1 / 81

Digitale Voice Recorder

Digitale Voice Recorder. Digitale Voice Recorder. Team 1: De Hardware. Team 1 Ellen Vandermeeren Gerry Branders Timmy Knevels Xavier Croissiaux. Opdracht :. Analoge Interface Transducers Power Supply. Specifieke opdrachten:. Mikrofoon Mikrofoonversterker ADC Convertor

koren
Download Presentation

Digitale Voice Recorder

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Digitale Voice Recorder

  2. Digitale Voice Recorder Team 1: De Hardware

  3. Team 1 Ellen Vandermeeren Gerry Branders Timmy Knevels Xavier Croissiaux

  4. Opdracht: • Analoge Interface • Transducers • Power Supply

  5. Specifieke opdrachten: • Mikrofoon • Mikrofoonversterker • ADC Convertor • DAC Convertor • Luidsprekerversterker • Luidspreker • Voeding • Overige Onderdelen • Behuizing • Koppeling Schema’s • Print-layout • …

  6. Mikrofoonversterker

  7. Ontwerp • Elektuur 1993: Juli/Augustus-nummer

  8. Eigenschappen • Geschikt voor verschillende mikrofoon-impedanties • Keuze tussen spanningsversterking van 10 of 15 keer (20 of 23,5 dB) • Heel wat tegenkoppel door 2 direkt gekoppelde transistortrapjes • Zeer weinig ruis

  9. Eigenschappen • Uitgangsimpedantie = 70 Ohm bij versterkingsfactor van 15 • Ingangsimpedantie = 30 kOhm • Laag stroomverbruik: 2,5 mA bij 9V • THD +N (vervorming en ruis): 0,045 % (Bandbreedte 22 kHz, uitgangssignaal 15 mV) • Ruis: -65 dB • Harmonische vervorming: -92 dB

  10. Overige

  11. Luidsprekerversterker

  12. Ontwerp • Elektuur 1985: Juli/Augustus-nummer

  13. Eigenschappen • Voor luidspreker van 4 Ohm:

  14. Werking • C2 en C6 ontkoppelen voeding • C7 houdt gelijkspanning weg van de luidspreker • C3 en C5 vormen voor audiosignalen laagohmig pad naar massa • Signaal op ingang van de versterker via P1 en C4

  15. Werking • R4 en C8 onderdrukken oscillatieneigingen • R1 en R3 bepalen de versterkingsfactor • C1, parallel over R1, zorgt dat boven 20 kHz minder wordt versterkt

  16. Overige

  17. De PCF8591 • Analoge ingangen • Hardware adressen • Negatieve voeding • Positieve voeding • Analoge uitgang • Referentiespanning • Analoge massa • Externe switch • Oscilator in/uitgang • I²C-bussen

  18. 8 datalijnen 256 uitgangen Uitgansspanning geregeld met weerstand Referentiespanning D/A conversie

  19. Spanningskarakteristiek

  20. successive approximation conversie on-chip D/A converter + high-gain comparator getriggerd op de dalende flank A/D conversie

  21. Spanningskarakteristiek

  22. Limietwaarden

  23. Aansluitingsinformatie De analoge ingangen De analoge uitgang De referentiespanning Analoge massa De oscillator switch De oscillator De i²c bus De adresbus

  24. De schakelaars en ledjes Opname/Weergaveschakelaar s Q Groene led r Q r Q s Q Stopschakelaar Rode led

  25. Luidspreker • Platte inbouwluidspreker die zowel geschikt is voor spraakoverdracht als voor melders van oproep- en alarmtonen. • Technische spec.: Aluminium membraan Afm. korf-Æ 30 mm, hoogte 5 mm Imped. 8 W Nom. belasting max. 800 mA Eigenfrequ. 1,3 kHz Overdrachtsber. 8 kHz Geluidsniv. 70 dB

  26. De impedantie van de versterker is 4 Ώ en de impedantie van de luidspreker is 8 Ώ. • Normaal : geen probleem • Anders : 8 Ώ parallel over de weerstand van de luidspreker

  27. De microfoon • Goedkoop • Schokbestendig • Licht • Grote gevoeligheid • Zeer betrouwbaar

  28. De voeding

  29. Eigenschappen • Compactheid • Bedrijfszekerheid • Kostprijs • Flexibiliteit • Reset-signaal • Beperkte uitgangsstroom (max. 0,8A)

  30. I²C Systeem • In rust staan beide lijnen hoog. • De uitgangstransistorenzijn gespert. • Zodra geleiding gaat de lijn laag.

  31. I²C • 2 lijnen SDA seriële data lijn • SCL seriële klok lijn • meerdere IC’s op 2 lijnen • Seriële transmissie

  32. I²C • Bij D/A conversie wordt er een databyte meegestuurd.

  33. I²C • Bij A/D conversie alleen adres + databyte

  34. I²C • Start conditie • Stop conditie • 9de puls Acknowledge

  35. Digitale Voice Recorder Team 2: Het geheugen en de display

  36. Team 2 Koen Vanhees Kristof Marneff Pieter Ketelslegers

  37. Ons team kreeg de opdracht het geheugen en de display te ontwerpen. Concreet houdt dit in: Bepalen van de geheugencapaciteit Bepalen van het soort geheugen Ontwerpen van de interface Koppeling met andere schema’s

  38. Keuze van de Microprocessor Na overleg met andere groepen hebben we uiteindelijk gekozen voor de ATMEGA 128. Deze component vonden we echter niet terug in Eagle daarom hebben we geopteerd voor de ATMEGA 103.

  39. Aansluiten van de BCD-naar-7segment-decoders We kozen voor 1 minuut speeltijd → twee 7 segment displays zijn voldoende om tijd weer te geven → elk 7 poorten van de µP nodig! Oplossingen: • 14 (7 * 2) herleiden naar 9 (7 + 2) door tweemaal een transistor bij te plaatsen → Deze worden actief gemaakt vanuit de µP en kiezen dus de 7-segment displays. Gebeurt dit snel dan is het door de traagheid van het menselijk oog onzichtbaar. • BCD-code i.p.v. 7-segment-code → 8 (2 * 4) pennen nodig. Dit wordt onze uiteindelijke keuze en we maken gebruik van een BCD-naar-7segment-decoder, de 74LS48.

  40. Functietabel 74LS48 LT, RBI en BI/RBO moeten hoog gehouden worden opdat het IC correct decodeert.

  41. De ingangen verbinden we met poort E van de µP

  42. Aansluiting van de 7segment displays Uitgangen van de BCD-naar-7segment-decoder niet zomaar aansluiten op de displays → voorschakelweerstanden van 330Ω.

  43. Aansluiten LED’s voor RECORD/PLAY We kiezen voor monostabiele schakelaars. Leds moeten branden totdat toestand verandert → systeem met 2 flipflops Play: waarde wordt vastgehouden → Led blijft branden. Uitgang verbonden met K-ingang → Led voor Record dooft. Record: play Led dooft en Record Led gaat branden.

  44. De µP moet de toestand van de knoppen ook kennen → uitgang FF verbinden met PB6 en PB7 van µP

  45. Aansluiten van de Stop-knop De stop-knop is dominant→aansluiten op Clear ingang van de FF. Deze is Laag actief→inverteren. De µP vraagt de toestand van de Stop-knop op via PD2.

  46. Eerste keuze van het geheugen. Formule voor geheugencapaciteit: samplefrequentie * aantal bits/sample * opnametijd in seconden Dit geeft: 8000 Hz * 8 * 60 = 384000 bit of 4Mbit geheugen. Eerst kozen we SRAM → geheugens meestal te klein → DRAM: 41C8512. Dit IC werkt met rijen en kolommen → constante refresh. Oplossing: Timer IC (NE 555). Schakeling werkt als astabiele multivibrator.

  47. Afhankelijk van het feit of er geschreven werd of niet, konden we de timing regelen. Hoe dit moet is duidelijk in deze tabel: Eerst RAS aanbieden daarna CAS → lezen of schrijven afhankelijk van het WE of OE signaal. Refresh = Hidden Refresh. Gebeurt via RAS terwijl CAS laag blijft. RAS → zelfde signaal als normale operatie. CAS → massa. Er wordt dus niet geschreven → er moet geen signaal binnen bij CAS.

  48. We stellen hiervan een waarheidstabel op met A het CAS-signaal en B de toestand van WE. X is de juiste toestand van het CAS-signaal. Als WE laag is, dus als er geschreven wordt moet het CAS-signaal dat overkomt van de timer gewoon overnemen. Is WE hoog, dus er wordt niets gedaan, dan moet het uiteindelijke CAS-signaal laag worden. Dit maken we met een invertor gecombineerd met een AND-poort.

More Related