Akustiksensor
AufgabenstellungBevor es zur Klatschdetektion oder zur Lautstärkemessung kommen kann, muß der Schall zunächst einmal elektronisch erfasst werden.
Um dies umzusetzen bestand die Aufgabe darin einen passenden Akustiksensor zu besorgen und zu beschalten, sowie die nötigen unterschiedlichen Verstärkungen für die Detektierung und Weiterverarbeitung vorzunehmen.
Es ergaben sich somit folgende Aufgaben:
- Auswahl des Mikrofons
- Beschaltung des Mikrofons
- Tiefpassfilterung der erwünschten Signale
- Verstärkung des Signals
- Spannungsbegrenzung an der Schnittstelle zum Mikrocontroler
Lösungsansatz mit BSB
Das Akustiksignal wird vom Elektretmikrofon aufgenommen und in eine der Betriebsspannung überlagerte Spannung umgewandelt.
Diese wird vom Gleichspannungsanteil getrennt, über einen 20 kHz Tiefpass gefiltert und mittels OPV auf eine Amplitude von 10V gebracht und der Gruppe für die Klatschdetektierung zugeführt.
Im Anschluss wird das gleiche Signal auf 5V Amplitude gedämpft und geht über die Spannungsbeschränkung weiter zur Messdatenverarbeitung.
(Patrick T.)
Klatschdetektor
AufgabenstellungZur Steuerung der Steckdose sollte ein Klatschen verwendet werden können, beispielsweise um damit das Licht ein- und auszuschalten.
Die Aufgabe dieser Gruppe bestand darin, das verstärkte Audiosignal der Mikrofongruppe zu verwenden und daraus ein Klatschgeräusch so gut wie möglich zu erkennen.
Beim Detektieren eines Klatschens sollte ein Impuls generiert werden, welcher über den Bus zur Weiterverarbeitung an die Steuerungsgruppe gegeben wird.
Lösungsansatz mit BSB
Als Eingangssignal dient das verstärkte Audiosignal der Audiosensor-Untergruppe.
Für die Erkennung des Klatschens sind wir nur an der Amplitude interessiert. Daher werden im ersten Schritt mit einem Einweggleichrichter alle negativen Signalanteile herausgefiltert.
Dieses Signal wird nun geglättet. Anschließend wird ein Peak im geglätteten Signal erkannt.
Bevor der erzeugte Ausgangsimpuls an den Bus und somit zum Microcontroller weitergegeben werden kann, muss dessen Pegel noch auf die vereinbarten 0V bis 5V gewandelt werden.
