Digitaalisen signaalinkäsittelijän toteutus Arduinolla

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa Arduino-kehitysaslustaan perustuva harrastelijakäyttöön sopiva digitaalinen signaalinkäsittelijä. Työssä tehtiin järjestelmä, jossa Arduinolla muunnetaan analoginen signaali digitaaliseksi, jota sitten käsitellään tietokoneelle luodussa käyttöliittymässä. Arduinon ominaisuuksia testattiin työn kuluessa. Toteutetulle signaalinkäsittelijälle tehtiin myös kaksi yksinkertaista testitapausta, joissa samalla havainnoillistettiin signaalinkäsittelyn käyttöä.

Teoriaosuudessa perehdyttiin lyhyesti työn kannalta tärkeisiin digitaaliseen signaalinkäsittelyn menetelmiin ja teorioihin, kuten Fourier-muunnokseen ja digitaalisiin suodattimiin. Lisäksi käsiteltiin yleisesti Arduino-konseptia ja Arduino Uno -kehitysalustan ominaisuuksia ja toimintaa.

Työn tuloksena luotiin toimiva järjestelmä digitaaliseen signaalinkäsittelyyn. Järjestelmää on mahdollisuus tulevaisuudessa jatkaa lisäämällä siihen uusia ominaisuuksia. Valmis toteutus jäi omaan käyttöön erilaisten elektroniikkaprojektien tueksi.

The purpose of this thesis was to design and implement an Arduino-based digital signal processing system for a hobbyist. The system had Arduino which converts analog signal to digital and sends it to the computer to be processed. The features of Arduino were tested along the work and the final system had two test cases which demonstrated the usage of signal processing features.

The theoretical part of the thesis introduces digital signal processing methods and theories in the perspective of the work. It also gives an overview of Arduino Uno and the features and functions of the Arduino development platforms.

As a result, a working system for digital signal processing was created. The system has opportunities to be further developed in the future by adding new features. The finished implementation exists for personal use in various electronic projects.