Garso šviesos robotas: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šioje instrukcijoje jūs padarysite garso šviesos įrenginį. Šis prietaisas įjungia ryškius šviesos diodus ar lemputes su muzika. Muzika įvedama iš HiFi, kompiuterio ar mobiliojo telefono išvesties arba kalbėjimo išvesties.

Vaizdo įraše galite pamatyti veikiančią grandinę.

Prekės

Jums reikės:

- matricos lenta, - radiatorius, - NPN galios tranzistorius, - keli NPN BJT bendrosios paskirties tranzistoriai, - du PNP BJT bendrosios paskirties tranzistoriai, - lydmetalis, - lituoklis, - gaubtas (galite naudoti popierinį puodelį), - elektrinis gręžtuvas (neprivaloma), - šilumos perdavimo pasta, - juosta, - 10 omų galios rezistorius, - 270 omų rezistorius, - 4,7 kohm rezistorius, - 2 kintamasis rezistorius „Megohm“, - du 1 kohm rezistoriai, - du 10 kohm rezistoriai, - 100 kohm rezistorius, - 470 nF ir 100 nF kondensatoriai, - veržlė ir varžtas radiatoriui, - keli ryškūs šviesos diodai arba dvi 1,5 V lemputės, - žirklės arba atsuktuvas, - vienas bendrosios paskirties diodas.

1 žingsnis: pritvirtinkite radiatorių

Gręžkite dvi skyles matricos plokštėje ir pritvirtinkite radiatorių, kaip parodyta nuotraukoje.

2 žingsnis: pritvirtinkite galios tranzistorių

Pritvirtinkite PNP galios tranzistorių varžtu ir šilumos perdavimo pasta.

3 žingsnis: sukurkite grandinę

Rc1b rezistorius buvo pasirinktas kaip 10 kohm, o ne 1 kohm, kad padidėtų įkrovimo laiko konstanta. Iškrovimo laiko konstanta yra kondensatoriaus (C1) ir rezistoriaus (Rb2) vertės dauginimas. Alternatyva būtų naudoti didesnę C1 kondensatoriaus vertę, tačiau tai reikštų elektrolitinio kondensatoriaus naudojimą, kuris nėra labai patikimas, palyginti su pagalvės ar keraminiais kondensatoriais.

Galite pakeisti lemputes ryškiais šviesos diodais. Jei šviesos diodas sunaudoja 10 mA su 2 V maitinimo šaltiniu, reikiamos serijos Rc4 rezistorius yra (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 omų. Galite lygiagrečiai įdėti papildomą šviesos diodą ir perpus sumažinti serijos rezistorių arba lygiagrečiai galios tranzistoriui įdėti kelis šviesos diodus su 100 omų rezistoriais.

Jums reikia tik trijų bendrosios paskirties BJT tranzistorių. Tačiau turite nusipirkti keletą, jei sudeginsite prijungę prie netinkamų kaiščių. Bendrosios paskirties tranzistoriai yra labai pigūs.

Rc4 turi būti tik galios rezistorius, jei naudojate lemputes.

Rezistorius Rb1 kontroliuoja lempučių ar ryškių šviesos diodų ryškumą.

Tipiškas tranzistoriaus srovės stiprinimas (srovės stiprinimas) Beta (kolektoriaus srovė padalyta iš bazinės srovės) yra 100. Tačiau ši vertė gali būti mažesnė nei 20 arba didesnė kaip 500. Beta reikšmei įtakos turi gamybos nuokrypiai ir aplinkos temperatūra bei šališkumas srovė.

Dabar galime apskaičiuoti numatytas minimalias Q2, Q3 ir Q4 tranzistorių Beta reikšmes, kurios leis visiškai prisotinti:

Vs - Vbe = 3 V - 0,7 V = 2,3 V

Q2 beta versija: Ic2 / Ib2 = (((Vs - Vbe) / Rb3) / (((Vs - Vbe - Vd) / Rb2)

= (2,3 V / 4, 700 omų) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100 000 omų) = 30,585106383

Q3 beta versija: Ic3 / Ib3 = (((Vs - Vbe) / Rb4) / ((Vs - Vbe) / Rb3)

= (2,3 V / 220 omų) / (2,3 V / 4, 700 omų + 3 V / 100 000 omų) = 20,1296041116

Nurodyta lemputės srovė yra 0,3 A. Todėl:

Q4 beta versija: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 omų) = 28,6956521739

Taigi tranzistoriai greičiausiai prisotins.

Dabar mes apskaičiuojame RC žemo dažnio maitinimo filtro išjungimo dažnį:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3,38627538493 Hz

Grandinėje galite pamatyti, kad neįdiegiau RC žemo dažnio maitinimo filtro. Tačiau jums gali prireikti šio žemo dažnio filtro, jei jūsų akumuliatoriaus ar maitinimo šaltinio vidinė varža yra didelė. Jei grandinė vis dar svyruoja net ir naudojant RC filtrą, pabandykite nustatyti didesnes kondensatorių reikšmes lygiagrečiai su Cs1 ir Cs2 kondensatoriais, kad sumažintumėte žemo dažnio išjungimo dažnį.

Apskaičiuokite įėjimo aukšto dažnio filtro išjungimo dažnį:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338,627538493 Hz

Maksimalus aukšto dažnio išjungimo dažnis turi būti ne didesnis kaip 20 Hz. Norėdami sumažinti šį dažnumą, galime:

1. Padidinkite Ri vertę. Tačiau tai sumažins grandinės padidėjimą.

2. Padidinkite Ci vertę. Tai geresnis variantas. Mes galime įdėti papildomą 470 nF kondensatorių lygiagrečiai su Ci arba pakeisti Ci į 10 uF (10 000 nF) bipolinį kondensatorių. Tačiau šis naujas kondensatorius yra mažiau patikimas ir kainuos daugiau pinigų. Bipolinius kondensatorius sunkiau rasti elektroninių komponentų svetainėse.

4 žingsnis: Įdėkite grandinę į popierinį puodelį ar dėžutę

Matote, kad grandinė telpa į popierinį puodelį.

Lemputės tvirtinamos lipnia juostele.

Puodelyje galite padaryti skylę atsuktuvu arba potenciometro žirklėmis.

Šviesos bus matomos per puodelį, kai įjungtas.

5 žingsnis: pritvirtinkite laidus juostele

Galite naudoti bet kokią lipnią juostą.

6 žingsnis: pritvirtinkite rankas ir kojas

1 mm metaline viela pritvirtinkite rankas ir kojas prie roboto.

Dabar baigėte.