大家好，歡迎來到我的 Instructables 教程。今天，我將帶大家一起完成使用 Raspberry Pi Pico 和 Micro Python 制作便攜式分貝計的過程。

項目概述：

我使用樹莓派 Pico 和高精度的 INMP441 I2S 磁性麥克風(fēng)構(gòu)建了一個便攜式分貝計。該設(shè)備能夠?qū)崟r測量聲音強度，并將其顯示在 OLED 屏幕上，而且它完全獨立運行，采用電池供電設(shè)計。

該項目包括：

?實時聲壓級測量(分貝)

?I2S 與 Raspberry Pi Pico 的麥克風(fēng)接口連接

?OLED 顯示技術(shù)

?采用 Fusion 360 設(shè)計并 3D 打印而成的定制機箱

?基于印刷電路板的專業(yè)成品最終組裝工藝

這是一個實用的電子學(xué)與嵌入式系統(tǒng)項目，非常適合用于物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測、噪音分析以及通過樹莓派 Pico 學(xué)習(xí) MicroPython。

在開始之前，要特別感謝 JLCMC 的贊助支持。

現(xiàn)在，讓我們開始我們的項目吧!

物資;供應(yīng)品

所需電子元件：

?樹莓派 Pico

?INMP441 嵌入式微機電系統(tǒng) I2S 麥克風(fēng)

?0.98 英寸 OLED 顯示屏

?3.7 伏鋰聚合物電池

?TP4056 電池充電模塊

?滑動開關(guān)

附加組件：

?定制印刷電路板

?3D 打印外殼

?熱膠

?切割器

?電烙鐵

?PLA Filament

軟件：

?Thonny IDE

第1步：面包板測試(麥克風(fēng) + 微型設(shè)備)

請按照以下步驟操作：

?將 Raspberry Pi Pico 和 INMP441 麥克風(fēng)模塊放置在面包板上，并使用跳線進行連接，具體操作方式如電路圖所示。

?一旦連接完成，就用 USB 數(shù)據(jù)線將樹莓派 Pico 連接到我的電腦上。

?現(xiàn)在，在 Thonny 集成開發(fā)環(huán)境中，我將粘貼代碼，將其保存為 main.py 文件，并運行它。

正如您在顯示屏上所看到的，分貝單位的音量數(shù)值正在實時更新。

第2步：提升您的電子項目——JLCMC

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對于我的下一個項目，我打算從“傳動部件”這一板塊購買一個正時皮帶。

我真正喜歡的是這個部件的定制方式非常簡便。在左側(cè)，您可以選擇所有所需的選項，而在其下方，您會看到完整的規(guī)格說明和相關(guān)文檔，這樣您就能確切地知道您所訂購的是什么了。

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第 3 步：添加 OLED 顯示屏

現(xiàn)在讓我們將 OLED 顯示屏安裝到面包板上。

?將 OLED 懸掛在面包板上，并通過 I2C 與 Raspberry Pi Pico 進行連接，按照此電路圖操作。

?之后，再次連接好 USB 數(shù)據(jù)線，并打開 Thonny 軟件開發(fā)環(huán)境。

?首先，將 ssd1306.py 庫文件保存到 Raspberry Pi Pico 上。

?然后新建一個文件，將主代碼粘貼進去，將其保存為 main.py 文件，并運行它。

好了，現(xiàn)在您可以看到，分貝數(shù)值會實時顯示在 OLED 屏幕上，就像視頻中展示的那樣。

第 4 步：3D 打印外殼

為了使這個項目具備合適的手持設(shè)備形態(tài)，我使用 Fusion 360 軟件設(shè)計了一個專屬的外殼。

我在 3D 模型制作方面還是個新手，但我希望這個項目能讓人感覺它是一款真正的設(shè)備，而不是僅僅是一個簡易的電路板組合。

在設(shè)計好外殼之后，我用 3D 打印技術(shù)制作了它，最終成品看起來整潔、緊湊且便于攜帶。

第 5 步：印刷電路板與電源電路

為了使這個項目更加可靠和專業(yè)，我將電路轉(zhuǎn)移到了印刷電路板上。

我安裝了頂針，并將樹莓派 Pico 焊接在印刷電路板上。

然后，按照電路圖的指示，我為麥克風(fēng)、OLED 顯示屏以及其他組件連接了插頭引腳。

最后，我將電源模塊、電池和充電模塊組裝在一起，使這個設(shè)備變得完全便攜了。

第 6 步：故障排查

如果您的分貝計未能如預(yù)期那樣正常工作，不必?fù)?dān)心。大多數(shù)問題都與線路、電源或軟件配置有關(guān)。請按以下步驟逐一進行檢查。

1. 設(shè)備無法開機

可能的原因：

?電池未充電

?TP4056 模塊的接線錯誤

?電源開關(guān)接線問題

解決方案：

?使用 TP4056 模塊為鋰聚合物電池充滿電。

?再次檢查充電模塊上的 B+ / B- 接線情況。

?確保 VCC 和 GND 連接已正確連接到印刷電路板上。

?確認(rèn)滑動開關(guān)已與電源線串聯(lián)連接。

2. OLED 顯示屏未開啟

可能的原因：

?錯誤的 I2C 接線

?錯誤的 I2C 地址

?驅(qū)動程序文件缺失或錯誤

解決方案：

?檢查 SDA 和 SCL 引腳是否已正確連接到樹莓派 Pico 上。

?確認(rèn) OLED 的 I2C 地址(通常為 0x3C)。

?請確保將 ssd1306.py 文件上傳至 Pico 上。

?確保顯示屏接收到的是 3.3 伏電壓，而非 5 伏電壓。

3. OLED 開啟但什么也顯示不出來

可能的原因：

?程序未運行

?顯示初始化失敗

?對比問題

解決方案：

?重新上傳 main.py 文件，并重啟 Pico 設(shè)備。

?檢查顯示初始化代碼。

?確保屏幕沒有損壞，也未被粘得太緊。

4. 無聲音讀數(shù) / 分貝值未變化

可能的原因：

?INMP441 麥克風(fēng)接線問題

?I2S引腳配置錯誤

?麥克風(fēng)供電問題

解決方案：

?驗證 I2S 引腳(BCLK、WS、SD)是否與代碼中定義的引腳相匹配。

?檢查麥克風(fēng)是否已接通 3.3V 電源。

?務(wù)必確保麥克風(fēng)孔沒有被膠水堵塞。

?試著在麥克風(fēng)附近說話或鼓掌，以測試其反應(yīng)情況。

第 7 步：最終組裝

按照以下步驟將所有組件安裝到外殼內(nèi)部，并完成便攜式分貝計的組裝。

1. 安裝樹莓派 Pico 芯片

將樹莓派 Pico 放置在印刷電路板上。

一旦調(diào)整好位置，就使用雙面膠將印刷電路板牢固地粘貼到外殼底部，如圖 1 和圖 2 所示。

2. 將印刷電路板安裝在機箱內(nèi)部

將印刷電路板小心地放置到盒內(nèi)，確保小板機處于盒的正中央并正確對齊。

輕輕按壓一下，以確保膠帶牢固粘貼(圖 2)。

3. 放置電池

使用雙面膠將鋰電池貼在印刷電路板旁邊，如圖 3 所示。

務(wù)必確保電池線能夠被觸及且不會被擠壓。

4. 安裝充電模塊和開關(guān)

將 TP4056 電池充電模塊插入機箱內(nèi)的指定插槽中。

如果它顯得松動了，就用熱膠把它固定好。

同樣地，將滑動開關(guān)安裝到機箱上提供的插槽中(見圖 4)。

5. 顯示屏與麥克風(fēng)

將 OLED 顯示屏和 INMP441 I2S 麥克風(fēng)模塊插入前面板上的相應(yīng)凹槽中。

一旦對齊完畢，就用熱膠將它們牢固地固定在相應(yīng)位置(見圖 5 和圖 6)。

確保膠水不會堵塞麥克風(fēng)孔或顯示屏區(qū)域。

6. 連接跳線線纜

按照電路連接圖(圖 6)將公頭到母頭的跳線線纜連接到 Pico 引腳上。

7. 電源連接

將電池充電電路中的 VCC 和 GND 引腳連接到 PCB 板上，即可完成電源連接(圖 7)。

8. 最終布線

現(xiàn)在將跳線連接到以下位置：

?OLED顯示屏

?INMP441 I2S 麥克風(fēng)

將其對應(yīng)地固定在印刷電路板上的相應(yīng)插孔上。

在繼續(xù)操作之前，請再次檢查所有連接是否正確。

9. 關(guān)閉圍欄

在所有部件都正確連接并固定好之后，將蓋子蓋在機箱上，并仔細(xì)將其合上。

您基于樹莓派 Pico 的便攜式分貝計現(xiàn)已完全組裝完成，可以正常使用了!

本文編譯自hackster.io