¿Eres nuevo en el mundo de Arduino y tienes curiosidad sobre cómo utilizar diferentes componentes electrónicos? Si es así, el artículo que estás a punto de leer es justo lo que necesitas. En esta ocasión, te enseñaremos cómo utilizar un micrófono con Arduino para que puedas incorporar sonido a tus proyectos de manera fácil y rápida. Acompáñanos y descubre cómo hacerlo en pocos pasos.
¿Quieres agregar capacidades de sonido a tu proyecto Arduino? Esta guía de micrófono Arduino ¡te enseñará todo lo que necesitas saber sobre el uso de micrófonos con Arduino! Cubriremos los diferentes tipos de micrófonos que están disponibles, cómo conectarlos a Arduino y cómo usarlos en sus proyectos. ¡Al final de esta guía, podrá incorporar sonido en sus proyectos Arduino con facilidad!
¿Por qué necesitaría conectar un micrófono a Arduino?
Hay varias razones por las que podría querer hacer esto. Por ejemplo, es posible que desee usar Arduino para leer señales de sonido de un micrófono y luego reproducirlas o usarlas como entrada para otro proyecto. También es posible que desee utilizar un micrófono como entrada para un sistema de control, como uno que ajusta automáticamente el volumen de su música según el volumen de la habitación.
Primero, echemos un vistazo a lo que necesita saber sobre cómo trabajar con micrófonos y Arduino. Entonces, ¡vamos directo al proceso!
Arduino y los conceptos básicos para trabajar con él
Un Arduino es una placa de microcontrolador que se puede programar para leer la entrada de varios sensores y controlar dispositivos de salida como motores, LED y solenoides. tiene atmel microcontrolador AVR como su CPU y viene con una variedad de entradas y salidas (E/S), incluidas entradas analógicas, pines de E/S digitales, UART, SPI e I²C.
Arduino>
Viene con su propio IDE, que puede descargar de forma gratuita desde el sitio web de Arduino. El entorno de desarrollo es donde escribe su código, lo compila y luego lo envía a la placa Arduino para que se ejecute.
El mundo de la electrónica es emocionante, con nuevos descubrimientos que se hacen todos los días. También hay varias placas Arduino diferentes disponibles para satisfacer sus necesidades, cada una con sus propias características y capacidades. La que usaremos para este proyecto es la placa Arduino Uno. Y por una buena razón, ya que Arduino Uno es la placa Arduino más popular, además es fácil de usar. Tiene 14 pines de entrada/salida digital (de los cuales seis se pueden utilizar como PWM salidas), 6 entradas analógicas e incluso viene equipado con capacidades de conexión USB, así como un ICSP ¡encabezamiento! El ATmega328P procesador hace todo el trabajo duro por usted para que sus proyectos sean rápidos, fáciles de usar y, a menudo, también divertidos.
¿Qué es un micrófono Electret?
Un micrófono electret es un tipo de micrófono de condensador que utiliza un material electret para convertir el sonido en señales eléctricas. A menudo se utilizan en dispositivos portátiles como teléfonos móviles, porque son más baratos y requieren menos energía que otros tipos de micrófonos.
Los electretos son materiales que tienen una carga estática permanente.. A menudo están hechos de plástico o metal y suelen ser pequeños y económicos. Esto los hace populares para usar en dispositivos portátiles como teléfonos celulares y computadoras portátiles. También son relativamente fáciles de usar con Arduino.
Hay dos tipos de micrófonos electret: independientes y conectados a una placa de conexiones. Un micrófono electret independiente es una unidad autónoma que tiene su propio amplificador y regulador de voltaje. Un micrófono electret adjunto es un tipo de micrófono de condensador que se enchufa en una placa de conexiones, que proporciona el amplificador y el regulador de voltaje. También puede ver que estas placas se denominan «sensores de sonido».
Tableros de ruptura son tableros que proporcionan varias conexiones y componentes necesarios para interactuar con otros dispositivos. Se pueden usar para conectar sensores, actuadores y otros dispositivos electrónicos a Arduino. Las placas de ruptura se usan a menudo con micrófonos, ya que proporcionan las conexiones y los amplificadores necesarios para usarlas con Arduino. [3], [4], [5]
¿Cómo funciona el micrófono electret?
Un micrófono electret contiene una pequeña placa de metal recubierta con un material electret. Cuando las ondas de sonido golpean la placa de metal, hacen que vibre. Esta vibración crea una pequeña corriente eléctrica que se puede convertir en una señal eléctrica. El Arduino puede leer esta señal y hacer algo con ella, como reproducir un sonido o cambiar el color de un LED.
Corriente>
La cantidad de corriente que se crea depende de la intensidad de la onda de sonido.. Cuanto más fuerte es el sonido, más corriente se crea. Esto significa que obtendrá una lectura de voltaje más alta del Arduino cuando capte un sonido fuerte que cuando capte un sonido suave.
Puede usar esta información para controlar cómo reacciona su Arduino a diferentes sonidos. Por ejemplo, puede usarlo para hacer que un LED se ilumine más o reproducir un sonido más fuerte cuando una persona habla en voz alta al micrófono.
También hay algunas formas diferentes de filtrar el sonido que capta el micrófono. Esto puede ser útil si solo desea reaccionar a ciertos sonidos, como alguien que habla para aplaudir.
Una forma de filtrar el sonido es usando un filtro de paso de banda. Un filtro de paso de banda permite que solo pase un cierto rango de frecuencias. Esto puede ser útil si desea reaccionar a un tipo específico de sonido, como alguien hablando o cantando. Bloqueará todos los demás tipos de ruido y sonidos.
Otra forma de filtrar el sonido es mediante el uso de un filtro de paso bajo. Un filtro de paso bajo permite que todas las frecuencias por debajo de cierto punto pasen a través de él, mientras bloquea todas las frecuencias por encima de ese punto.
También hay formas de combinar estos filtros para crear filtros aún más especializados. Experimente con diferentes combinaciones hasta que encuentre la que mejor se adapte a su proyecto. [3], [4], [5], [6]
¿Qué es un preamplificador?
Un preamplificador es un dispositivo que amplifica una señal débil antes de enviarla al Arduino. Esto suele ser necesario cuando se trabaja con micrófonos, ya que suelen producir señales muy pequeñas.
Los preamplificadores pueden ser analógicos o digitales. Los preamplificadores analógicos suelen ser menos costosos, pero pueden ser más difíciles de usar con Arduino. Los preamplificadores digitales son más caros pero más fáciles de usar y ofrecen un mejor rendimiento. Muchos micrófonos también vienen con su propio preamplificador. Si su micrófono tiene uno, no necesita comprar un preamplificador por separado.
Cuando utilice un preamplificador analógico, asegúrese de conectarlo al Arduino mediante un pin de entrada analógica. Si está utilizando un preamplificador digital, asegúrese de conectarlo al Arduino mediante un pin de entrada digital.
Ahora que sabe un poco sobre cómo funcionan los micrófonos, echemos un vistazo a cómo usarlos con Arduino.
¿Cómo funcionará el circuito?
El circuito que usaremos es muy simple. Consiste en el micrófono, una resistencia y un Arduino.
La resistencia se utiliza para ayudar a proteger el Arduino de daños. Limita la cantidad de corriente que puede fluir en los pines de entrada de Arduino. Esto es importante porque los micrófonos pueden producir grandes cantidades de corriente, lo que podría dañar el Arduino si no estuviera protegido.
El valor de la resistencia variará según el tipo de micrófono que esté utilizando. Tendrá que hacer algunas pruebas para encontrar el valor correcto. Te sugerimos utilizando una resistencia de 6.000 ohmios. Es posible que desee utilizar varias resistencias en paralelo si está utilizando un micrófono con una alta impedancia. Si no lo hace bien, el micrófono simplemente no funcionará.
El Arduino leerá el voltaje que emite el micrófono. Este voltaje variará dependiendo de la intensidad del sonido que se esté captando. Para ayudar a Arduino a obtener lecturas, será necesario utilizar un amplificador. [3], [4], [5]
Conexión de micrófono eléctrico al Arduino
Antes de pasar al proceso de cómo conectar su micrófono a Arduino, veamos qué necesita reunir para este proyecto.
Además de un Arduino y un micrófono, necesitarás:
- Un preamplificador (si su micrófono no tiene uno incorporado)
- Un ordenador
- Chip amplificador LM358
- Una resistencia de 6 K ohmios
- Una resistencia de 10 ohmios
- Algunos cables de puente
- Pantalla LED
- Condensadores
Ahora que sabe lo que necesitará, comencemos. [3], [4], [5], [7]
Conecte>
El primer paso es identificar qué pines del Arduino utilizará.
Los micrófonos suelen tener tres conectores: tierra, señal y alimentación. Conecte el conector de tierra del micrófono al pin de tierra de Arduino. Al hacer esto, se creará un enlace de señal de salida para el micrófono y Arduino, que es necesario para un funcionamiento adecuado.
Próximo, conecte el conector de señal al pin A0. Esto permitirá que Arduino lea la señal entrante.
Finalmente, conecte el conector de alimentación 5V Vin en Arduino. Conectar su micrófono al pin de 5V proporcionará energía al micrófono, lo que podría incluso aumentar su sensibilidad.
Codifique su micrófono en Arduino
Ahora que su micrófono está conectado al Arduino, es hora de comenzar a codificar. Abra el IDE de Arduino e ingrese el siguiente código en el editor.
El código para este proyecto será muy simple. Simplemente leeremos la señal entrante del micrófono y la imprimiremos en la pantalla de la computadora.
const int micrófonoPin = A0;
Serial.begin(9600);
}
bucle vacío () {
intmn = 1024;
intmx = 0;
para (int i = 0; i < 10000; ++i) {
int val = analogRead(micrófonoPin);
mn = min(mn, val);
mx = max(mx, val);
}
int delta = mx – mn;
Serial.print(“Min=”);
Serial.imprimir(mn);
Serial.print(” Max=”);
Serial.print(mx);
Serial.print(” Delta=”);
Serial.println(delta);
}
Analizando el código
Ahora que hemos escrito el código, echemos un vistazo a lo que hace.
Las dos primeras líneas de código simplemente definen el microphonePin variable para que sea A0 y configure la conexión en serie.
En el ciclo principal, comenzamos declarando dos variables: mn (mín) y mx (máx). Usaremos estas variables para almacenar los valores mínimo y máximo de val (la señal entrante del micrófono).
Luego usamos un ciclo for para leer los valores del microphonePin durante un período de 10000 iteraciones. Para cada lectura, almacenamos el valor en val y luego min y max se configuran para almacenar el valor mínimo y máximo de val respectivamente.
Luego calculamos delta (la diferencia entre mx y mn) e imprimimos los valores de min, max y delta.
Cuando ejecuta este código en el monitor serie, debería ver algo como esto:
Mín.=0 Máx.=1024 Delta=1024
Es importante tener en cuenta que estos valores variarán según el entorno y el micrófono que se utilice. Sin embargo, este código debería darle una buena idea de cómo leer señales de un micrófono usando Arduino. [3], [4], [5], [7]
Obtener lecturas de Arduino en pantallas LED
Ahora que sabe cómo usar un micrófono con Arduino, es posible que se pregunte si es posible obtener lecturas de Arduino en pantallas LED.
¡La>Conecte el LED al pin 13 del Arduino y use este código a continuación:
const int micrófonoPin= 0;
const int ledPin=13;
muestra int;
const int umbral= 800;
configuración vacía () {
pinMode (ledPin, SALIDA);
Serial.begin(9600);
}
bucle vacío(){
muestra = analogRead (micrófonoPin);
si (muestra > umbral)
{
escritura digital (ledPin, ALTO);
retraso (500);
escritura digital (ledPin, BAJO);
}
más{ digitalWrite(ledPin, BAJO); }
}
En este código, estamos usando una nueva función llamada threshold(). Esta función nos ayudará a llevar un registro del nivel de sonido que está siendo registrado por el micrófono. Si el nivel de sonido es superior al umbral que configuramos, entonces el LED se encenderá. De lo contrario, el LED permanecerá apagado.
También puede usar este código para crear una luz o alarma activada por sonido. Simplemente reemplace el LED con un zumbador u otra alarma y modifique el código en consecuencia. [4]
Cómo usar su micrófono conectado
Ahora que tiene todo configurado, es hora de comenzar a usar su micrófono.
Abra el monitor serial y comience a hablar por el micrófono. Debería ver los valores en el monitor serial cambiar a medida que habla.
Aquí hay algunos consejos para usar su micrófono:
- Hable directamente al micrófono. Esto te dará los mejores resultados.
- Evite el ruido de fondo tanto como sea posible. Esto puede interferir con la señal que recibe el Arduino.
- Ser paciente. Puede llevar algún tiempo acostumbrarse a leer los valores del monitor serie. Con la práctica, podrá obtener lecturas precisas rápida y fácilmente.
Mejore sus habilidades con Arduino con las siguientes guías:
- ¿Cómo usar un zumbador activo con Arduino?
- ¿Cómo detener un programa Arduino?
- ¿Cómo hacer un medidor de ohmios Arduino?
Preguntas más frecuentes
¿Cómo funciona un micrófono en Arduino?
Un micrófono es un dispositivo de entrada que convierte el sonido en una señal eléctrica. Esta señal se puede utilizar para controlar varios aspectos de su proyecto Arduino.
Hay muchos tipos diferentes de micrófonos, cada uno con sus propias propiedades únicas. Para esta guía, usaremos un micrófono de condensador. Los micrófonos de condensador son más sensibles que otros tipos de micrófonos y son ideales para capturar grabaciones de audio de alta calidad.
Si está utilizando un tipo diferente de micrófono, consulte la documentación de su micrófono específico para obtener instrucciones de cableado.
¿Cómo conecto un módulo de micrófono a Arduino?
Hay muchos tipos diferentes de módulos de micrófono disponibles, por lo que deberá verificar las especificaciones para determinar el conector correcto. La mayoría de los módulos de micrófono utilizan un conector de tres pines, con el pin central para tierra y los otros dos pines para señal y alimentación.
Si su módulo de micrófono tiene un conector de cuatro pines, entonces probablemente tendrá un pin adicional para alimentación.
¿Puedo convertir a Arduino en un jugador?
Sí, puedes convertir un Arduino en un jugador mediante el uso de un escudo de audio y las bibliotecas apropiadas. Hay muchos escudos y bibliotecas diferentes disponibles, así que asegúrese de investigar cuál funcionará mejor para su proyecto. por ejemplo, el Biblioteca AudioZero es un gran comienzo. Después de descargar el archivo, deberá importarlo y luego continuar con la creación de su proyecto.
¿Cuáles son algunas aplicaciones para un micrófono Arduino?
Algunas aplicaciones para un micrófono Arduino son el reconocimiento de vocales, la detección de aplausos y la detección de golpes. El reconocimiento de vocales se puede utilizar para crear un dispositivo controlado por voz, como una luz activada por voz. La detección de aplausos se puede utilizar para crear un interruptor activado por sonido. La detección de golpes se puede utilizar para crear un sistema de seguridad que haga sonar una alarma cuando detecte golpes en la puerta.
Hay muchas ideas de proyectos en línea que utilizan un micrófono Arduino. ¡Mira algunas de estas ideas para inspirarte!
¿Cómo se amplifica el sonido de un micrófono en un Arduino?
Puede usar un amplificador operacional, u op-amp, para amplificar el sonido de un micrófono en un Arduino. El amplificador operacional más común es el LM358. También puede usar una solución de software para amplificar el sonido de un micrófono en un Arduino.
¿Cuáles son algunos consejos para usar un micrófono con Arduino?
Aquí hay algunos consejos a tener en cuenta al usar un micrófono con Arduino:
- Asegúrese de que la fuente de alimentación sea estable. Una fuente de alimentación ruidosa o inestable puede causar interferencias que aparecerán como estáticas en su señal de audio.
- Usa un micrófono de buena calidad.. Esto ayudará a reducir el ruido y mejorar la calidad general del sonido de sus grabaciones.
- Si estás grabando música, presta atención al nivel de la señal. No desea recortar la señal, lo que puede causar distorsión.
- Experimenta con diferentes tipos de micrófonos para ver qué funciona mejor para su aplicación en particular.
¿Puedo usar un micrófono estándar con Arduino o necesito comprar uno especial?
Puede usar un micrófono estándar con Arduino, pero es posible que deba comprar uno especial si desea usarlo con fines profesionales. Hay muchos tipos diferentes de micrófonos disponibles en el mercado, por lo que es importante elegir el adecuado para su proyecto.
Si recién estás comenzando, le recomendamos que compre un micrófono USB básico. Estos micrófonos son relativamente económicos y fáciles de configurar. Una vez que tenga una comprensión básica de cómo usar un micrófono con Arduino, puede experimentar con modelos más avanzados.
¿Se puede reproducir audio con Arduino?
¡Sí! Puede reproducir audio con Arduino usando el DAC incorporado (Convertidor digital a analógico). Puede reproducir archivos de audio directamente desde su tarjeta SD, solo asegúrese de que estén en formato .wav.
Según sus necesidades, es posible que también deba instalar bibliotecas adicionales en su IDE de Arduino. ¡De esta manera, puede usar el Arduino como un reproductor de audio designado y hacer que reproduzca sonidos al reaccionar a sus comandos!
¿Cómo mide Arduino la frecuencia del sonido?
El Arduino puede medir la frecuencia del sonido con el uso de un sensor de señal analógica capturada. El Arduino puede usar esta información para analizar el sonido y generar una representación visual de los datos de sonido.
Los sensores de señal analógica capturada no son muy precisos cuando se trata de medir la frecuencia del sonido, por lo que será necesario calibrar el Arduino para obtener una lectura precisa. Aún así, esta es una excelente manera de jugar con un micrófono usando Arduino.
¿Cómo hago que mi Arduino suene más fuerte?
Hay algunas maneras de hacer que tu Arduino suene más fuerte. Una forma es usar un capacitor entre el pin de SALIDA y el altavoz. De esta manera, el capacitor puede retener una carga y liberarla lentamente, haciendo que su sonido sea más fuerte.
Otra forma es conectar los altavoces directamente a la placa Arduino.. Esto hará que el sonido sea más fuerte, pero también consumirá más energía de la batería. Otra forma es usar un amplificador. Esto hará que el sonido sea aún más fuerte, pero también requerirá una fuente de alimentación externa.
¿Cómo conecto mi Arduino a mi altavoz Bluetooth?
La forma más común de conectar un Arduino a un altavoz Bluetooth es a través de una conexión en serie. Para hacer esto, deberá tener un módulo Bluetooth que admita la comunicación en serie (como el HC-05 o el HC-06). A continuación, puede conectar los pines RX y TX del módulo a los pines RX y TX de su Arduino.
Una vez que haya configurado su hardware, deberá descargar e instalar el IDE de Arduino. Una vez que haya instalado el IDE, escriba el código de serie para conectar su Arduino al módulo Bluetooth.
A continuación, deberá elegir y abrir el puerto serie para su módulo Bluetooth. En el IDE de Arduino, vaya a Herramientas > Monitor serie.
¡Ahora está listo para comenzar a enviar datos desde su Arduino a su altavoz Bluetooth!
¿Cómo conecto altavoces pequeños a mi Arduino?
Puede usar una placa de prueba para conectar pequeños altavoces a su Arduino. Primero, conecte el cable rojo del altavoz a un pin 3 en el Arduino. Luego, conecte el cable negro del altavoz a uno de los pines de tierra del Arduino. Ten en cuenta que si quieres amplificar el sonido de tu parlante, puedes usar un circuito amplificador.
¿Cuál es la forma más fácil de reproducir música con un zumbador en Arduino?
Cuando se trata de reproducir música con un zumbador en Arduino, hay algunas formas diferentes de hacerlo. La forma más fácil es usar la función tone(). Esto te permitirá tocar melodías simples usando solo unas pocas líneas de código.
Si quieres avanzar un poco más, puedes usar la clase PiezoSpeaker. Esto le dará más control sobre el sonido que hace su zumbador y le permitirá crear melodías más complejas.
Finalmente, si te sientes realmente ambicioso, puedes conectar un amplificador externo a tu Arduino y reproducir música a través de eso. Esta es, con mucho, la opción más complicada, ¡pero también te dará el mejor sonido posible!
Video útil: Cómo usar un sensor de sonido con Arduino
Conclusiones
Arduino es una placa de circuito programable física que puede leer y enviar entradas a varios sensores y dispositivos. En este proyecto, usaremos un micrófono como dispositivo de entrada. Necesitará resistencias, condensadores, LED, cables y un amplificador para este proyecto. Por supuesto, un micrófono electret también. Convertirá el sonido en señales eléctricas que puede usar como desee. Si desea llevar su proyecto a un nivel superior, considere usar un circuito amplificador para aumentar la señal de sonido antes de enviarla a Arduino.
Una vez que haya conectado su micrófono al Arduino, debe ingresar el código en un IDE especial. Ahora eres libre de experimentar con tu micrófono. Diviértete y mira qué cosas geniales se te ocurren. ¿Qué vas a crear?
Referencias:
- https://www.arduino.cc/
- https://www.arduino.cc/en/main/arduinoBoardUno
- https://www.teachmemicro.com/arduino-microphone/
- https://www.circuitbasics.com/how-to-use-microphones-on-the-arduino/
- http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Arduino-microphone-circuit.php
- https://www.norwegiancreations.com/2016/03/arduino-tutorial-simple-high-pass-band-pass-and-band-stop-filtering/
- https://www.aranacorp.com/usando-un-microfono-con-arduino/
