Infrapunapõhine traadita helisaatja ja vastuvõtja: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Traadita heli on juba tehniliselt arenenud valdkond, kus peamised tehnoloogiad on Bluetooth ja raadioside (kuigi enamik kaubanduslikke heliseadmeid töötab Bluetoothiga). Lihtsa IR helilingi vooluahela kujundamine ei oleks olemasolevate tehnoloogiatega võrreldes kasulik, kuid see on kindlasti õppimiskogemus traadita heliedastuse kohta.

Kasulikkuse põhjuseks on asjaolu, et erinevalt Bluetoothist on infrapunaühendus nägemisulatuses, st nii saatja kui vastuvõtja peavad alati takistusteta vastamisi olema. Samuti ei pruugi leviala olla nii suur kui tavalisel Bluetooth -juhtmeta helil.

Sellegipoolest lubage mul arusaamise eesmärgil kujundada lihtne IR Audio Link ahel, kasutades hõlpsasti kättesaadavaid komponente.

Samm: vajalikud komponendid

1. IR -valgusdioodid
2. BC548
3. Leivalaud
4. Fotodiood
5. Pott 100K
6. LM386
7. Takistid (1k, 10k, 100k)
8. Kondensaatorid (0,1uF, 10uF, 22uF)

Seda projekti rahastab LCSC. Olen kasutanud LCSC.com elektroonilisi komponente. LCSC on kindlalt pühendunud laia valiku ehtsate ja kvaliteetsete elektroonikakomponentide pakkumisele parima hinnaga. Registreeruge juba täna ja saate esimese tellimuse eest 8 dollarit allahindlust.

2. samm: tööpõhimõte

Vooluahela põhimõte on see, et meil on kaks individuaalset vooluahelat. Üks on saatja vooluahel ja teine vastuvõtja vooluahel, saatja vooluahel ühendatakse 3,5 mm helipistikuga helisisendi jaoks ja vastuvõtja vooluahel ühendatakse kõlaritega lugude esitamiseks. Helisignaal edastatakse saatja vooluringist IR -LED -i kaudu; IR -signaale võtab seejärel vastu fotodiood, mis paigutatakse vastuvõtja vooluringile. Fotodioodile vastuvõetud helisignaal on väga nõrk ja seetõttu võimendatakse seda LM386 võimendusahelaga ja lõpuks mängitakse kõlariga.

See on väga sarnane teie teleri kaugjuhtimispuldiga, kui vajutate teleri esiküljel asuvat IR -nuppu, edastab see signaali, mille võtab vastu fotodiood (tavaliselt TSOP) ja signaal dekodeeritakse, et leida, millist nuppu kui olete vajutanud, kontrollige siin TSOP abil universaalset IR -kaugjuhtimispulti. Sarnaselt on siin edastatav signaal helisignaal ja vastuvõtja tavaline fotodiood. See tehnika töötab ka tavaliste LED -ide ja päikesepaneelidega; saate lugeda artiklit Heliedastus Li-Fi abil, et mõista, kuidas see meetod on väga sarnane Li-Fi tehnoloogiaga.

3. samm: saatja ahel

Saatja vooluahel koosneb ainult paarist IR -valgusdioodist ja takistist, mis on ühendatud otse heliallika ja akuga. Üks keeruline koht, kus võib tekkida probleeme, on helipistiku ühendamine vooluringiga. Tavalisel helipistikul on kolm väljundpistikut, kaks vasakule ja paremale kõrvaklapile ning teine on kilp, mis toimib maandusena. Vajame ühte signaalipulka, mis võib olla vasakule või paremale, ja ühte vooluahela maandusnõela. Õigete otsikute leidmiseks võite ühenduses kasutada multimeetrit.

Saatja vooluahela töö on üsna lihtne, IR -LED -i infrapunavalgus toimib kandesignaalina ja IR -valguse intensiivsus moduleeriva signaalina. Niisiis, kui me toite infrapunajuhtme toite heliallikast, süttib aku IR -valgusdioodi ja selle helendamise intensiivsus põhineb helisignaalil. Oleme siin kasutanud kahte IR -valgusdioodi ainult ahela ulatuse suurendamiseks; vastasel juhul võime kasutada isegi ühte. Ma ehitan oma vooluringi üle leivaplaadi ja vooluahelat saab toita kõikjal vahemikus 5V kuni 9V, kasutasin aku asemel reguleeritud 5V, nii et ma ei kasutanud praegust piiravat takistit 1K. Leivalaua seadistus on näidatud allpool, olen ühendanud oma iPodi siin heliallikana, kuid saan kasutada kõike, millel on helipistik (Vabandust, iPhone'i kasutajad).

4. samm: vastuvõtja ahel

Vastuvõtja vooluahel koosneb fotodioodist, mis on ühendatud helivõimendusahelaga. Helivõimendi vooluahel on ehitatud Texas Instrumentsi populaarse LM386 IC abil, selle vooluahela eeliseks on selle minimaalne komponentide nõue. Seda vooluahelat saab toita ka pingest vahemikus 5 V kuni 12 V, olen kasutanud oma leivaplaadi regulaatorimoodulit +5 V vooluahela varustamiseks, kuid võite kasutada ka 9 V akut.

PIN 1 ja 8: need on võimenduse juhtimise PIN -id, sisemiselt on võimenduseks seatud 20, kuid seda saab suurendada kuni 200, kasutades kondensaatorit vahemikus PIN 1 kuni 8. Suurima võimenduse, st 200, saamiseks oleme kasutanud 10uF kondensaatorit C3 Kasvu saab sobiva kondensaatori abil reguleerida mis tahes väärtusele vahemikus 20 kuni 200.

Nööpnõelad 2 ja 3: need on helisignaalide sisend -PIN -koodid. Tihvt 2 on maapinnaga ühendatud negatiivne sisendklemm. Pin 3 on positiivne sisendklemm, milles helisignaali võimendatakse. Meie vooluringis on see ühendatud 100k potentsiomeetriga RV1 kondensaatorimikrofoni positiivse klemmiga. Potentsiomeeter toimib helitugevuse regulaatorina.

Tihvtid 4 ja 6: need on IC toiteplokid, tihvt 6 on +Vcc ja tihvt 4 on maandatud. Ahelat saab toita pingega 5-12v.

Pin 5: See on väljund -PIN, millest saame võimendatud helisignaali. See on ühendatud kõlariga kondensaatori C2 kaudu, et filtreerida alalisvooluga ühendatud müra.

Pin 7: See on möödaviiguterminal. Stabiilsuse tagamiseks võib selle lahti jätta või kondensaatori abil maandada.

Samm 5: Kuidas kasutada IR -helisaatja ja vastuvõtja vooluringi?

• Esialgu ühendage saatja ja vastuvõtja ühendused eraldi vastavalt skeemile.
• Kasutage nii saatja kui ka vastuvõtja sektsioone, kasutades kahte 9 V patareid.
• Ühendage 8 Ω kõlar LM386 helivõimendi IC väljundiga.
• Veenduge, et saatja ja vastuvõtja vaheline kaugus oleks alla 30 cm.
• Kasutage helisignaali saatjaosas mobiiltelefoni või muusikapleieri abil. Nüüd saate kuulata kõlari heli.
• Ühendage patareid saatja ja vastuvõtja küljest lahti

Inimeste jaoks, kes ei saanud seda esimest korda tööle, järgige vooluringi silumise juhiseid.

• Pärast saatja vooluahela sisselülitamist kontrollige oma mobiiltelefoni kaameraga, kas IR -valgusdiood helendab, tehke seda pimedas ruumis, et seda hõlpsasti tuvastada. Heledas ruumis ei saa isegi kaamera infrapunavalgust valida. Kui see helendab, on ta kindel, et saatja töötab ootuspäraselt.
• Pärast vastuvõtja vooluahela ehitamist asendage fotodiood 3,5 mm pesaga ja esitage lugu. Telefoni heli tuleks võimendada ja kõlaris esitada, kui mitte reguleerida RV1, kuni see hakkab tööle. Kui olete töökindluse taganud, asendage 3,5 mm pistik uuesti fotodioodiga.
• Jätkake selle sammuga alles pärast ülaltoodud kahe järgimist. Ärge oodake, et vooluahel töötaks pikema vahemaa tagant, jätke saatja kindlasse kohta ja proovige vastuvõtjat ja erinevaid nurki paigutada, kuni see signaalid üles võtab.