FastBond3基础部分-基于MEMS声音传感器的智能热水箱
该项目使用了m5stack的智能旋钮模块m5dial,结合英飞凌公司的高性能mems声音传感器,实现了学生宿舍楼热水箱取水触摸交互界面的设计,它的主要功能为:触摸交互,旋钮选择所需水温,然后水壶装满后自动停止。。
标签
M5Stack
infineon
MEMS
FastBond第3季
m5dial
microphone
IM69D130
playlikework
更新2024-07-04
785

1.创意方向介绍

大学生宿舍楼里面的快烧热水器通常是旋转式的开关,比较老旧。本次借助FASTBOND平台来提交一个改造创意。首先HMI交互界面交给M5STACK的M5DIAL来实现,这样就可以取代老旧的开关方式。其次在水壶满了之后,会利用MEMS声音传感器来自动判断是否需要暂停防水,从而达到节水的目的。这样就避免了之前出现的热水溢出浪费的普遍现象。



2. 方案框图

系统的方案如下:


主要原理:

通过听灌水时发出的声音可判断水是否灌满,若声音音调较低,则表示振动频率低,瓶中空气柱较长,水还未灌满;若音调很高,则表示水将灌满. 向暖水壶中灌水时,能引起水壶中空气柱的振动而发声,水未满时,空气柱较长,振动频率低,声音低沉.随着水面的升高,空气柱逐渐变短,振动频率逐渐变高,音调逐渐变高.

之前都是人耳听,这次改用高精度的MEMS pdm声音传感器来拾取这些声音信息并加以处理。


3. 器件介绍

如下

主控M5Dial

是一款多功能的嵌入式开发板,配备1.28寸圆形TFT触摸屏,以M5StampS3为主控,内置旋转编码器,可精确记录旋钮位置。此外,板载RFID检测模块,RTC电路,板载蜂鸣器以及屏下按键用于设备互动和提醒唤醒等功能。供电方面,产品设计支持宽电压6-36V直流电输入,并预留了锂电池接口和充电电路,以提供不同需求。此外,预留的PORTA和PORTB接口可方便扩展I2C和GPIO设备。该产品适用于智能家居控制、物联网项目、智能穿戴、门禁、工业控制和教育创客项目等领域。


核心MEMS声音传感器

XENSIV™ - 低自噪声(SNR)、宽动态范围、低失真、高声学过载点。

语音用户界面的普及和使用音频录制分享信息和体验的需求正在迅猛增长。然而,麦克风的性能往往限制了当下尖端设备的潜力。但现在不一样了!

英飞凌 XENSIV™ MEMS 麦克风推出了一个新性能等级的数字 MEMS 麦克风,助力克服现有的音频链限制。 IM69D130 专为需要低自噪声(高SNR)、宽动态范围、低失真和高声学过载点的应用而设计。


特性优势
  • 69dB(A) 信噪比
  • 低于1%的失真,128分贝声压级(AOP——130分贝声压)
  • 数字(PDM)接口,频率为1 kHz时有6微秒的群延迟
  • 紧密的灵敏度(-36±1分贝)和相位差(±2度)容限
  • 28 Hz低频率衰减

高保真度和远场录音

用于高级音频信号处理的匹配、噪声和无失真音频信号

用于延迟敏感型应用的超低群延迟

无需模拟组件


心得体会

借助本次fastbond机会把自己之前相关的一个创意给具体化了,在资料查找的过程中发现了15个推荐厂商都有大量的优质器件可供选择,得捷上的物料质量也是非常值得信赖!

希望接下来能够学习kicad画出pcb,让原型实物能够正常工作!

附件下载
FastBond3基础部分-基于MEMS声音传感器的智能热水箱.pdf
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