آوازو سینسر کا استعمال کرتے ہوئے اردوینو سیٹی ڈٹیکٹر سوئچ کریں

بچپن میں مجھے ایک کھلونا میوزک کار نے اپنی طرف راغب کیا جس کی وجہ سے جب آپ نے تالیاں بجائیں تو متحرک ہوجاتا ہے ، اور پھر جب میں بڑا ہوا تو میں حیرت سے سوچا کہ کیا ہم اپنے گھر میں روشنیوں اور مداحوں کو ٹوگل کرنے کے لئے بھی یہی استعمال کرسکتے ہیں۔ میرے سست خود سوئچ بورڈ پر چلنے کے بجائے صرف تالیاں بجانے سے اپنے مداحوں اور لائٹس کو چالو کرنا اچھا ہوگا۔ لیکن اکثر اوقات یہ خرابی کا شکار ہوتا ہے کیونکہ یہ سرکٹ ماحول میں ہونے والے کسی بھی بلند آواز ، جیسے کسی بلند آواز والے ریڈیو یا میرے پڑوسی کے لان کاٹنے والوں کے لئے جواب دیتا ہے۔ اگرچہ ایک تالی سوئچ کی تعمیر بھی ایک تفریحی منصوبہ ہے۔

تب ہی ، جب میں اس سیٹی کا پتہ لگانے کا یہ طریقہ پایا جس میں سرٹی کو سیٹی بجانے کا پتہ لگے گا۔ دوسری آوازوں کے برخلاف ایک سیٹی کی ایک خاص مدت کے لئے یکساں فریکوئنسی ہوگی اور اس لئے تقریر یا موسیقی سے ممتاز ہوسکتے ہیں۔ لہذا اس ٹیوٹوریل میں ہم سیکھیں گے کہ کس طرح آرڈوینو کے ساتھ صوتی سینسر کو انٹرفیس کرکے سیٹی کی آواز کا پتہ لگانا ہے اور جب ایک سیٹی کا پتہ چلتا ہے تو ہم ایک ریلے کے ذریعہ اے سی لیمپ ٹگل کریں گے ۔ راستے میں ہم یہ بھی سیکھیں گے کہ مائکروفون کے ذریعہ کس طرح صوتی سگنل موصول ہوتے ہیں اور ارڈینو کا استعمال کرتے ہوئے تعدد کی پیمائش کرنے کا طریقہ۔ دلچسپ لگتا ہے ٹھیک ہے تو آئیے آرڈینو بیسڈ ہوم آٹومیشن پروجیکٹ کے ساتھ شروعات کریں ۔

ضروری سامان

• اردوینو یو این او
• صوتی سینسر ماڈیول
• ریلے ماڈیول
• AC لیمپ
• مربوط تاروں
• بریڈ بورڈ

صوتی سینسر کام کرنا

اس ہوم آٹومیشن پروجیکٹ کے ہارڈویئر کنکشن اور کوڈ میں غوطہ لگانے سے پہلے ، آئیے صوتی سینسر پر ایک نظر ڈالیں۔ اس ماڈیول میں استعمال ہونے والے ساؤنڈ سینسر کو نیچے دکھایا گیا ہے۔ مارکیٹ میں دستیاب زیادہ تر ساؤنڈ سینسرز کا ورکنگ اصول اس سے ملتا جلتا ہے ، حالانکہ اس کی ظاہری شکل تھوڑی بہت بدل سکتی ہے۔

جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ کسی آواز والے سینسر کا بنیادی جز مائکروفون ہے ۔ مائکروفون ایک قسم کا ٹرانس ڈوزر ہے جو صوتی لہروں (صوتی توانائی) کو بجلی کی توانائی میں بدل دیتا ہے ۔ بنیادی طور پر مائکروفون کے اندر ڈایافرام فضا میں آواز کی لہروں کو کمپن کرتا ہے جو اس کے آؤٹ پٹ پن پر برقی سگنل تیار کرتا ہے۔ لیکن یہ اشارے بہت کم وسعت (ایم وی) کے ہوں گے اور اس وجہ سے ارڈینو جیسے مائکروقابو کرنے والے کے ذریعہ براہ راست کارروائی نہیں کی جاسکتی ہے۔ بطور ڈیفالٹ صوتی سگنل فطرت میں ینالاگ ہیں لہذا مائکروفون سے آؤٹ پٹ متغیر فریکوئینسی کے ساتھ ایک سائن لہر ہوگی ، لیکن مائکروکنٹرولر ڈیجیٹل ڈیوائسز ہیں لہذا اسکوائر ویو کے ساتھ بہتر کام کرتے ہیں۔

ان کم سگنل جیب لہروں کو وسعت دینے اور انہیں مربع لہروں میں تبدیل کرنے کے لئے ماڈیول آن بورڈ LM393 موازنہ ماڈیول کا استعمال کرتا ہے جیسا کہ اوپر دکھایا گیا ہے۔ مائکروفون سے کم وولٹیج آڈیو آؤٹ پٹ کو ایک امپلیفائر ٹرانجسٹر کے ذریعہ موازنہ کرنے والے کے ایک پن پر فراہم کیا جاتا ہے جبکہ ریفریج وولٹیج دوسرے پوٹولیٹر پر مشتمل ولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ کے ذریعہ سیٹ کیا جاتا ہے۔ جب مائکروفون سے آڈیو آؤٹ پٹ وولٹیج پیش سیٹ وولٹیج سے تجاوز کرتا ہے تو موازنہ 5V ​​(آپریٹنگ وولٹیج) کے ساتھ اونچی ہوجاتا ہے ، ورنہ موازنہ 0V پر کم رہتا ہے۔ اس طرح کم سگنل جیب کی لہر ہائی ولٹیج (5V) مربع لہر میں کنورٹر ہوسکتی ہے۔ نیچے آسکلوسکوپ اسنیپ شاٹ میں وہی دکھایا گیا ہے جہاں پیلے رنگ کی لہر کم سگنل جیب کی لہر ہے اور آؤٹ پٹ اسکوائر ویو نیلی ہے۔ ماڈیول پر پوٹینومیٹر مختلف کرکے حساسیت کو کنٹرول کیا جاسکتا ہے ۔

آسکلوسکوپ پر آڈیو فریکوئینسی کی پیمائش

یہ ساؤنڈ سینسر ماڈیول فضا میں موجود آواز کی لہروں کو مربع لہروں میں تبدیل کردے گا جو تعدد صوتی لہروں کی فریکوئینسی کے برابر ہوگا۔ لہذا مربع لہر کی تعدد کی پیمائش کرکے ہم فضا میں صوتی اشاروں کی تعدد پاسکتے ہیں۔ یہ یقینی بنانے کے لئے کہ چیزیں کام کر رہی ہیں کیونکہ ان کے بارے میں سمجھا جاتا ہے کہ میں نے صوتی سینسر کو اس کے آؤٹ پٹ سگنل کی تحقیقات کے لئے اپنے دائرہ کار سے مربوط کیا ہے جیسا کہ نیچے ویڈیو میں دکھایا گیا ہے۔

میں نے فریکوئینسی کی پیمائش کرنے کے ل my اپنے گنجائش میں پیمائش کے موڈ کو آن کیا اور معلوم تعدد کے صوتی اشارے پیدا کرنے کے لئے پلے اسٹور سے ایک Android ایپلی کیشن (فریکوئینسی ساؤنڈ جنریٹر) استعمال کیا ۔ جیسا کہ آپ مندرجہ بالا جی آئی ڈی میں دیکھ سکتے ہیں کہ گنجائش ایک خوبصورت مہذب درستگی کے ساتھ صوتی سگنلوں کی پیمائش کرنے کے قابل تھی ، اسکوپ میں دکھائی جانے والی فریکوینسی کی قدر میرے فون پر دکھائے جانے والے قریب سے بہت قریب ہے۔ اب ، جب ہم جانتے ہیں کہ ماڈیول کام کررہا ہے ، کی اجازت دیتا ہے کہ وہ ارڈوینو کے ساتھ صوف سینسر کو انٹرفیسنگ کرے۔

سیٹی ڈٹیکٹر آرڈینوو سرکٹ ڈایاگرام

صوتی سینسر کا استعمال کرتے ہوئے ارڈینوو سیٹی ویکشک سوئچ سرکٹ کے لئے مکمل سرکٹ ڈایاگرام ذیل میں دکھایا گیا ہے۔ سرکٹ فرائزنگ سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا تھا۔

ساؤنڈ سینسر اور ریلے ماڈیول ارڈینوو کے 5 وی پن کے ذریعہ تقویت یافتہ ہے۔ ساؤنڈ سینسر کا آؤٹ پٹ اردوینو کے ڈیجیٹل پن 8 سے منسلک ہے ، اس کی وجہ اس پن کی ٹائمر پراپرٹی ہے اور ہم اس کے بارے میں مزید پروگرامنگ سیکشن میں تبادلہ خیال کریں گے۔ ریلے ماڈیول کو پن 13 کے ذریعہ متحرک کیا گیا ہے جو یو این او بورڈ میں ان بلٹ ایل ای ڈی سے بھی جڑا ہوا ہے۔

AC سپلائی کی طرف غیر جانبدار تار براہ راست ریلے ماڈیول کے کامن (C) پن سے منسلک ہوتا ہے جبکہ فیز AC بوجھ (لائٹ بلب) کے ذریعے ریلے کے نارمللی اوپن (NO) پن سے منسلک ہوتا ہے۔ اس طرح جب ریلے کو متحرک کیا جائے تو NO پن سی پن کے ساتھ منسلک ہوگا اور اس طرح لائٹ بلب چمک جائے گا۔ ورنہ بلب بند ہی رہے گا۔ ایک بار رابطے ہوجانے کے بعد ، میرے ہارڈویئر میں کچھ ایسا ہی لگتا تھا۔

انتباہ: اے سی سرکٹ کے ساتھ کام کرنا خطرناک ہوسکتا ہے ، براہ راست تاروں سے نمٹنے کے دوران محتاط رہنا اور شارٹ سرکٹس سے بچنا۔ سرکٹ توڑنے والے یا بالغ نگرانی کی سفارش ان لوگوں کے لئے کی جاتی ہے جو الیکٹرانکس سے تجربہ نہیں رکھتے ہیں۔ آپ کو متنبہ کیا جاتا ہے!!

اردوینو کے ساتھ تعدد کی پیمائش کرنا

آنے والی مربع لہروں کی تعدد کو پڑھنے کے ہمارے دائرہ کار کی طرح ، ہمیں تعدد کا حساب لگانے کے لئے اردوینو کو پروگرام کرنا ہوگا۔ ہم پہلے ہی یہ سیکھ چکے ہیں کہ اپنے فریکوئینسی کاؤنٹر میں یہ کیسے کرنا ہے کہ اس میں نبض کا استعمال کرتے ہوئے۔ لیکن اس ٹیوٹوریل میں ہم فریک میجر لائبریری کو درست نتائج حاصل کرنے کے ل frequency تعدد کی پیمائش کرنے کے لئے استعمال کریں گے۔ یہ لائبریری پن 8 پر اندرونی ٹائمر رکاوٹ کا استعمال کرتے ہیں تاکہ اس کی پیمائش کی جاسکے کہ نبض کتنی دیر باقی رہتی ہے۔ ایک بار وقت کی پیمائش ہونے کے بعد ہم F = 1 / T فارمولوں کا استعمال کرکے تعدد کا حساب لگاسکتے ہیں۔ تاہم چونکہ ہم لائبریری کا براہ راست استعمال کررہے ہیں ہمیں رجسٹر کی تفصیلات اور ریاضی میں جانے کی ضرورت نہیں ہے کہ تعدد کی پیمائش کیسے کی جاتی ہے۔ لائبریری کو نیچے دیئے گئے لنک سے ڈاؤن لوڈ کیا جاسکتا ہے۔

• فریکوئینسی ماپ لائبریری بذریعہ pjrc

مذکورہ بالا لنک ایک زپ فائل ڈاؤن لوڈ کرے گا ، اس کے بعد آپ اس زپ فائل کو اپنے ارڈینو آئ ڈی ای میں اسکیچ اسکیل -> لائبریری شامل کریں -> زپ لائبریری شامل کرکے پیروی کرسکتے ہیں۔

نوٹ: لائبریری کے استعمال سےیو این او میں 9 اور 10 پن پر ینالاگ رائٹ کی فعالیتغیر فعال ہوجائے گیکیونکہ ٹائمر کا اس لائبریری پر قبضہ ہوگا۔ نیز اگر یہ بورڈ استعمال کیے جائیں تو یہ پن بھی بدل جائیں گی۔

سیٹی کا سراغ لگانے کے لئے اپنے ارڈینو کو پروگرام کر رہا ہے

ایک مظاہرے ویڈیو کے ساتھ مکمل پروگرام اس صفحے کے نچلے حصے میں پایا جا سکتا ہے. اس عنوان میں میں اس پروگرام کو چھوٹے ٹکڑوں میں توڑ کر بیان کروں گا۔

ہم ہمیشہ کی طرح مطلوبہ لائبریریوں کو شامل کرکے اور مطلوبہ متغیرات کا اعلان کرکے پروگرام شروع کرتے ہیں۔ اس بات کو یقینی بنائیں کہ آپ نے مندرجہ بالا عنوان کے مطابق پہلے ہی فریک میسر ایچ لائبریری شامل کی ہے۔ متغیر ریاست ایل ای ڈی کی ریاست کی نمائندگی کرتی ہے اور متغیر تعدد اور تسلسل کو بالترتیب ماپا تعدد اور اس کے تسلسل کو آؤٹ پٹ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

# شامل کریں //https://github.com/PaulStoffregen/FreqMeasure ڈبل رقم = 0؛ انٹ گنتی = 0؛ bool state = false؛ INT فریکوئینسی؛ int تسلسل = 0؛

باطل سیٹ اپ فنکشن کے اندر ، ہم ڈیبگنگ کے لئے سیریل مانیٹر کو 9600 بوڈ ریٹ سے شروع کرتے ہیں۔ پھر تعدد کی پیمائش کے ل the پن 8 شروع کرنے کے لئے فریق میجر ڈاٹ بیگین () فنکشن کا استعمال کریں ۔ ہم یہ بھی اعلان کرتے ہیں کہ پن 13 (LED_BUILTIN) آؤٹ پٹ ہے۔

باطل سیٹ اپ () { سیریل.بیگین (9600)؛ فریک میجر.بیگین ()؛ // پن 8 پر بطور ڈیفالٹ پن موڈ (ایل ای ڈی_بلٹن ، آؤٹپٹ)؛ }

لامحدود لوپ کے اندر ، ہم فن 8 فریک میسیسر.ویابیل () کا استعمال کرتے ہوئے پن 8 پر سنتے رہتے ہیں ۔ اگر کوئی آنے والا سگنل موجود ہو تو ہم فریکو میجر ڈریڈ () کو استعمال کرتے ہوئے تعدد کی پیمائش کرتے ہیں ۔ شور کی وجہ سے غلطی سے بچنے کے ل we ہم 100 نمونوں کی پیمائش کرتے ہیں اور اس میں اوسط لیا جاتا ہے۔ ایسا کرنے کا کوڈ نیچے دکھایا گیا ہے۔

if (FreqMeasure.available ()) { // اوسط متعدد پڑھنے کے ساتھ ساتھ رقم = رقم + فریق میجر.ریڈ ()؛ گنتی = گنتی + 1؛ اگر (گنتی> 100) { فریکوئنسی = فریق میسیسرکونٹٹو فریکوئنسی (رقم / گنتی)؛ سیریل.پرنٹلن (تعدد)؛ رقم = 0؛ گنتی = 0؛ } }

آپ اپنی سیٹی کی فریکوینسی کی قدر کو جانچنے کے لئے یہاں سیریل ڈاٹ پرنٹلن () فنکشن استعمال کرسکتے ہیں ۔ میرے معاملے میں موصولہ قیمت 1800 ہ ہرٹز سے 2000 ہ ہرٹز تک تھی۔ زیادہ تر لوگوں کی سیٹی کی فریکوئنسی اس خاص حد میں آئے گی۔ لیکن یہاں تک کہ موسیقی یا آواز جیسی دیگر آوازیں بھی اس تعدد کے تحت آسکتی ہیں تاکہ ان میں فرق کرنے کے ل we ہم تسلسل کی نگرانی کریں گے۔ اگر تعدد 3 بار مسلسل جاری رہتی ہے تو ہم اس کی تصدیق کرتے ہیں کہ وہ سیٹی کی آواز ہوگی۔ لہذا ، اگر تعدد 1800 سے 2000 کے درمیان ہے تو ہم متغیر کو تسلسل کے نام سے بڑھاتے ہیں۔

اگر (تعدد> 1800 && فریکوئینسی <2000) ity تسلسل ++؛ سیریل.پرنٹ ("تسلسل ->")؛ سیریل.پرنٹلن (تسلسل)؛ تعدد = 0؛

اگر تسلسل کی قیمت تین تک پہنچ جاتی ہے یا اس سے زیادہ ہوجاتی ہے تو ہم متغیر نامی ریاست کو ٹاگل کرکے ایل ای ڈی کی حالت کو تبدیل کردیتے ہیں۔ اگر ریاست پہلے ہی درست ہے تو ہم اسے جھوٹے اور برعکس تبدیل کردیں گے۔

اگر (تسلسل> = 3 && حالت == غلط) {حالت = سچ؛ تسلسل = 0؛ سیریل.پرنٹلن ("لائٹ ٹرن آن")؛ تاخیر (1000)؛} if (تسلسل> = 3 && حالت == سچ) {حالت = غلط؛ تسلسل = 0؛ سیریل.پرنٹلن ("روشنی بند کر دیا گیا")؛ تاخیر (1000)؛}

ارڈینوو سیٹی کا پتہ لگانے والا کام کر رہا ہے

ایک بار جب کوڈ اور ہارڈ ویئر تیار ہوجائے تو ہم اس کی جانچ شروع کرسکتے ہیں۔ اس بات کو یقینی بنائیں کہ رابطے درست ہیں اور ماڈیول کو طاقتور بنائیں۔ سیریل مانیٹر کھولیں اور سیٹی بجانا شروع کریں ، آپ تسلسل کی قیمت کو بڑھاوا دینے اور آخر میں چراغ کو چالو یا بند کرنے پر غور کرسکتے ہیں۔ ذیل میں میرے سیریل مانیٹر کا نمونہ تصویر دکھایا گیا ہے۔

جب سیریل مانیٹر کے مطابق لائٹ نے پن کو آن کیا ہے تو 13 کو اونچا کردیا جائے گا اور چراغ کو چالو کرنے کے لئے ریلے کو متحرک کیا جائے گا۔ اسی طرح جب سیریل مانیٹر کے مطابق لائٹ آف ہوجائے تو چراغ آف کردیا جائے گا ۔ ایک بار جب آپ نے کام کرنے کا تجربہ کیا تو آپ 12V اڈیپٹر کا استعمال کرکے سیٹ اپ کو طاقت بخش سکتے ہیں اور سیٹی کا استعمال کرکے اپنے AC ہوم اپلائنس کو کنٹرول کرنا شروع کرسکتے ہیں۔

اس منصوبے کا مکمل کام ذیل میں منسلک ویڈیو پر پایا جاسکتا ہے ۔ امید ہے کہ آپ سبق کو سمجھ گئے ہوں گے اور کچھ نیا سیکھنے میں لطف اندوز ہوں گے۔ اگر چیزوں کو کام کرنے میں آپ کو کوئی پریشانی ہو تو ، ان کو کمنٹ سیکشن میں چھوڑ دیں یا ہمارے تکنیکی فورم سے دیگر فورم پر استعمال کریں۔