อัตราตัวอย่างสูงสุดของ Arduino Duemilanove?

ทุกวัน!

ฉันมี Arduino Duemilanove แขวนอยู่รอบ ๆ ว่างในขณะนี้และคิดว่าฉันอาจลองโครงการเชื่อมต่อเสียงบางอย่าง ฉันแค่สงสัยว่าการสุ่มตัวอย่างแบบไหนที่ฉันสามารถทำได้โดยใช้อินพุตแบบอะนาล็อกเดียวและใช้อัลกอริธึมง่ายๆบนชิปจากนั้นรายงานโดยใช้เอาต์พุตดิจิตอลสองสามตัวที่เชื่อมโยงกับ LED

ฉันต้องการตัวอย่างที่ ~ 44.1 kHz ถ้าเป็นไปได้

สำหรับการอ้างอิงสิ่งแรกที่ฉันอยากลองคือเครื่องจูนเนอร์กีต้าร์ที่เรียบง่าย

ฉันไม่คิดว่าคุณจะได้ตัวอย่างที่รวดเร็วด้วยความละเอียดสูงสุด ATMega168 สามารถสุ่มตัวอย่างที่ 15 ksps ที่ความละเอียดเต็มเท่านั้น

ต้องบอกว่าคุณควรจะได้รับอัตราตัวอย่างที่เหมาะสมเพื่อรับกีต้าร์จูนเนอร์ที่ใช้งานได้ 44.1 kHz น่าจะเป็นบิตที่เร็วกว่าที่คุณต้องการเนื่องจากพื้นฐานของสาย E สูงที่กีตาร์มีประมาณ 330 Hz

ใช้เวลาประมาณ 100 us (0.0001 s) ในการอ่านอินพุตแบบอะนาล็อกดังนั้นอัตราการอ่านสูงสุดคือประมาณ 10,000 ครั้งต่อวินาที

http://arduino.cc/en/Reference/AnalogRead

ปล้น.

Google สำหรับ 'จูนเนอร์กีต้าร์ AVR' มีสองสามโครงการที่ทำเช่นนี้อยู่แล้วและดูเหมือนว่าพวกเขาจะสามารถทำได้โดยไม่มีปัญหากับความเร็วของ AVR มากเกินไป

หากคุณใช้เครื่องเปรียบเทียบแบบอะนาล็อก (ภายในเครื่องหนึ่งใน AVR หรือ opamp หนึ่งภายนอก) ที่เปลี่ยนอินพุตอนาล็อกเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมคุณสามารถสุ่มตัวอย่างการแกว่งด้วยความเร็วสูงกว่ามาก ในขณะที่นี่ไม่ใช่การสุ่มตัวอย่างเสียงที่แท้จริงสำหรับการสร้างเครื่องรับกีต้าร์ก็มักจะเป็นสิ่งที่คุณต้องการเนื่องจากรหัสทั้งหมดของคุณจะทำอยู่แล้วจะนับเป็นศูนย์ข้ามต่อหน่วยเวลา

มี ADC จำนวนหนึ่งที่พร้อมใช้งานแบบอนุกรม I2S เป็นมาตรฐานของ NXP ที่ใช้ I2C ช่วยให้คุณสามารถดึงอะนาล็อกได้อย่างง่ายดายแม้ในความเร็วที่สูงกว่ามาก ลิงค์นี้จะพาคุณไปยังส่วนของ NXP ที่ออกแบบมาสำหรับเสียง: UDA1361TS

ตัวอย่างฟรีเป็นเพื่อนของคุณ :)

ครั้งแรกสำหรับแอพลิเคชันของคุณโดยเฉพาะที่คุณต้องการจริงๆเพียง 1 kHz หรืออัตราการสุ่มตัวอย่างเพื่อสมมติว่าคุณกำลังจูนความถี่พื้นฐานและไม่ได้เป็นหนึ่งใน partials inharmonic ...

อย่างไรก็ตามสำหรับอัตราการสุ่มตัวอย่างที่เป็นไปได้สูงสุดคู่มือ Arduinoกล่าวว่า:

ใช้เวลาประมาณ 100 microseconds (0.0001 s) ในการอ่านอินพุตแบบอะนาล็อกดังนั้นอัตราการอ่านสูงสุดคือประมาณ 10,000 ครั้งต่อวินาที

นี่หมายถึงความถี่การสุ่มตัวอย่าง 10 kHz คือสูงสุด อย่างไรก็ตาม คุณจะได้รับอัตราการสุ่มตัวอย่างที่สูงขึ้นโดยการเข้าถึงลงทะเบียน ADC โดยตรง ตัวอย่างเช่นหน้าArduino Realtime Audio Processingใช้สองช่องสัญญาณที่ 15 kHz ดังนั้นสูงสุด 10 kHz เป็นเพียงในขณะที่ใช้ฟังก์ชั่น AnalogRead () ในตัวเพราะมันมีค่าใช้จ่ายจำนวนมาก

ADC ได้รับการปรับเพื่อการทำงานที่ดีที่สุดด้วยความเร็วสัญญาณนาฬิการะหว่าง 50 kHz และ 200 kHz:

โดยค่าเริ่มต้นวงจรการประมาณต่อเนื่องต้องใช้ความถี่สัญญาณนาฬิกา [นาฬิกา ADC] ระหว่าง 50 kHz และ 200 kHz เพื่อให้ได้ความละเอียดสูงสุด

เนื่องจากการแปลง ADC ใช้เวลา 13 รอบนาฬิกานี่จะเป็นอัตราการสุ่มตัวอย่างที่ 4 kHz ถึง 15 kHz ตามAVR120: ลักษณะและการสอบเทียบของ ADC บน AVR :

เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดนาฬิกา ADC ไม่ควรเกิน 200 kHz อย่างไรก็ตามความถี่สูงถึง 1 MHz จะไม่ลดความละเอียดของ ADC ลงอย่างมาก

การใช้งาน ADC ที่มีความถี่มากกว่า 1 MHz จะไม่มีลักษณะ

1 MHz clock frequency = 77 kHz frequency sampling, นั่นคือค่าสูงสุดที่สมจริง

ฟอรัมด้ายเร็วกว่าอนาล็อกอ่านแล้ว? มีมากขึ้นเกี่ยวกับเรื่องนี้

ตัวแปลงบนชิปจะทำงานกับแอปพลิเคชั่นนี้ตามที่คนอื่น ๆ ชี้ แต่คุณควรใช้ ADC ภายนอก สิ่งนี้จะช่วยให้คุณประหยัดปัญหาได้มากและปลดปล่อยไมโครของคุณให้ทดลองใช้ SPI หรือ I2C ได้มากอัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้นด้วยสัญญาณรบกวนน้อยลงจากนาฬิกาของไมโครและมีความแม่นยำมากกว่าการใช้ ADC ภายใน หากคุณต้องการความละเอียดมากขึ้นและ / หรืออัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้นให้ใช้ LTC1867 ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถสุ่มตัวอย่างได้มากถึง 175kHz (แม้ว่าคุณจะสามารถนาฬิกาได้อย่างรวดเร็ว แต่คุณต้องการ) แล้วอ่านข้อมูลแบบ 24 บิต ที่สูงถึง 20MHz กว่า SPI ดูว่า ADC ตัวจริงสามารถทำอะไรได้บ้าง :) ด้วยพลังแบบนั้น (และ DSP แบบ 24 หรือ 32 บิต) คุณสามารถบีบอัดและจัดเก็บเสียงของคุณกรองปรับเปลี่ยนเล่นกลับ ... ความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด

คุณสนใจในอัตราการสุ่มตัวอย่าง 64K หรือไม่ ดูที่นี่

ตอนนี้เพิ่มขึ้นถึง 150 kHz, 10 บิตไม่มีส่วนประกอบเพิ่มเติม!

ดูที่นั่น