57 lines
3.0 KiB
Markdown
57 lines
3.0 KiB
Markdown
# STM32 Audio Analyzer
|
||
|
||
STM32 Audio Analyzer — система реального времени для измерения уровня звука и доминантной частоты на базе STM32F103C8T6 (Blue Pill) с веб‑дашбордом и хранением истории в TimescaleDB.
|
||
|
||
Микроконтроллер оцифровывает сигнал с MAX4466, считает RMS (dBFS) и FFT (512 точек), отсылает метрики по USB CDC; на ПК коллектор пишет данные в PostgreSQL/TimescaleDB, FastAPI отдаёт REST/WS, React‑фронтенд показывает текущие значения и историю.
|
||
|
||
## Архитектура
|
||
|
||
- **MCU (firmware)**
|
||
- STM32F103C8T6, FreeRTOS, TinyUSB, CMSIS‑DSP.
|
||
- ADC1 + DMA (circular, double‑buffer 2×512) с триггером от TIM3, частота дискретизации 22.05 кГц.
|
||
- Обработка: удаление DC, RMS в dBFS, Hann‑окно, RFFT 512, поиск пика 100–8000 Гц.
|
||
- Передача каждые 100 мс пакетом 12 байт по USB CDC.
|
||
|
||
- **Collector (Python)**
|
||
- Читает бинарный протокол с /dev/ttyACM0, ресинхронизация по SOF=0xAA.
|
||
- Проверка CRC‑8/ATM, диапазонов, подсчёт статистики ошибок.
|
||
- Запись в TimescaleDB (`audio_data`), параллельно пушит JSON по WebSocket (`ws://…/ws/live`).
|
||
|
||
- **API (FastAPI)**
|
||
- REST `/api/v1/audio/latest|range|export/csv`, `/api/v1/stats/summary`, `/api/v1/events/loud`.
|
||
- База: `audio_data` + непрерывный агрегат `audio_data_1min` (avg/max/min/доминирующая частота, доля тишины).
|
||
|
||
- **Frontend (React + Vite)**
|
||
- Live‑дашборд: вертикальный аудио‑метр, peak‑hold за 3 секунды, история частоты, текущая нота.
|
||
- Источник данных — WebSocket `VITE_WS_URL`, REST для исторических запросов при необходимости.
|
||
|
||
## Структура репозитория
|
||
|
||
```text
|
||
.
|
||
├── README.md
|
||
├── docker-compose.yml
|
||
├── db/
|
||
│ └── init.sql # схема TimescaleDB + агрегаты/retention
|
||
├── firmware/ # прошивка STM32 (FreeRTOS + TinyUSB + CMSIS-DSP)
|
||
└── services/
|
||
├── collector/ # serial→WS→DB
|
||
├── api/ # FastAPI REST + DB
|
||
└── frontend/ # React/Vite дашборд
|
||
```
|
||
|
||
## Быстрый старт
|
||
|
||
```
|
||
git clone --recurse-submodules <repo>
|
||
```
|
||
```bash
|
||
cp .example.env .env
|
||
docker compose up --build
|
||
```
|
||
|
||
- БД: TimescaleDB на `localhost:5432` (`DB_NAME=audio_analyzer` по умолчанию).
|
||
- API: `http://localhost:8000/api/v1`.
|
||
- WebSocket коллектора: `ws://localhost:8001/ws/live`.
|
||
- Frontend: `http://localhost:3000` (dev‑режим Vite).
|