ເຄື່ອງ Sensor ສຽງ: ລັກສະນະ, ສາຍ ແລະ ປະສິດທິພາບ

module sensor ສຽງ ຈະ ພົບ ເຫັນ ສຽງ ດັງ ແລະ ປ່ຽນ ມັນ ເປັນ ສັນຍານ ທີ່ microcontroller ສາມາດ ອ່ານ ໄດ້. ມັນ ທໍາ ງານ ຜ່ານ ໄມ ໂກນ, amplifier, ຫລື ປຽບທຽບ, ພ້ອມ ດ້ວຍ ຄວາມ ຮູ້ ສຶກ ໄວ ທີ່ ປັບ ໄດ້, ແລະ ບໍ່ ວ່າ ຈະ ເປັນ digital ຫລື analog. ເນື່ອງຈາກແຕ່ລະສ່ວນມີຜົນກະທົບຕໍ່ວິທີທີ່ module ຕອບສະຫນອງຕໍ່ສຽງ, ບົດຄວາມນີ້ຈະອະທິບາຍລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບສ່ວນປະກອບ, ສາຍ, ປະເພດສັນຍານ, ການປັບ ແລະ ປະສິດທິພາບ.

ຄ1. ພາບລວມຂອງ Sound Sensor Module

ຄ2. Sound Sensor Module Pin Diagram

ຄ3. ສ່ວນປະກອບຂອງ Module Sensor ສຽງ

ຄ4. ປະເພດໄມໂກນທີ່ໃຊ້ໃນ Sound Sensor

ຄ5. ການປຽບທຽບ: Digital vs. Analog Sound Sensor

ຄ6. ຂັ້ນຕອນການເຮັດວຽກຂອງ Sound Sensor

ຄ7. Sound Sensor Potentiometer Sensitivity Control

ຄ8. ລາຍລະອຽດໄຟຟ້າ Sound Sensor

ຄ9. ຄູ່ມືການເຊື່ອມຕໍ່ Arduino ສໍາລັບ Digital Sound Sensor

ຄ10. ຄູ່ມືການເຊື່ອມຕໍ່ Arduino ສໍາລັບ Analog Sound Sensor

ຄ11. ຄວາມສອດຄ່ອງກັບເຄື່ອງຄວບຄຸມສຽງທີ່ນິຍົມກັນ

ຄ12. ສະຫລຸບ

ຄ13. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

ພາບ ລວມ ຂອງ Sound Sensor Module

module sensor ສຽງຈະກວດສອບຄື້ນສຽງແລະປ່ຽນເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ. ມັນສາມາດສົ່ງສັນຍານ HIGH / LOW ຫຼື analog voltage ຂຶ້ນກັບການອອກແບບຂອງ module. ເພາະ ມັນ ງ່າຍ ທີ່ ຈະ ໃຊ້ ແລະ ຕອບ ຮັບ ຢ່າງ ວ່ອງ ໄວ ຕໍ່ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຂອງ ສຽງ ດັງ, ມັນ ຈຶ່ງ ຖືກ ໃຊ້ ໃນ ສັນຍານ, ລະບົບ ອັດ ຕະ ໂນ ມັດ ແລະ ໂຄງ ການ microcontroller ດັ່ງ ເຊັ່ນ Arduino ຫລື ESP32.

ຮູບພາບ Pin Module ຂອງ Sound Sensor

ແຜນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຄື່ອງ sensor ສຽງທີ່ມີ pins ທີ່ລະບຸໄວ້ຢ່າງຊັດເຈນ: VCC, GND, DO (Digital Output) ແລະ AO (Analog Output). ຜົນອອກແບບ analog ໃຫ້แรงดันທີ່ປ່ຽນແປງໂດຍອີງຕາມຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສຽງ, ໃນຂະນະທີ່ຜົນອອກແບບ digital ສົ່ງສັນຍານ HIGH ຫຼື LOW ຂຶ້ນກັບຂອບເຂດ. ໄມໂກນເອເລັກໂຕຣນິກຈັບຄື້ນສຽງ ແລະ LM393 comparator (ຫຼື LM386 amplifier) ດໍາເນີນສັນຍານເພື່ອຂັບໄລ່ຜົນອອກ.

ສ່ວນປະກອບຂອງ Sound Sensor Module

ໄມໂກນເອເລັກໂຕຣນິກ

ໄມໂກນເອເລັກໂຕຣນິກຮູ້ສຶກເຖິງການສັ່ນສະເທືອນຂອງສຽງແລະປ່ຽນເປັນສັນຍານ AC ນ້ອຍໆ. ມັນ ມີ FET ທີ່ ສ້າງ ຂຶ້ນ ເພື່ອ ສົ່ງ ເສີມ ສັນຍານ ນີ້ ເພື່ອ ວ່າ ຫມວດ ຈະ ສາມາດ ດໍາເນີນ ມັນ ໄດ້ ຢ່າງ ຖືກຕ້ອງ.

Amplifier / Comparator (LM386 / LM393)

LM386 ຂະຫຍາຍສັນຍານຂອງໄມໂກນສໍາລັບຜົນອອກແບບ analog, ໃນຂະນະທີ່ LM393 ປຽບທຽບລະດັບສຽງກັບມາດຕະຖານທີ່ກໍານົດໄວ້ ແລະ ສ້າງຜົນອອກແບບ digital ເມື່ອເຖິງລະດັບນັ້ນ.

Potentiometer (Trim Pot)

ຫມໍ້ trim ຄວບ ຄຸມ ຄວາມ ຮູ້ ສຶກ ໄວ ຂອງ sensor. ການປັບປ່ຽນມັນຈະປ່ຽນຂອບເຂດການກວດສອບແລະຊ່ວຍປ້ອງກັນການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຈາກສຽງດັງຕໍ່າ.

LED ຊີ້ ບອກ

LED ຈະສ່ອງແສງຂຶ້ນເມື່ອສຽງທີ່ພົບເຫັນຜ່ານຂອບເຂດທີ່ກໍານົດໄວ້. ມັນຊ່ວຍກວດສອບແລະປັບການຕອບສະຫນອງຂອງ sensor ໄດ້ໄວ.

ສ່ວນປະກອບທີ່ passive (resistors, capacitors, filters)

ສ່ວນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ຫມວດຫມັ້ນຄົງແລະລົດສຽງໄຟຟ້າ, ຊ່ວຍໃຫ້ສັນຍານທີ່ສະອາດແລະຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນ.

ປະເພດໄມໂກນທີ່ໃຊ້ໃນ Sound Sensor 

Electret Condenser Microphones

ໄມໂກຣນເອເລັກໂຕຣນິກເປັນຊະນິດທີ່ພົບເຫັນທົ່ວໄປໃນโมดูลเซ็นเซอร์ສຽງພື້ນຖານ. ມັນມີຄວາມຮູ້ສຶກໄວ, ລາຄາແພງ, ແລະ ງ່າຍທີ່ຈະລວມເຂົ້າກັບຫມວດ. ມັນເຮັດວຽກໄດ້ດີສໍາລັບການກວດສອບສຽງທົ່ວໄປແລະມີການຕອບສະຫນອງຄວາມໄວທີ່ກວ້າງຂວາງເຊິ່ງເຫມາະກັບວຽກງານການຮູ້ສຶກສຽງທີ່ງ່າຍໆຫຼາຍຢ່າງ.

ໄມໂກນ MEMS

ໄມໂກນ MEMS ຖືກໃຊ້ໃນອຸປະກອນນ້ອຍໆທີ່ທັນສະໄຫມ. ມັນ ນ້ອຍ ຫລາຍ, ໃຫ້ ປະສິດທິພາບ ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ໃນ ອຸນຫະພູມ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ, ແລະ ໃຫ້ ການ ຕອບ ຮັບ ເລື້ອຍໆ ທີ່ ສະ ຫມ່ໍາສະ ເຫມີ. ການອອກແບບທີ່ຕິດຢູ່ເທິງຜິວຫນ້າຂອງມັນເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບ module sensor ສຽງທີ່ນ້ອຍກວ່າແລະກ້າວຫນ້າກວ່າ.

ປະເພດຂອງໄມໂກນມີຜົນກະທົບຕໍ່ວ່າ module ຈະສົ່ງສັນຍານ digital ຫຼື analog.

ການປຽບທຽບ: Digital vs. Analog Sound Sensor 

ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບວິທີທີ່ sensor ສຽງດໍາເນີນສັນຍານສຽງພາຍໃນ.

ຂັ້ນຕອນການເຮັດວຽກຂອງ Sound Sensor

ການຈັບຄື້ນສຽງ

ຂະບວນການເລີ່ມຕົ້ນເມື່ອການສັ່ນສະເທືອນຂອງອາກາດກະທົບໃສ່ລະບົບຂອງໄມໂກນ. ຊັ້ນໂລຫະບາງໆນີ້ເຄື່ອນເຫນັງໄປມາຕາມຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະແບບແຜນຂອງສຽງທີ່ເຂົ້າມາ.

ການສ້າງສັນຍານ

ການເຄື່ອນເຫນັງຂອງ diaphragm ປ່ຽນແປງຄວາມສາມາດພາຍໃນຂອງມັນ, ສ້າງສັນຍານ AC ນ້ອຍໆ. ສັນຍານ ນີ້ ມີ ຮູບ ຮ່າງ ຂອງ ສຽງ ແຕ່ ອ່ອນ ແອ ເກີນ ໄປ ທີ່ ຈະ ໃຊ້ ມັນ ເອງ.

ການຂະຫຍາຍສັນຍານ

LM386 amplifier ເພີ່ມສັນຍານ AC ທີ່ອ່ອນແອ. ຫຼັງຈາກການຂະຫຍາຍ, ສັນຍານສຽງຈະແຂງແຮງພໍສໍາລັບຂະບວນການຕໍ່ໄປ.

ເງື່ອນໄຂຂອງສັນຍານ

Module ຈະກຽມສັນຍານທີ່ຂະຫຍາຍຂຶ້ນໂດຍອີງຕາມການອອກແບບຂອງມັນ: Digital Modules: LM393 comparator ຈະກວດເບິ່ງວ່າລະດັບສຽງສູງກວ່າມາດຕະຖານທີ່ກໍານົດໄວ້ຫຼືບໍ່. Analog Modules: module ສົ່ງອອກຮູບແບບທໍາມະຊາດໂດຍບໍ່ມີການປຽບທຽບ.

ການແປຄວາມຫມາຍຂອງ Microcontroller

ສັນຍານສຸດທ້າຍຖືກດໍາເນີນໂດຍ microcontroller: Digital Output: microcontroller ຈະກວດພົບສັນຍານ HIGH ຫຼື LOW ເມື່ອສຽງຂ້າມລະດັບທີ່ກໍານົດໄວ້. Analog Output: microcontroller ອ່ານຮູບແບບເປັນການປ່ຽນແປງຄ່າ ADC ທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສຽງເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ.

Sound Sensor Potentiometer Sensitivity Control

ສິ່ງທີ່ Potentiometer ປັບປ່ຽນ

• ລະດັບສຽງຕ່ໍາສຸດສໍາລັບການກະຕຸ້ນ - potentiometer ກໍານົດລະດັບສຽງຕ່ໍາທີ່ສຸດທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບຜົນອອກທີ່ຈະເປີດ.

• LED Indicator Response - LED onboard ຈະເປີດເມື່ອສຽງທີ່ພົບເຫັນຂ້າມຂອບເຂດທີ່ກໍານົດໄວ້. ການ ປ່ຽນ ແປງ potentiometer ຈະ ປ່ຽນ ຈຸດ ທີ່ LED ສ່ອງ ແສງ.

• ການປົກປ້ອງຈາກການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ - ການປັບປ່ຽນທີ່ເຫມາະສົມຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການເຊິ່ງເກີດຈາກສຽງດັງທີ່ຢູ່ຂ້າງຫຼັງ, ການສັ່ນສະເທືອນ ຫຼືການແຊກແຊງທາງໄຟຟ້າ.

• ປະສິດທິພາບໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ - ການຕັ້ງຄ່າຄວາມຮູ້ສຶກມີຜົນກະທົບຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງ sensor ໃນບ່ອນທີ່ງຽບໆ, ບ່ອນທີ່ມີສຽງດັງພໍສົມຄວນ ຫຼືສະຖານທີ່ທີ່ມີສຽງດັງກວ່າ.

ການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການປັບປ່ຽນຄວາມຮູ້ສຶກ

• ປັບ ຄວາມ ຮູ້ ສຶກ ໃນ ສະ ຖານ ທີ່ ແທ້ ຈິງ - ປັບ potentiometer ບ່ອນ ທີ່ sensor ຈະ ຖືກ ຕິດ ຕັ້ງ ເພື່ອ ວ່າ ຂອບ ເຂດ ນັ້ນ ສອດ ຄ່ອງ ກັບ ສະ ພາບ ແວດ ລ້ອມ ທີ່ ແທ້ ຈິງ.

• ຄວາມ ຮູ້ສຶກ ຕ່ໍາ ກວ່າ ໃນ ບ່ອນ ທີ່ ມີ ສຽງ ດັງ - ການ ຫລຸດ ຄວາມ ຮູ້ສຶກ ໄວ ຈະ ຊ່ວຍ ຫລີກ ເວັ້ນຈາກ ການ ກະ ຕຸ້ນ ເລື້ອຍໆ ທີ່ ເກີດ ຈາກ ສຽງ ດັງ ຢູ່ ຂ້າງ ຫລັງ.

• ເພີ່ມຄວາມຮູ້ສຶກສໍາລັບສຽງທີ່ອ່ອນໂຍນຫຼືໄກໆ - ການເພີ່ມຂອບເຂດອະນຸຍາດໃຫ້ sensor ສັງເກດເຫັນລະດັບສຽງທີ່ຕ່ໍາກວ່າໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນ.

• ໃຊ້ LED ເປັນ ເຄື່ອງ ຊີ້ ນໍາ ໃນ ເວ ລາ ຈິງ - ເບິ່ງ LED ໃນ ຂະ ນະ ທີ່ ປັບ ຕົວ ເພື່ອ ຊອກ ຫາ ຈຸດ ທີ່ ມັນ ຕອບ ຮັບ ຢ່າງ ຖືກ ຕ້ອງ ຕໍ່ ສຽງ.

• ເພີ່ມເຄື່ອງຕອງເວລາຂອງໂປຣແກຣມ - ໃນໂຄງການ microcontroller, ການເພີ່ມການຊັກຊ້າສັ້ນໆ ຫຼື ການຕອງຕາມເວລາຈະປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານ ແລະ ຫລຸດຜ່ອນການກະຕຸ້ນທີ່ຜິດຢ່າງວ່ອງໄວ.

ການຕັ້ງຄ່າຄວາມຮູ້ສຶກຍັງເຮັດວຽກຮ່ວມກັບຂໍ້ຈໍາກັດທາງໄຟຟ້າຂອງ module.

ລາຍລະອຽດທາງໄຟຟ້າຂອງ Sound Sensor

ຄູ່ມືການເຊື່ອມຕໍ່ Arduino ສໍາລັບ Digital Sound Sensor

ການເຊື່ອມຕໍ່ Sound Sensor

ເຄື່ອງ sensor ສຽງ digital ຕິດ ຕໍ່ ກັບ Arduino ໂດຍ ໃຊ້ ພຽງ ແຕ່ ສອງ ສາມ pins ເທົ່າ ນັ້ນ. pin OUT ຈະສົ່ງສັນຍານ HIGH ຫຼື LOW ທີ່ງ່າຍໆເມື່ອໃດກໍຕາມທີ່ສຽງທີ່ພົບເຫັນຂ້າມຂອບເຂດຂອງ module.

• VCC → 5V

ໃຫ້ ພະລັງ ແກ່ module sensor ສຽງ.

• GND → GND

ສໍາເລັດຫມວດໄຟຟ້າ.

• ອອກ → D8

ສົ່ງສັນຍານກະຕຸ້ນສຽງ digital ໄປ ຫາ Arduino.

• ທາງເລືອກ: LED → Pin 12

ການເຊື່ອມຕໍ່ເຮັດວຽກແນວໃດ?

Sensor ຕິດຕາມສຽງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເມື່ອສຽງດັງເກີນຂອບເຂດ, ມັນຈະອອກສຽງສູງ.

• LOW → ບໍ່ ມີ ເຫດ ການ ສຽງ

• HIGH → ພົບ ເຫັນ ສຽງ

ຄູ່ມືການເຊື່ອມຕໍ່ Arduino ສໍາລັບ Analog Sound Sensor

ການເຊື່ອມຕໍ່ Sound Sensor

Sensor ສຽງ analog ສົ່ງ voltage ທີ່ ປ່ຽນ ແປງ ຢ່າງ ຕໍ່ ເນື່ອງ ທີ່ ສະທ້ອນ ເຖິງ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ ຂອງ ສຽງ ໃນ ເວລາ ຈິງ. ສິ່ງນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ Arduino ວັດແທກບໍ່ພຽງແຕ່ເຫດການສຽງເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ລະດັບສຽງໂດຍລວມ.

• VCC → 5V

ສະຫນອງພະລັງງານໃຫ້ແກ່ module sensor.

• GND → GND

ຈັດໃຫ້ມີເສັ້ນທາງກັບຄືນສໍາລັບຫມວດ.

• AOUT → A0

ສົ່ງ ສັນຍານ volt analog ໄປ ຫາ pin input analog ຂອງ Arduino ສໍາລັບ ການ ອ່ານ ລະດັບ ສຽງ.

2 ການອ່ານສຽງ Analog ເຮັດວຽກແນວໃດ?

ຜົນອອກຂອງ analog ແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສຽງ. Arduino ອ່ານ voltage ນີ້ ຜ່ານ ADC (0-1023 range), ໃຫ້ ຂໍ້ ມູນ ຄວາມ ດັງ ໃນ ເວ ລາ ຈິງ. ວິທີການອ່ານເຫຼົ່ານີ້ສອດຄ່ອງກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບ microcontroller ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຄວາມສອດຄ່ອງກັບເຄື່ອງຄວບຄຸມສຽງທີ່ນິຍົມກັນ

ແຕ່ລະລະບົບຈັດການກັບສັນຍານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ດັ່ງນັ້ນການຫລຸດຜ່ອນສຽງດັງສາມາດປັບປຸງຜົນໄດ້.

ການສະຫລຸບ 

module sensor ສຽງ ທໍາ ງານ ໂດຍ ການ ຈັບ ສຽງ, ດໍາ ເນີນ ສັນຍານ, ແລະ ສົ່ງ ຜົນ ອອກ ຂອງ digital ຫລື analog ສໍາ ລັບ ວຽກ ງານ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ. ພາກສ່ວນຕ່າງໆ, ປະເພດຂອງໄມໂກນ, ການຕັ້ງຄ່າຄວາມຮູ້ສຶກ ແລະ ສາຍໄຟຟ້າທັງຫມົດມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງ. ດ້ວຍຂັ້ນຕອນການປັບປ່ຽນທີ່ເຫມາະສົມ ແລະ ການຫລຸດຜ່ອນສຽງດັງ, module ໃຫ້ການອ່ານທີ່ແຈ່ມແຈ້ງຂຶ້ນແລະປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນລະບົບ microcontroller ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

Q1. ເຄື່ອງ sensor ສຽງ ສາມາດ ສັງ ເກດ ເຫັນ ສຽງ ສະເພາະ ເຊັ່ນ ສຽງ ຫລື ຕົບມື ໄດ້ ບໍ?

ບໍ່. ມັນ ພຽງ ແຕ່ ສັງ ເກດ ເຫັນ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຂອງ ສຽງ ເທົ່າ ນັ້ນ, ບໍ່ ແມ່ນ ແບບ ແຜນ ຂອງ ສຽງ ຫລື ຄໍາ ເວົ້າ ໂດຍ ສະ ເພາະ.

Q2. ເຄື່ອງ sensor ສຽງ ສາມາດ ວັດ ແທກ ສຽງ ເປັນ decibel ໄດ້ ບໍ?

ບໍ່. ມັນ ໃຫ້ ພຽງ ແຕ່ ສຽງ ດັງ ເທົ່າ ນັ້ນ, ບໍ່ ແມ່ນ ຄ່າ dB ທີ່ ຖືກຕ້ອງ.

Q3. ເຄື່ອງ sensor ສຽງ ສາມາດ ສັງ ເກດ ເຫັນ ສຽງ ໄດ້ ໄກ ປານ ໃດ?

module ສ່ວນຫຼາຍເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດພາຍໃນ 1 ແມັດ. ນອກ ເຫນືອ ໄປ ຈາກ ນັ້ນ, ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ ຈະ ຫລຸດ ລົງ.

Q4. ເຄື່ອງ sensor ສຽງ ເຫມາະ ສົມ ສໍາລັບ ການ ໃຊ້ ຢູ່ ນອກ ເຮືອນ ບໍ?

ບໍ່ແມ່ນຕາມມາດຕະຖານ. ມັນ ຕ້ອງການ ການ ປົກ ປ້ອງ ຈາກ ຄວາມ ຊຸ່ມ ເຢັນ, ຂີ້ຝຸ່ນ ແລະ ລົມ.

Q5. ເຄື່ອງ sensor ສຽງ ສາມາດ ແລ່ນ ຕໍ່ ເນື່ອງ ໄດ້ ບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ ແຕ່ໄມໂກນອາດຄ່ອຍໆສູນເສຍຄວາມຮູ້ສຶກເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ.

Q6. ເປັນຫຍັງ sensor ຈຶ່ງກະຕຸ້ນໂດຍບໍ່ມີສຽງດັງ?

ມັນສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ຍ້ອນສຽງດັງໄຟຟ້າ, ການສັ່ນສະເທືອນ, ການຫລັ່ງໄຫຼຂອງອາກາດ ຫຼືການແຊກແຊງ.