苍蝇/蚊子太烦？DIY个Demo板来检测（麦克风+PIC18版）

最近我在DIYhacking上看到有位叫Robin Mitchell的作者，利用麦克风和PIC18，自己做了一个检测昆虫的demo，通过检测嗡嗡声来发现各类昆虫。（疑问：麦克风灵敏度有这么高吗？）

在敏感度，信噪比和回流焊接等方面，驻极体电容式麦克风(ECM)性能不断提高，这种体积小，频率宽，高保真和成本低的产品迅速的在消费电子领域得到普及。

最近我在DIYhacking上看到有位叫Robin Mitchell的作者，利用麦克风和PIC18，自己做了一个检测昆虫的demo，通过检测嗡嗡声来发现各类昆虫。（疑问：麦克风灵敏度有这么高吗？）

图：昆虫检测demo。

这个Demo看起来很简单，所需的材料如下：

·1K电阻 （R3，R4） 

·5.6K电阻 （R5） 

·10K电阻 （R1） 

·56K电阻 （R2） 

·10nF电容器 （C1，C2，C3，C5） 

·10uF电容 （C4） 

·1N5817二极管 （D1） 

·LED （D2） 

·驻极体麦克风 （MK1） 

·7805线性稳压器 （U3） 

·LM358 （U1） 

·PIC18F1220 （U2） 

昆虫检测器原理图

查看大尺寸原理图请点击：wpengine

工作原理？

检测飞虫有很多种方法。这个DIY的原理是：当检测到特定频率时，该电路将利用PIC的处理能力来打开LED灯。

幸运的是，苍蝇，蜜蜂和黄蜂，通常会产生一个频率在150Hz到250Hz之间的嗡嗡声，很容易被PIC检测到。

为了使该电路工作，它有两个主要组件：麦克风放大器和主要的PIC控制器。因此，第一步是放大检测到的音频，以便PIC处理。

用驻极体麦克风放大声音

驻极体麦克风生成的输出包含音频信号，但同时带有大的直流偏移。

这个可以使用电容器C1去除，但是这样做会在U1A的输入端形成一个负电压。为了去除形成的这些负电压，把D1连接在了电容和地之间（当电容为负时，D1将正向偏置，从而释放负电压）。

这很重要，因为如果任何一个输入变得比连接到0V的负电源更低，LM358就可能出现意外。

音频信号现在只包含正峰值，由U1A放大。U1A由R2和R4配置而成，作为增益大约为50的非反相放大器（实数值接近57，但不是重要）。然后，放大的信号由U1B缓冲，然后将其馈送到AN0（PIC上的模拟引脚）。

用PIC来检测频率

但是，当PIC运行检测码时，魔法诞生了。 PIC的工作是检测昆虫发出的典型蜂鸣声的频率（150Hz至250Hz），如果检测到该频率，则打开一个LED。

第一部分代码（SECTION 1）是用来启用TIMER0，ADC，TMR0中断和配置各种IO引脚的。 第二部分启动主程序循环，在大多数（如果不是全部）PIC项目中可以找到此循环。

现在，为了确定输入音频信号的频率可能看起来很复杂，但可能是最简单的方法。

如果您需要测量图形上正弦波的频率，则很可能测量波形上的一个点与下一个振荡的相同点之间的距离。尽管有图的话这做起来很简单，但是如果您所有的都是瞬时值（并且没有足够的RAM来存储所有这些点），那测起来就很难。但如果您知道输入波形将以类似的方式重复，您可以查找“过零zero-crossing”。

换句话说，如果您知道传入的音频信号会以一个值的形式发生振荡，那么您可以查看输入数据何时跨越这一点。如果这样做，您可以用过秒表，等待输入信号再次穿过该点。当它再次穿越时，你可以停止秒表，然后就能确定波的频率了。

然而，这不太实用，并且将非常容易受噪声影响，因此使用迟滞现象（考虑下施密特触发器 ）来确定来自麦克风的输入模拟信号是否已经越过“中间”。

我们的滞后有两个状态，低和高。如果我们处于低电平状态，则当输入信号低于低阈值时，滞后状态将切换到高电平状态。当这种情况发生时，信号现在需要跨越上限阈值以使滞后状态切换回低电平状态。

因此，主回路首先启动ADC读数，并等待输入信号是否超过阈值电平（由滞后状态决定）。 当它超过时，TMR0被清零并开始测量，然后进入第二个磁滞回线。

当信号越过另一个阈值电平时，定时器被关闭。此时，我们要做的就是检查定时器是否在一个特定的范围内（这对应于我们想要的频率），如果是，就意味着我们已经检测到了这个嗡嗡声！

根据您的环境和设置，您可能需要调整低阈值、高阈值和范围值（timerValue> 50）且（timerValue <150）的值，因为所有电路都不一样。

要测试电路，最好在带扬声器的计算机上加载音频发生器，并通过不同的频率直到电路反应。 从那里，您可以进行小调整，直到它能对嗡嗡声产生可靠地响应。

对于实际使用，您可能需要增加或添加放大倍数，因为现实生活中的嗡嗡声很小。

Demo中的软件代码可点击下载diyhacking