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Générateur audio 019 - Pro
Dernière mise à jour : 21/05/2023Présentation
Ce générateur a été conçu pour mon système de télécommande 012 par ondes sonores. Il permet de délivrer un signal audio sinusoïdal de fréquence très stable et de forte puissance, parmi les quatre fréquences de 200 Hz, 400 Hz, 800 Hz et 8 kHz.
Il est basé sur un générateur numérique à synthèse directe fait maison, avec un dsPIC de la famille Microchip.
Schéma
Pro - Le schéma qui suit n'est pas complet, il ne montre pas l'étage d'amplification de puissance ni le bloc d'alimentation.
Schéma partiel
L'alimentation s'effectue par batterie de 12 V.
Principe de fonctionnement
Le générateur audio 019 s'appuie sur le principe de la synthèse numérique de signal (DDS, Direct Digital Synthesis) pour créer le signal audio. La forme d'onde du signal de sortie est uniquement sinusoïdale et prend forme à partir d'un tableau de valeurs stockées dans le microcontrôleur PIC. La valeur numérique de chaque échantillon est transmise à un convertisseur N/A (CNA, DAC) externe de type MCP4921 par le biais d'un bus SPI, à la vitesse de 30 kHz. Les valeurs numériques sont restituées sous forme analogique sur la sortie Vout du CNA. L'amplitude du signal analogique dépend de la tension de référence appliquée sur l'entrée VREF du CNA, ici j'ai choisi d'utiliser la pleine valeur de la tension d'alimentation (3V3). Avant de parvenir à l'amplificateur audio de puissance, le signal ainsi constitué est sommairement filtré par un réseau RC, la petite distorsion résiduelle n'a ici aucune importance (même à 8 kHz où la sinus est quelque peu déformée).
A l'origine, une seule commande "On/Off" est demandée, pour une opération des plus simples puisqu'il suffit d'émettre ou non le signal : récepteur ON si réception de signal, récepteur OFF en absence de réception. Dans ce mode "simplifié", le signal émis doit durer au moins 100 ms pour être pris en compte par le récepteur.
Mais j'ai tout de même prévu un découpage possible des signaux émis...
Cette façon de faire (qui reste optionnelle) offre plusieurs avantages :
- la présence d'un signal bref régulier (toutes les 2 secondes) permet de savoir si le récepteur est ou non dans la zone de réception.
- un codage des ordres émis est possible (mais bien sûr la durée de transmission de l'ordre est allongée)
- la puissance d'émission et donc la portée peuvent être un peu augmentées
Prototype
En cours de réalisation.
Circuit imprimé
Non réalisé.
Historique
21/05/2023
- Première mise à disposition.