利用麥克風產生動感炫光效果

前一陣子，在 Youtube 看到這小東西

簡單的幾個元件，成果看起來蠻炫的，剛好也可以趁這個實作來了解如何使用麥克風和運算放大器。所以就決定馬上做一個來玩玩，不過，這個馬上似乎有點久，一晃眼，就一個月了…….XD

這個星期六日，腦海中突想想起這個小玩具，二話不說，馬上動手.....(亡羊補牢猶未晚矣...XD

麥克風大致上分成：

動圈式：參考

主要的構造是線圈(3)，振膜(2)，永久磁鐵(4)，當聲波(1)進入麥克風時，振膜受到聲波的壓力而產生振動，與振膜連接在一起的線圈則開始在磁場中移動，因法拉第定律以及楞次定律，線圈會產生感應電流(5)，進而得到聲音的變化。

電容式：

主要是靠著電容兩片隔板間距離的改變來產生電壓變化。當聲波進入麥克風，振膜(2)產生振動，而基板(3)是固定的，使得振膜和基板間的距離會隨著振動而改變，進而使得電容值改變，因此可以得到聲音的變化。

鋁帶式： 參考

一種運用電磁感應原理的動態式麥克風，在磁鐵二極間放入鋁質的帶狀金屬薄膜，此薄膜受聲音振動時，因電磁感應產生訊號。

由於麥克風所產生的訊號很微小，所以，在使用上還需要運算放大器，將麥克風的訊號放大到一定的程度，才能用一般的類比訊號偵測的方式取得輸入麥克風的聲音大小。

這裡用的是 LM358 這顆運算放大器 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf) 。

一顆裡面有二組放大單元，這裡只用到 pin 1,2,3 這一組。

參考 Datasheet 裡的電路設計，這個應該是比較適合我的需求

這裡可以調整 R1, R2 二顆電阻，來調整放大的倍率，算法如下

Vo = (1 + R2/R1)*Vin

底下就是我畫的電路

然後就是準備材料囉

元件	數量
電阻- 1 K	1
電阻- 2.2 K	3
電阻- 100 K	1
電阻- 300	1
可變電阻 (740K)	1
RGB共陰LED	1
電容- 330n	1
麥克風	1
LM358	1

在努力的把元件塞啊塞後，就成了底下這個樣子了..

正面

背面

因為以相同的電壓和閃爍時間， LED-R 較為不明顯，所以這裡用比較小的電阻值來搭配，使得 LED-R 會稍微亮一點。

完成了硬體的部份，接下來就寫程式來測試囉..

#define led_r  5 
#define led_g  6
#define led_b  7

#define LED_NUM 3

int sensorPin = A0;    // select the input pin for the potentiometer
int sensorValue = 0;  // variable to store the value coming from the sensor
int ledArray[LED_NUM] = {led_r, led_g, led_b};

void setup() {
  // declare the ledPin as an OUTPUT:
  for(int index = 0; index < LED_NUM; index++)
  {
    pinMode(ledArray[index], OUTPUT); 
  }
}

void loop() {
  // read the value from the sensor:
  sensorValue = analogRead(sensorPin);  

  if(sensorValue > 500)
  {
    int lednum = 0;
    
    lednum = random(0,LED_NUM);

    digitalWrite(ledArray[lednum], HIGH); 
 
    delay(10);

    digitalWrite(ledArray[lednum], LOW); 
  }
}

程式不難，只是單純偵測類比訊號，判斷是否大於 500 ，然後再取得一個亂數值，依這個值決定要亮那個顏色的 LED。

不多說，來 Demo...