Этот проект делался как замена штатному измерителю уровня катушечного магнитофона "Электроника-004". Но я подумал, что он может быть интересен и для других применений. Например, на его основе можно сделать автономный измеритель уровня в отдельном корпусе (разводку плат для такого варианта планирую сделать).
Измеритель построен на базе микроконтроллера STM32F100. Вся обработка сигнала производится в цифровом виде. Входные сигналы левого и правого каналов поступают на входные дифференциальные усилители, которые служат для организации балансного входа и сдвига уровня на половину шкалы АЦП. Дальше звуковой сигнал преобразуется в цифровой вид с чстотой дискретизации 96 кГц. Такая высокая частота позволяет обойтись без фильтра на входе АЦП, сам аналоговый тракт является таким фильтром. С помощью цифровых фильтров формируется время интеграции, время срабатывания, время обратного хода, время удержания и т.д. Вычисление результатов измерений производится с частотой 375 Гц. Подробное описание примененных алгоритмов можно найти на моем
сайте.
Все постоянные времени можно задавать произвольно с помощью сервисной программы на компьютере. Параметры сохраняются в EEPROM. Всего сохраняется 4 набора параметров (пресетов), между которыми можно переключаться с помощью джамперов. Измеренные значения среднего и пикового уровней преобразуются в позиционный код с помощью таблицы, которая тоже задается из сервисной программы. Можно строить любые шкалы, назначая индивидуально каждому сегменту любой уровень в dB.
Позиционный код выводится на светодиодные шкалы, состоящие из 50 сегментов каждая. Светодиоды управляются статически, для этого использована цепочка регистров 74HC595. Это позволяет устранить помехи, которые свойственны динамической индикации, а также полностью избавиться от неприятного мерцания.
Конструктивно измеритель выполнен на двух печатных платах. На одной расположены линейки и регистры, на другой - микроконтроллер и входной услитель. Сверху на плату индикации надевается рассеиватель, на котором размещена шкала. Она снизу подсвечивается светодиодами. Шкала изготовлена фотовыводом, но можно использовать лазерную гравировку двухслойной пленки. Размеры и форма делались с прицелом на установку измерителя в "Электроника-004", но нет особых проблем развести платы по-другому.
Видео работы индикатора можно посмотреть
тут. На видео показана работа с заданным для столбика временем интеграции 5 мс, временем срабатывания 100 мс, временем обратного хода 1700 мс. Для точки время интеграции равно нулю (true peak), время срабатывания 100 мс, время удержания 1000 мс, время обратного хода 600 мс. Эти параметры можно менять на свое усмотрение. По умолчанию заданы такие пресеты:
Пресет 1: столбики - квазипик 5 мс/1700 мс, точка - true peak
Пресет 2: столбики - квазипик 5 мс/1700 мс, точка - удержание максимумов
Пресет 3: штатный измеритель "Электроника-004"
Пресет 4: Dorrough 40-A2
На плате предусмотрены выходы ЦАП, что в теории позволяет использовать плату процессора для управления стрелочными приборами. Для них тоже будет работать задание шкалы, удержание пиков и т.д. Наверное, можно добавить и какие-то алгоритмы коррекции баллистики.
Скачать прошивку, сервисную программу, разводку плат (в том числе Gerber-файлы) можно на моем
сайте.
Социальные закладки