К примеру – самодельный робот уже умеет уверенно обходить препятствия, двигаться на свет (или от света), находить зарядное устройство и выполнять прочие интересные действия. Осталось добавить ему возможность обработки звуковых сигналов. По какому именно алгоритму робот будет реагировать на звуковое окружение рассказывать не будем, а заострим внимание на технической части – робототехнических «ушах» или звуковых сенсорах.
В данном материале представляем экспериментальный модуль сдвоенного звукового сенсора на основе двух аудио усилителей LM386 и сдвоенного компаратора LM393. Мы уже достаточно давно пытались сделать подобную схему на различных компонентах, но ранее полученные результаты нас не удовлетворяли. Эта наш последний и самый удачный вариант.
Схема звукового сенсора довольно проста и представляет собой стандартное включение элементов. Аудио усилители LM386 включены по схеме максимального усиления сигнала (см даташит). Усиленный сигнал от электретных микрофонов поступает на два канала компаратора LM393. Построечный резистор R5 позволяет регулировать порог срабатывания компаратора – чувствительность. Таки образом на выходе схемы мы получаем два логических сигнала – от правого и от левого микрофонов. Так же есть возможность обрабатывать аналоговый сигнал напрямую от усилителей посредством АЦП. Варианты исходящих сигналов переключаются посредством двух перемычек на колодке J1.
В варианте логического выхода, при отсутствии звуковых сигналов, присутствует высокий логический уровень (сигнальные светодиоды не светятся), а при улавливании сенсором какого либо звука логический уровень на выходе становится низким (сигнальные светодиоды светятся). В варианте аналогового выхода, на выходном разъеме идет постоянный аналоговый сигнал который можно обработать с помощью АЦП (тем не менее, компаратор работает и сигнальные светодиоды продолжают работать).
Модуль рассчитан для использования с электретными (конденсаторными) микрофонами. Мы протестировали довольно много различных моделей микрофонов и остановились на миниатюрных от мобильных телефонов. Они стабильно работают, имеют небольшие габариты и имеют хорошую чувствительность. Единственно что придется решить непосредственно в конструкции робота – звукоизоляция микрофонов друг от друга, дабы четко различать направление на источник звука.
Сенсор уверенно реагирует на хлопки, стук и прочие резкие звуковые сигналы, а так же на человеческий голос. Дальность реакции на звук, в процессе экспериментов, достигала нескольких метров.
Печатная плата модуля разведена в одностороннем варианте и не представляет сложностей при повторении. В дальнейшем возможен иной вариант печатной платы звукового сенсора – с учетом особенностей аудио (аналогового) сигнала.
Схема в формате sPlan 6.0 и разводка платы в формате Sprint Layout 4.0 под ЛУТ вы можете скачать ниже.
Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера
Метки к статье: модуль, сенсор, звук
