در این پروژه با استفاده ازNrf24L01 سعی کردم تا صدا رو به صورت هم زمان ارسال کنم.در این پروژه از ماژول Nrf24L01 ساده و بدون lna صار را به صورت آنلاین به گیرنده انتقال دهم که در این پروژه به دلیل استفاده از مدل ساده ی این ماژول کیفیت لارم را در انتقال دیتا نداشیتم چرا که دیتای جدید بر روی دیتای قبلی ارسال میگردد و برخی از داده ها از بین میروند.برای از دست ندادن دیتا باید تاخیر در ارسال را حدود 20 میلی ثانیه اعمال کرد تا داده ها در هنگام ارسال بر روی هم نیفتند.دلیل اصلی افتادن دیتا روی هم این است که این ماژولهای ساده در هنگام ارسال دیتا دچار خطای بسیار زیادی در ارسال میشوند و برای ارسال مجدد تلاش میکنند که در کانفیگ ماژول روی 16 بار تلاش کانفبگ شده است و در هر بار تلاش 250 میکرو ثانیه تاخیر داریم که در کل 4 میلی ثانیه تاخیر خواهیم داشت.این به این معنی است که با ماژولهای پرخطا و ساده ما میتوانیم هر 4 میلی ثانیه 30 نمونه صدای ضبط شده ارسال نماییم که به معنای 7500 نمونه در ثانیه که حدود 8 کیلو هرتز میباشد ولی این 8 کلیو هرتز باید در زمانهای با فاصله ی برابر نمونه برداری شود این در حالی است که نمونه های برداشته شده د این پروژه با فاصله زمانی نا برابر نمونه برداری شده است یعنی هر 45 میکرو ثانیه یک نمونه برداشت شده و پس از برداشت 30 نمونه این نمونه ها ارسال شده ولی در بخش ارسال نمونه ها نمونه های ارسال شده با خطای بسیار زیاد دریافت گردیده و مجبور شده ایم تا زمان لازم برای تکرار ارسال تا 16 بار ارسال را به ماژول بدهیم این مشکل با استفاده از ماژولهای lna دار که قیمتی حدود 30 تومن دارند حل خواهد شد و صدا با کیفیت کامل 128k هرتز را در خروجی خواهیم داشت.

چالش ضبط صوت با avr

در تست های صورت گرفته با avr به راحتی میتواند با فعال کردن حالت بدون نویز صدای با کیفیت بسیار بالا ضبط نمود و در صورتی که کریستال خارجی 16 مگاهرتزی استقاده شود کیفیت صدا بسیار بالا خواهد رفت و در واقع مشکل اصلی ما با بخش ارسال است زیرا تاخیر در ارسال باعث میشود میکرو نتواند در زمان مناسب نمونه برداری نماید.لذا باید بخش ارسال دیتا تاخیر نداشته باشد.اگر این تاخیر در حدود 45 میکرو ثانیه باشد تاخیر مناسبی است ولی تاخیر در حدود 250 میکرو ثانیه قابل تحمل است ولی هرچه تاخیر در مرحله ی ارسال بالا برود کیفیت صدای ضبط شده کاهش میابد که در این پروژه 2 میلی ثانیه است که یعنی 8 برابر مقدار استاندارد مورد نظر.

ارسال دیتا با Nrf24L01

در واقع Nrf24L01 یک ماژوول با پهنای باید 2 مگا بایت بر ثانیه است وبا اتصال به spi میکرو با سرعت 4 مگ بدون شک یک دیتای صورت با کیفیت 128 کیلو بایت بر ثانیه را به راحتی باید ارسال کند.ولی در Nrf24L01 های بدون lna این اثفاق نمی افتد و دلیل اصلی آن این است که دیتا ها با اشکال ارسال میشوند و ما باید زمان لازم را به ماژول بدهیم تا ماژول دیتا را پس از چند بار ارسال در پایان درست ارسال نماید.ولی در ماژولهای lna دار به دلیل خطای کمتر میتوان دیتاها را هر 250 میکرو ثانیه به ماژول ارسال نمود.

راه حل هایی برای ارسال دیتا با تاخیر چنیدن میلی ثاینه؟

راه حل این مشکل شاید با استفاده از یک بافر 1024 بایتی حل شود ولی مشکل اینجاست که میکرو در هنگام ارسال دیتا دیگر نمونه برداری نمیکند و با تاخیر 4 میلی ثانیه با تاخیری بزرگ روبه رو هسیتیم.البته میتوان میکروی سومی استفاده کرد و وظیفه ی ضبط را بر عهده ی میکروی سوم گذاشت و دیتای بافر شده را به میکروی ارسال کننده ارسال کرد ارسال دیتا به میکروی سوم با استفاده از پورت سریال با باود ریت 100000 به بالا مشکل را حل میکرد ولی باز هم به دلیل خطای بالای ارسال سریال با کریستال 16 مگ این راه حل نیز مناسب نبود.هر چند میتوان با بافر کوچکتر نیز همین روش را ادامه داد و به نتایج مناسب دست یافت.البته بهترین راه حل همان استفاده از ماژولی با تاخیر ارسال کمتر شبیه به Nrf24L01 با lna است.

بخش تقویت کننده برای میکروفن

من چندیدن مدار را برای این بخش تست کردم که با آپ امپ های LM741 و LM386 و همچنین LM358 طراحی شده اند که بهترین پاسخ با LM358 به دست آمد و کیفیت صدای خروجی از میکروفن کاملاً با کیفیت بود.مدار تقویت کننده برای میکروفن به شکل زیر است:

در مدار بالا در صورتی که صدای خروجی خیلی بالا بود باید مقدار مقاومت 100k را با یک مقاومت 10k تغییر داد که میزان تقویت کنندگی کاهش یابد.در واقع صداری خروجی از معادله ی زیر پیروی میکند:

V_OUT_UC = – V_IN * R5 / R4 + VCC / 2 = – 100 * V_IN + VCC / 2

مبدل دیجیتال به آنالوگ در خروجی

در خروجی میتوان از مبدل pwm برای تولید صدا استفاده کرد ولی در تست های انجام شده کیفیت لازم را در خروجی نداشتیم لذا برای آشکار سازی صدا در خروجی از مبدل دیجیتال به آنالوگ مقاومتی بهره گرفتیم.این مبدل به شکل زیر طراحی شده است: