Простой анализатор спектра на микросхеме MSGEQ7

Компания Mixed Signal Integration выпускает интересную микросхему MSGEQ7, которая представляет собой 7-ми полосный фильтр для графического эквалайзера. Данный 8-ми выводной чип способен из входного аудиосигнала выделить частотные полосы 63Гц, 160Гц, 400Гц, 1кГц, 2.5кГц, 6.25кГц и 16кГц:

В данном материале я хотел бы рассказать о практическом применении данной микросхемы. Для этого мы соберем простейший 5-ти полосный аудио анализатор спектра с применением Arduino. Т.к. ставилась цель показать практическое применение MSGEQ7, то я не стал делать светодиодную матрицы (многоуровневые бары), и в качестве уровня аудиосигнала для каждого бара задействовал ШИМ. Т.е. чем больше уровень определенной частоты, тем ярче будет светить отвечающий за эту частоту светодиод.

Блок схема MSGEQ7:

Даташит на MSGEQ7 (см. прикрепленные файлы внизу статьи) предлагает нам следующую схему включения:

Для подключения к контроллеру нам потребуются выводы Reset, Strobe и Out. Логику взаимодействия с MSGEQ7 лучше всего иллюстрирует диаграмма из даташита:

К контроллеру ардуино я подключил следующим образом:
- RESET к 11 выводу Arduino;
- STROBE к 12 выводу Arduino;
- OUT к 0 выводу Arduino (аналоговый вход);

Код программы:

#define msg7RESET 11
#define msg7Strobe 12
#define msg7DCout 0
const int LEDpins[7] = {3,5,5,6,9,9,10};  // массив выводов для светодиодов. Т.к. используется только 5, то некоторые частоты повторяются

void setup() {                
  for (int x=0; x<7; x++) {
	  pinMode(LEDpins[x], OUTPUT);    // инициализация выходов для LED
  }
  pinMode(msg7RESET, OUTPUT);
  pinMode(msg7Strobe, OUTPUT);
}

void loop() {
	digitalWrite(msg7RESET, HIGH);	 // осуществляем сброс MSGEQ7
	delay(5);
	digitalWrite(msg7RESET, LOW);

	for (int x = 0; x < 7; x++){             // семь частот - семь стробирующих импульсов
		digitalWrite(msg7Strobe, LOW);
		delayMicroseconds(35);           // ждем установления значения 35 мкс
		int spectrumRead = analogRead(msg7DCout);      // считываем значение с аналогового входа

		int PWMvalue = map(spectrumRead, 0, 1024, 0, 255);  // преобразовываем диапазон 0-1024 к диапазону 0-255 для ШИМ
		if (PWMvalue < 50)		// небольшой программный фильтр шума
			PWMvalue = PWMvalue / 2;

		analogWrite(LEDpins[x], PWMvalue);
		digitalWrite(msg7Strobe, HIGH);
	}
}

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Оригинал статьи

Теги:

• ШИМ
• Arduino
• Анализатор спектра
• Светодиод
• Перевод