Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Sklep ECSYSTEM
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Rejestrator poziomu hałasu.

dktr 11 Sie 2019 20:26 1263 15
  • Rejestrator poziomu hałasu.
    W wolnej chwili poskładałem urządzenie które rejestruje poziom hałasu.
    Zasada działania wygląda następująco:
    Sygnał z mikrofonu trafia na prosty wzmacniacz, następnie mierzony jest przez wejście ADC w ESP8266, następnie wyciągana jest najwyższa wartość i wysyłana zwykłym GETem do bazy w której monitoruję już całe mnóstwo innych parametrów.
    Wzmacniacz to prosty moduł audio do kamer CCTV. Wyświetlacz podłączony po i2c przez pcf8574.
    Kod w załączniku.

    Film na YT z krótką prezentacją działania.

    Jak ktoś będzie potrzebował schematu to narysuję, wszystko "lutowane w locie" na płytkach uniwersalnych.

    Przeznaczenie urządzenia to próba znalezienia mieszkania w bloku w którym jest względna cisza, przed zakupem planuję umieścić je na balkonie na okres tygodnia lub dwóch w okresie letnim. Na chwilę obecną nie udało mi się jeszcze znaleźć osiedla w którym podczas przebywania na balkonie było by przynajmniej 10 minut ciszy, psy w miastach to jakiś horror. Na wykresie wartości dobijające do 1k to właśnie jazgot psów.

    Rejestrator poziomu hałasu.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    dktr
    Poziom 19  
    Offline 
    Specjalizuje się w: komputery, elektronika
    dktr napisał 415 postów o ocenie 182, pomógł 17 razy. Mieszka w mieście Ostróda. Jest z nami od 2003 roku.
  • Sklep ECSYSTEM
  • #2
    szymon122
    Poziom 38  
    dktr napisał:
    Sygnał z mikrofonu trafia na prosty wzmacniacz, następnie mierzony jest przez wejście ADC w ESP8266, następnie wyciągana jest najwyższa wartość

    Moim zdaniem bardziej wiarygodnym sposobem mierzenia byłoby obliczanie średniej z np sekundy aby usunąć chwilowe piki np od trzaśnięcia drzwiami.
    Moim zdaniem poziom hałasu to wartość średnia.
  • #3
    dktr
    Poziom 19  
    szymon122 napisał:
    dktr napisał:
    Sygnał z mikrofonu trafia na prosty wzmacniacz, następnie mierzony jest przez wejście ADC w ESP8266, następnie wyciągana jest najwyższa wartość

    Moim zdaniem bardziej wiarygodnym sposobem mierzenia byłoby obliczanie średniej z np sekundy aby usunąć chwilowe piki np od trzaśnięcia drzwiami.
    Moim zdaniem poziom hałasu to wartość średnia.


    I w zasadzie takie coś ma miejsce. Bardziej szczegółowo program działa tak:
    W pętli wykonywane jest około 500 odczytów adc, trwa to około 3sek, z tych 500 odczytów najwyższa wartość wysyłana jest na serwer, a tam narzędzie do rysowania wykresu RRDtool ładnie wizualizuje. Działa doskonale, trzaskanie drzwiami też jest rejestrowane ale jest to przeważnie jeden "pik", za to ujadanie potrafi trwać i godzinami... Po dwóch godzinach działania na moim balkonie wychodzi średnio 8minut między ujadaniem.
  • Sklep ECSYSTEM
  • #4
    vodiczka
    Poziom 43  
    dktr napisał:
    Po dwóch godzinach działania na moim balkonie wychodzi średnio 8minut między ujadaniem.
    Pechowo trafiłeś albo moi sąsiedzi mają wyjątkowo ciche psy. Najbardziej ujadają dwa Yorki ale i one nie czynią to dłużej niż kilka minut jednorazowo i 2-3 razy na dobę. O wiele gorzej jest gdy marcują się koty ;)
    Na którym piętrze mieszkasz? Ja na czwartym i docierający hałas jest już częściowo stłumiony. Gdy słyszę te Yorki z odległości 3-5 m jest o wiele głośniej.
  • #5
    dktr
    Poziom 19  
    vodiczka napisał:
    Na którym piętrze mieszkasz?

    Drugie piętro, jestem otoczony psami. W zasadzie w 75% mieszkań jest jakiś kundel.
    A miało być tak pięknie, taki ładny widok z balkonu.
    Rejestrator poziomu hałasu.
  • #6
    krychast
    Poziom 20  
    Czy to jest rejestrator czy miernik-jeśli rejestrator to gdzie zapisują się dane?
    Jaki to model obudowy?
    Czy urządzenia nie trzeba skalibrować?
  • #7
    dktr
    Poziom 19  
    krychast napisał:
    Czy to jest rejestrator czy miernik-jeśli rejestrator to gdzie zapisują się dane?
    Jaki to model obudowy?
    Czy urządzenia nie trzeba skalibrować?


    Samo urządzenie jest tylko miernikiem, a nawet wskaźnikiem, dopiero przesłane dane do bazy są rejestrowane. Nie mam aktualnie czym tego skalibrować pomijając kwestię czy taka kalibracja była by w ogóle możliwa. Obudowa to DT-065
  • #8
    Paprykarz
    Poziom 11  
    Dobry początek projektu.

    Zamiast kalibracji mógł byś użyć skuteczności mikrofonu z noty katalogowej, zazwyczaj tolerancja jest +/- 3dB, w odniesieniu do 1V/Pa lub 0.1V/Pa. Musisz także uwzględnić wzmocnienie wzmacniacza a całość odnieś do ciśnienia 20 uPa jako 0 dB SPL (SPL to sound pressure level, w przybliżeniu najniższe ciśnienie jakie przeciętne zdrowe ucho może usłyszeć).

    Jest niestety kilka dodatkowych problemów:
    - przetwornik 8266 ma tylko 10 bitów czyli zakres dynamiki to tylko 60 dB. Wzmocnienie trzeba by dobrać tak by maksymalny sygnał z mikrofonu wypadał dość blisko maksymalnego napięcia jakie może mierzyć ADC. Jeśli mikrofon maksymalnie może przenieść bez zniekształceń 110 dB SPL, to poziom 0 ADC (szum) wypadnie na około 50 dB SPL
    - obniżając wzmocnienie będzie można mierzyć niższy poziom dźwięku, ale wtedy ADC się nasyci ( tak jak w twoim przykładzie) i nie będzie można zarejestrować wyższych poziomów.
    - mikrofon też ma swój poziom szumu, i pomiar poniżej tego poziomu będzie niemożliwy. zazwyczaj jest to 30-50 dB SPL, ważone krzywą A.

    Można drążyć temat jeszcze głębiej ale im dalej w las tym więcej drzew :)

    Pozdrawiam
    Paprykarz
  • #9
    o_Tadeusz
    Poziom 14  
    dktr napisał:
    Sygnał z mikrofonu trafia na prosty wzmacniacz, następnie mierzony jest przez wejście ADC w ESP8266

    Jakiego ESP użyłeś? Schematów nie ma a zastanawia mnie dlaczego
    dktr napisał:
    Wyświetlacz podłączony po i2c przez pcf8574

    ESP ma za mało portów?
  • #10
    dktr
    Poziom 19  
    o_Tadeusz napisał:
    dktr napisał:
    Sygnał z mikrofonu trafia na prosty wzmacniacz, następnie mierzony jest przez wejście ADC w ESP8266

    Jakiego ESP użyłeś? Schematów nie ma a zastanawia mnie dlaczego
    dktr napisał:
    Wyświetlacz podłączony po i2c przez pcf8574

    ESP ma za mało portów?


    Na szybko sklepałem schemat, nie przejmować się estetyką. Nie sądziłem że ktoś może potrzebować schematu gdzie użyte są tylko 3 piny ESP8266 ;)
    PCF użyłem tylko dlatego że miałem już polutowany wyświetlacz z tym układem.
    Użyty moduł z wzmacniaczem działa poprawnie na 3.3V, siedzi tam opamp ST 33078.
    Rejestrator poziomu hałasu.
  • #11
    o_Tadeusz
    Poziom 14  
    dktr napisał:
    Na szybko sklepałem schemat, nie przejmować się estetyką. Nie sądziłem że ktoś może potrzebować schematu gdzie użyte są tylko 3 piny ESP8266 ;)

    Nie chodziło o schemat tylko wersję ESP. Zastanawiało mnie dlaczego, jak się okazało także w tym projekcie, gdy procesor ma wystarczającą liczbę wyprowadzeń używa się przejściówki I2C. O tej przejściówce dobrych opinii nie ma jeśli chodzi o jej szybkość a właściwie powolność. Na stronie msalamon.pl jest trochę na ten temat.

    dktr napisał:

    PCF użyłem tylko dlatego że miałem już polutowany wyświetlacz z tym układem.

    PCF8574 po resecie ustawia wszystkie porty w tryb wejścia jeśli można to tak nazwać więc bez problemu podłączając się pod wyprowadzenia LCD można nim sterować w trybie równoległym.
  • #12
    prosiak_wej
    Poziom 27  
    dktr napisał:
    ładny widok z balkonu.


    Widok z balkonu rzeczywiście ładny. Fotografowałbym burze :)

    W czym masz wyskalowany hałas?
  • #13
    dktr
    Poziom 19  
    prosiak_wej napisał:
    dktr napisał:
    ładny widok z balkonu.


    Widok z balkonu rzeczywiście ładny. Fotografowałbym burze :)

    W czym masz wyskalowany hałas?


    W niczym to gołe dane z ADC esp8266, ale już po kilku dniach wiem z wartości na wykresach na którym balkonie pies drze japę.
    Do burz zainstalowałem sobie kilka kamer w fajnych miejscach, tu można popatrzeć fotki aktualizowane co minutę, a tu codziennie generowane timelapsy.
  • #14
    Bieda z nędzą
    Poziom 32  
    W tym testerze jest jakiś filtr, który mierzy natężenie dźwięku w jakimś zakresie częstotliwości akustycznych?
  • #15
    Slawek K.
    Poziom 31  
    o_Tadeusz napisał:
    dktr napisał:
    Na szybko sklepałem schemat, nie przejmować się estetyką. Nie sądziłem że ktoś może potrzebować schematu gdzie użyte są tylko 3 piny ESP8266 ;)

    Nie chodziło o schemat tylko wersję ESP. Zastanawiało mnie dlaczego, jak się okazało także w tym projekcie, gdy procesor ma wystarczającą liczbę wyprowadzeń używa się przejściówki I2C. O tej przejściówce dobrych opinii nie ma jeśli chodzi o jej szybkość a właściwie powolność. Na stronie msalamon.pl jest trochę na ten temat.

    dktr napisał:

    PCF użyłem tylko dlatego że miałem już polutowany wyświetlacz z tym układem.

    PCF8574 po resecie ustawia wszystkie porty w tryb wejścia jeśli można to tak nazwać więc bez problemu podłączając się pod wyprowadzenia LCD można nim sterować w trybie równoległym.

    A jakie znaczenie w tym projekcie ma szybkość tekstowego LCD ? raczej żadne ;)

    Bardzo fajny projekcik kolego autorze ;) duże wrażenie robi strona z ilością różnych innych danych, widać, że masz pasję ;)

    Poleciał zasłużony plusik ;)

    Pozdr
  • #16
    o_Tadeusz
    Poziom 14  
    Slawek K. napisał:
    A jakie znaczenie w tym projekcie ma szybkość tekstowego LCD ? raczej żadne ;)

    Czasem ma czasem nie. Zastanawiało mnie dlaczego mając dużo nieużywanych portów mikrokontrolera wybrano opcję z konwerterem. Takich projektów w sieci jest bardzo dużo i nie mogę tego zrozumieć. W tym przypadku autor napisał, że taki miał w szufladzie. Czy pozostali też mają tylko takie wyświetlacze? Gdy o to pytam nie dostaję odpowiedzi albo jakieś wykręty jak bo mniej pinów zajmuje. Raczej LCD nie jest elementem, który nagle wyskoczył i trzeba dodać do projektu i można wybrać większy mikrokontroler a jeśli już ma być po I2C to przykładowo EA DOGM lub podobne.
    Nie jestem zwolennikiem wyświetlaczy alfanumerycznych. Kiedyś owszem, graficzne były drogie, teraz różnica ceny pomiędzy graficznym a alfanumerycznym nie jest duża a możliwości zupełnie inne.
    Kiedyś trafiłem na wyświetlacz WEG010016ALPP5n00000, kupiłem i należy przyznać, że to ciekawa opcja gdy chce się zastąpić leciwy alfanumeryczny 2x16 na nowoczesny OLED graficzny. WEG010016ALPP5n00000 ma interfejs zgodny z HD44780, może pracować w trybie alfanumerycznym i graficznym więc łatwo przeprowadzić lifting starych urządzeń. WEG010016ALPP5n00000 zadziałałby z ekspanderem PCF8574 ale w trybie graficznym byłby bardzo wolny, przesłanie 100x32 bajtów to blisko 0,6 sekundy..