首先,我想对本论坛的版主:Barrett-M82A1同学对本设计的技术支持表示感谢!由于本菜是第一次接触滤器器的设计,所以很多地方都不懂,但是我们的Barrett-M82A1同学还是非常的热心的,也很有耐心的跟我解释相关原理及参数的设置。由于是第一次设计,难免会有些地方设计的不好,有些地方说的可能不是很专业,还请大家谅解!
首先讲下本菜本次设计这款滤波器的背景:
本菜本次是需要设计一款这样的滤波器来测试固定频率为2KHZ的有源蜂鸣器是否发声正常, 由于环境会有噪音干扰,所以需要把环境中的噪音滤除掉,然后将测试后的结果通过高低电 平的形式输出,供单片机处理,通过接收到不同电平的信号,来判断声音的有无!
关于这个东东的设计,也可谓是费劲心思啊,一开始在淘宝上找了一个几块钱的声音模块回来做测试,结果发现声音的有无确实能识别到,但是噪音的干扰干涉太大了,便有寻找了另一款声音传感模块--Arduino 声音传感器。说起这个模块 ,真的想吐血,看他的原理图那么简单,结果要卖79块,老板说是原装进口的的,还说是特价(淘宝上搜得到),运费去了我15块,尼玛一算下来,94块没了!心想:这玩意进口原装,到底哪里不一样?回来一测,还不就是那样=.=,我了个去,几块钱的东西花了我94块,那个心疼啊!不过确实要比之前买的几块钱的玩意要好一些,但是噪音的干扰还是有点大,随便一点风吹草动都能有输出!
没办法,看来买现成的玩意是不行了,还是得自己动手啊!于是向某高人请教了一下,他告诉我,要滤除噪音,只需要做下滤波处理就好了,于是乎,各方寻找资源啊!然后在版主群里咨询,果然,我们版主群里高手还是不少哇,热心的版主们也还是很多,这里我也要特别感谢一下我们的版主“武力戡乱”,这娃非常的热心,呵呵,在群里也是相当的活跃啊,在这次设计中也帮了我不少忙,尤其是网上某些资料我没法下载的时候,都是他很热心的在帮我下载!
好了,感谢的话我就不多说了,下面来谈谈本次设计的技术上的问题吧:
本次设计滤波的部分是采用FilterPro DeskTop软件来设计的,这款软件最大程度上使得滤波器的设计变的简单了,只需要简单的参数设置,就能设计出自己想要的滤波器了,具体的使用方法我在此就不多说了,直接将使用手册分享给大家,使用手册上比我写的更详细也更专业!
我就简单跟大家分享一下本菜本次设计的流程(滤波器设计五步曲)吧:
第一步:选择滤波器的类型
设计向导提供的滤波器类型有低通、高通、带通、带阻、全通(延时),本菜本次选的是带
通。
第二步:确定滤波器参数
下图所示为滤波器参数输入的窗口,在该窗口中输入第一步已经选择的滤波器的特性参数。
本菜本次需要设计的参数如下所示:
详细参数说明见参考手册!若想强制指定滤波器阶数(最高为10),选中SetFixed按键,本次设计的是8阶。
第三步:选择滤波器响应
下图所示为滤波器响应选择窗口,在该窗口中选择第一步已选择的滤波器响应。
第四步:选择滤波器拓扑
下图为滤波器拓扑选择窗口,在该窗口中选择第一步已选择的滤波器的拓扑。
可选的拓扑包括多反馈(单端和全差分输入)和Sallen-Key。根绝所需的拓扑结构选择相应的单选按键,右边窗口显示拓扑预览。电机Finish完成一个新的滤波器设计的创建,该设计将会显示在屏幕上。若设计满足要求,则保存设计,以防丢失。
第五步:交互设计
FilterPro提供交互修改设计的功能。当通过以上四个步骤完成滤波器设计后,或者打开一个已完成的滤波器设计时,FilterPro默认打开下图所示的交互设计界面,工包括五个选项卡,即:原理图编辑、数据显示或导出、物料清单、添加注释、设计报告。
按照上述五步曲设计完后得到的电路图、幅频和相频响应、群延迟如上图所示:
下面按照以上的设计,用Proteus来进行电路仿真:
脉冲参数设置如下:
开始仿真后,效果如下图所示:
上图中黄色的线是脉冲信号的波形,蓝色线为滤波后得到的波形;
那么问题来了:
为什么滤波后得到了这样一个波形?请高手帮忙指点!
至此,本设计告一段落,留下的问题还希望高手们能不吝赐教啊!回答的好,老大是会给丰厚的奖励的!下面奉上本次完整设计的原理图,由于原理图不是最终版本的,所以还存在很多的不足之处,还请高手们能指点一二:
以上原理图若看不清,请到附件下载PDF版本高清原理图!
以下是相关参考资料,欢迎大家下载!再次对Barrett-M82A1、武力戡乱的技术支持表示感谢!同时希望高手们能将本菜这次设计上存在的一些问题指出来,以便后续纠正!
原理图:
软件使用教程:
淘宝购买的声音模块原理图:
LM324使用手册:
软件下载地址:http://pan.baidu.com/s/1dD5yFnV
技术能力有限,恳请大家指点!
好吧,是八戒,哈哈,我改正过来,至于后面的波形,我真没弄明白……