Soy completamente nuevo en electrónica y estoy tratando de aprender construyendo una batería electrónica. He encontrado muchos ejemplos en línea de circuitos para condicionar la salida de un piezo para ser leída por un controlador (un Netduino en mi caso). El circuito que estoy usando se parece a esto.
- Un Piezo (conectado desde el tambor a mi placa de prueba con un cable cat5)
- Una resistencia de 470k en paralelo
- Un diodo Schottky en serie (en la línea +)
- Un diodo Zener en serie (3.3v en la línea +)
- Una resistencia de 1 M en paralelo
- Un condensador de 0.1uF en paralelo
- Un pin analógico de Netduino (y la línea de tierra conectada al pin de tierra de Netduino)
Actualmente tengo 6 de estos circuitos conectados a los 6 pines analógicos de mi Netduino. El circuito está haciendo un gran trabajo, ya que no pierde ningún golpe en la batería y ofrece un rango dinámico bastante bueno de lecturas de velocidad / volumen. El problema es que cuando golpeo muy fuerte cualquiera de los tambores, obtengo una diafonía desagradable (es decir, golpeo un tambor, pero se señalan varios tambores). He estado atrapado en esto durante algunas semanas y he intentado ajustar el circuito en todas las formas en que puedo pensar, pero parece que no puedo solucionar el problema. Lo más cerca que puedo llegar es poner un divisor de voltaje al final del circuito. Esto elimina la diafonía, pero a costa de un rango dinámico significativamente menor (es decir, no importa cuánto golpee el tambor, no obtengo más de la mitad del valor máximo de lectura de ADC). YO' He verificado y comprobado dos veces que todo está conectado a la misma tierra. El Schottky debería evitar que cualquier señal negativa llegue al Netduino, y el Zener debería asegurarse de que no obtengo nada por encima de los 3.3v que el Netduino quiere.
Creo que un osciloscopio probablemente ayudaría muchísimo a descubrir qué está mal, pero como este es mi primer proyecto / experimento de electrónica, es un poco difícil justificar una compra de un par de cientos de dólares para la esposa;)
¿Alguien puede señalarme en la dirección correcta para descubrir qué está pasando?
EDITAR:
Aquí está mi intento de un esquema. Acabo de descargar Eagle y no estoy completamente seguro de cómo usarlo, pero espero que esto sea lo suficientemente cercano como para dar la idea. El símbolo piezoeléctrico de la izquierda no me parece correcto, pero eso es lo que me dio Eagle.
EDITAR # 2:
Por varias solicitudes a continuación, aquí hay algunas fotos de mi circuito (ligeramente actualizado de las sugerencias de varias personas). Además, he incluido algunas fotos de la batería. La batería utiliza una cabeza de tambor especial de "pantalla" que produce muy poco sonido audible. Hay una pequeña pieza de espuma que transfiere las vibraciones de la cabeza del tambor al piezo.
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Respuestas:
¡Un esquema real ayudaría!
No creo que la diafonía sea algo en su circuito, sino que es acústica. Los otros tambores actúan como micrófonos y captan las vibraciones del tambor que estás tocando. La única solución que veo es agregar antisound a la señal de los otros tambores, pero eso requiere que tengas una muy buena idea de la amplitud y fase de la señal que deseas cancelar.
editar (re su comentario)
Si golpear un tambor desconectado no le da diafonía, entonces no parece ser acústico después de todo. Quiero echar un vistazo a tu cableado. La señal debe ser un voltaje de pico alto (dV / dt alto), seguido de un seno sinuoso rápidamente (la resonancia del tambor). Si los cables entre los tambores y el microcontrolador son muy largos y están muy bien acoplados (como entrelazados), con la alta impedancia que tiene, esto puede causar una diafonía menor . No tanto por la onda sinusoidal de resonancia, sino por el pico rápido cuando lo golpeas. Pero esto solo debería dar un pequeño sonido de "tic", no el típico tambor.
Entonces, ¿cómo lo cableaste? Intente usar cables separados para cada tambor.
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Recomiendo cambiar la ubicación de Zener como se muestra para que tenga el efecto deseado; Sin embargo, esto no tiene nada que ver con su problema.
Como mencionó stevenvh, es improbable que tenga una diafonía eléctrica de ese tipo, pero si desea asegurarse de que un cable blindado desde el tambor hasta el arduino sería útil. Pero en el caso más probable, en el que es un efecto acústico, considere tratar el problema en el software. Es casi imposible tocar dos tambores exactamente al mismo tiempo, incluso si usa ambas manos para tocar simultáneamente dos tambores diferentes. Entonces, ¿qué tal simplemente considerar como un golpe válido en cualquier segmento de tiempo dado solo la entrada más fuerte e ignorar a los demás?
Por cierto, para confirmar que el problema es realmente acústico, intente desconectar un tambor y golpee para ver si todavía produce una entrada en los otros tambores (conectados).
EDITAR: revisado de acuerdo con el comentario a continuación
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Creo que su nivel de activación para decidir que se golpeó un tambor es demasiado sensible. Necesita un nivel por debajo del cual cree que el tambor no fue golpeado intencionalmente. Eso es probablemente lo que el zener en su circuito estaba destinado a hacer, pero lo tiene conectado al revés para que solo agregue un pequeño umbral en lugar de los más de 3 V como se esperaba.
Sin embargo, un zener es más bien un truco para el umbral. Dices que esto está yendo a un microcontrolador, así que perdería el zener por completo y haría el umbral mínimo en el micro. Esto supone que un golpe máximo da como resultado casi todo el rango de voltaje A / D. Ajuste la segunda resistencia (la próxima vez ponga designadores de componentes en su esquema) para obtener el volumen máximo correcto, luego ajuste el firmware para ignorar los picos por debajo de cierto nivel.
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