物联网AI MicroPython传感器学习之噪音测量传感器

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一、产品简介

麦克风噪音测量传感器，通过单片机对信号的简单处理，可实环境音检测、声控开关这样的有趣实验。传感器模块仅占用一个IO口，通过电压强度（mV）来判断音量大小。
注：该模块仅能测量到音量变化，无法判断音色、音频。
在这里插入图片描述
引脚定义：

V：接 3.3V/5V
G：接 GND
S：接 ADC

二、技术参数

工作电压：5V DC
操作电压：5V DC
规格尺寸：33.0mm _ 14.0mm _ 1.6mm
小工作电压：4.5V DC
大工作电压：5.5V DC
工作电流：260 ｕA
频率范围：100 - 10000Hz
灵敏度：-50dB
兼容接口：2.54 间距的三针接口和 Grove 的四针接口

三、软件接口

Noise(adcObj) - 创建 Noise 驱动对象

函数原型：

drv = Noise(adcObj)

参数说明：

参数	类型	必选参数？	说明
adcObj	ADC	是	传入ADC对象

返回值：
Noise 对象成功，返回 Noise 对象；Noise 对象创建失败，抛出 Exception
示例代码：

from machine import ADC, Pin
import noise# 初始化 ADC 类型的设备
adcObj = ADC(Pin(32))
noiseObj = noise.Noise(adcObj)
print("noise inited!")

输出：

noise inited!

getVoltage - 获取当前噪音对应的电压值

函数功能：
通过 ADC 控制器获取传感器电压值 mV 并返回
函数原型：

noiseObj.getVoltage()

参数说明：
无
返回值
voltage（数据类型：整型；单位：mv）
示例：

from machine import ADC, Pin
import noise# 初始化 ADC 类型的设备
adcObj = ADC(Pin(32))
noiseObj = noise.Noise(adcObj)
print("noise inited!")
voltage = noiseObj.getVoltage()
print("voltage is", voltage, "mV")

输出：

noise inited!
voltage is 1014 mV

checkNoise(voltage, threshold) - 检查噪音值是否超过阈值

函数功能：
通过 ADC 控制器获取传感器电压值 mV，通过与一段时间的平滑均值作比较，判断当前值是否超过阈值（默认400），并返回 changed, voltage
函数原型：

noiseObj.checkNoise(voltage, 400)

参数说明：
无
返回值：
changed（数据类型：布尔值）
示例：

from machine import ADC, Pin
import noise# 初始化 ADC 类型的设备
adcObj = ADC(Pin(32))
noiseObj = noise.Noise(adcObj)
print("noise inited!")
voltage = noiseObj.getVoltage()
changed = noiseObj.checkNoise(voltage, 400)
if changed:print("volume changed, voltage is", voltage, "mV")
else:print('volume not changed, voltage is', voltage, 'mV')

输出：

noise inited!
volume not changed, voltage is 1014 mV

四、接口案例

代码：

# Python代码
import utime   # 延时函数在utime库中
from machine import ADC, Pin
import noiseif __name__ == '__main__':# 初始化 ADC 类型的设备adcObj = ADC(Pin(32))noiseObj = noise.Noise(adcObj)print("noise inited!")while True:      # 无限循环voltage = noiseObj.getVoltage()  # 获取当前噪音值 mVchanged = noiseObj.checkNoise(voltage, 400)  # 检查噪音值是否有变化，阈值为400mV（默认）if changed:print('got change %s' % voltage)utime.sleep_ms(30)

输出：

...
noise inited!
got change 1963
got change 1010
got change 1675
got change 2138
...

五、通信协议

主控芯片和噪音测量传感器之间通信为 ADC 通讯，获取电压值 mV

六、工作原理

从如下实物图可以看到传感器内部集成了 MIC 输入，信号通过 S 口输出，主控端通过 ADC 控制器采样读取电压值。
在这里插入图片描述

MIC工作原理
话筒使用较多的为动圈式话筒和驻极体话筒，我们使用的这款硬件是驻极体话筒，属于电容式话筒的一种，其内部包含有一个场效应管作放大用，因此拾音灵敏度较高，输出音频信号较大。由于内部是场效应管，因此驻极体话筒可以用于直流电压工作。驻极体话筒分为三端式（源极输出）和二端式（漏极输出）两种：
在这里插入图片描述
接线方式：