…… 199
5.7 البرنامج التعليمي-كيفية كتابة رمز الجزء الثاني…… 206
5.8 مثال 3-ميدي التبديل تحكم الإخراج….. 207
5.9 المدخلات التناظرية-أخذ العينات قرع….. 213
5.10 المشروع النهائي: ميدي طبل الزناد…… 221
5.11 الاستنتاجات……. 227
5.12 أسئلة الدراسة الذاتية…… 228
الفصل 6: دوائر التيار المتردد……230
6.1 أساسيات إشارة الصوت-موجات جيبية…… 230
6.1.1 عملت سبيل المثال –اختلاف سرعة الصوت …… 233
6.2 إشارات AC-السعة والتردد والمرحلة…… 237
6.2.1 عملت أمثلة –العثور على الجهد لحظية من موجة جيبية
إشارة الإدخال…… 240
6.3 السعة تخزين تهمة مع مرور الوقت…. 246
6.3.1 عملت سبيل المثال-حساب التهمة على مكثف……. 250
6.3.2 عملت مثال-حساب مفاعلة بالسعة لمختلف
ترددات الإدخال….. 255
6.4 مقاومة-الجمع بين مكونات التيار المتردد….. 256
6.4.1 عملت أمثلة-تحليل الدوائر المقاومة والتفاعلية مجتمعة…. 261
6.5 البرنامج التعليمي: تثبيت LTspice ……. 266
6.6 مثال مشروع-تحليل AC مع LTspice ……. 272
6.6.1 مثال المشروع-الدائرة 1….. 273
6.6.2 مثال المشروع-الدائرة 2….. 276
6.7 الاستنتاجات……. 278
6.8 أسئلة الدراسة الذاتية…… 279
الفصل 7: مكبرات الصوت……282
7.1 التضخيم …. 283
7.1.1 عملت أمثلة-حساب قيم كسب ديسيبل …… 286
7.2 أشباه الموصلات –الثنائيات…… 290
7.3 أشباه الموصلات-الترانزستورات…. 295
7.3.1 عملت سبيل المثال-محاكاة منحنيات مميزة BJT باستخدام LTspice…. 300
7.3.2 عملت سبيل المثال-محاكاة مكبر للصوت باعث مشترك مع LTspice ….. 312
7.4 مكبرات الصوت التشغيلية …… 316
7.4.1 عملت سبيل المثال-محاكاة مكبر للصوت عكس مع LTspice ……. 325
7.5 DC حجب ، فصل الطاقة وشبكات Zobel…… 328
7.6 مثال المشروع: بناء مكبر للصوت الصوت …… 333
7.7 الاستنتاجات……. 338
7.8 أسئلة الدراسة الذاتية…… 339
الفصل 8: مرشحات الصوت….342
8.1 ديسيبل وبصوت متساو….. 342
8.2 خصائص التصفية والمؤامرات يبشر….. 345
8.3 الدرجة الأولى مرشح تمرير منخفض ….. 349
8.3.1 مثال عمل-تصميم مرشح تمرير منخفض من الدرجة الأولى…… 354
8.3.2 مثال عمل-محاكاة مرشح تمرير منخفض من الدرجة الأولى باستخدام LTspice…… 358
8.4 من الدرجة الأولى عالية تمرير مرشح …. 360
8.4.1 مثال عمل-تصميم مرشح تمرير عالي من الدرجة الأولى….. 361
x المحتويات
8.4.2 عملت سبيل المثال-محاكاة من الدرجة الأولى مرشح تمريرة عالية مع LTspice …… 364
8.4.3 عملت سبيل المثال-قراءة وكتابة الملفات الصوتية مع LTspice……. 366
8.5 التحكم في مرشحات الصوت…. 368
8.6 مثال مشروع-مضخم الصوت مع التعادل 2 الفرقة…. 370
8.7 الاستنتاجات……. 374
8.8 أسئلة الدراسة الذاتية…… 375
الفصل 9: التحكم في الصوت اردوينو……376
9.1 نظرة عامة على المشروع النهائي …… 377
9.1.1 مكونات المشروع….. 380
9.2 اردوينو الدولة السيطرة …. 383
9.2.1 عملت سبيل المثال-اردوينو مراقبة الدولة ……. 387
9.3 اردوينو التحكم الرقمي تصفية….. 400
9.4 المشروع النهائي –مضخم الصوت الذي يتم التحكم فيه بواسطة Arduino مع معادل 2-band…… 414
9.5 الاستنتاجات……. 424
الفصل 10: الاستنتاجات…….426
10-1 الأعمال المقبلة……. 427
10.1.1 أساسيات الإلكترونيات…… 427
10.1.2 تحكم اردوينو …. 429
10.1.3 إلكترونيات الصوت…… 430
10.2 الملاحظات النهائية….. 431

 

 

 

 

 

 

رابط التحميل