IR pagrindu sukurtas belaidis garso siųstuvas ir imtuvas: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

„Wireless Audio“jau yra techniškai pažangi sritis, kurioje pagrindinės technologijos yra „Bluetooth“ir RF ryšiai (nors dauguma komercinės garso įrangos veikia su „Bluetooth“). Sukurti paprastą IR garso ryšio grandinę nebūtų naudinga, palyginti su esamomis technologijomis, tačiau tai tikrai bus mokymosi patirtis apie belaidį garso perdavimą.

Priežastis, kodėl tai nėra naudinga, yra ta, kad, skirtingai nei „Bluetooth“, IR yra regos linijos ryšys, ty tiek siųstuvas, tiek imtuvas visada turi susidurti vienas su kitu be jokių kliūčių. Be to, diapazonas gali būti ne toks didelis kaip įprasto „Bluetooth“belaidžio garso diapazonas.

Tačiau supratimo dėlei leiskite man sukurti paprastą „IR Audio Link“grandinę, naudojant lengvai prieinamus komponentus.

1 žingsnis: reikalingi komponentai

1. IR šviesos diodai
2. BC548
3. Bandomoji Lenta
4. Fotodiodas
5. Puodas 100K
6. LM386
7. Rezistoriai (1k, 10k, 100k)
8. Kondensatoriai (0,1uF, 10uF, 22uF)

Šį projektą remia LCSC. Aš naudoju elektroninius komponentus iš LCSC.com. LCSC yra tvirtai įsipareigojusi pasiūlyti platų autentiškų, aukštos kokybės elektroninių komponentų pasirinkimą už geriausią kainą. Užsiregistruokite šiandien ir gaukite 8 USD nuolaidą už pirmąjį užsakymą.

2 žingsnis: darbo principas

Grandinės principas yra tas, kad turėsime dvi atskiras grandines. Viena yra siųstuvo grandinė, o kita - imtuvo grandinė, siųstuvo grandinė bus prijungta prie 3,5 mm garso lizdo, skirto garso įėjimui, o imtuvo grandinė bus prijungta prie garsiakalbio, kad būtų galima paleisti dainas. Garso signalas bus perduodamas per IR šviesos diodą iš siųstuvo grandinės; tada IR signalus priims fotodiodas, kuris bus dedamas ant imtuvo grandinės. Garso signalas, kurį gauna fotodiodas, bus labai silpnas, todėl jis bus sustiprintas LM386 stiprintuvo grandine ir galiausiai paleistas per garsiakalbį.

Tai labai panašu į jūsų televizoriaus nuotolinio valdymo pultą, kai paspaudžiate mygtuką, kurį televizoriaus priekyje esanti infraraudonųjų spindulių lemputė suteikia, jis perduoda signalą, kurį paims fotodiodas (dažniausiai TSOP), ir signalas bus iššifruotas, kad būtų surastas kuris mygtukas paspaudę, čia patikrinkite universalų IR nuotolinio valdymo pultą naudodami TSOP. Panašiai čia perduodamas signalas bus garso signalas, o imtuvas - paprastas fotodiodas. Ši technika taip pat veiks su įprastais šviesos diodais ir saulės baterijomis; galite perskaityti straipsnį Garso perdavimas naudojant „Li-Fi“, kad suprastumėte, kaip šis metodas yra labai panašus į „Li-Fi“technologiją.

3 žingsnis: siųstuvo grandinė

Siųstuvo grandinę sudaro tik keletas IR šviesos diodų ir rezistorius, tiesiogiai prijungti prie garso šaltinio ir akumuliatoriaus. Viena sudėtinga vieta, kurioje gali kilti problemų, yra prijungti garso lizdą prie grandinės. Įprastame garso lizde bus trys išvesties kaiščiai, du kairės ir dešinės ausinėms, o kitas yra skydas, kuris veiks kaip žemė. Mums reikia vieno signalo kaiščio, kuris gali būti kairysis arba dešinysis, ir vieno įžeminimo kaiščio mūsų grandinei. Norėdami rasti tinkamus kontaktus, galite naudoti multimetrą.

Siųstuvo grandinės veikimas yra gana paprastas, IR šviesa iš IR šviesos diodo veikia kaip nešiklio signalas, o IR šviesos intensyvumas veikia kaip moduliuojantis signalas. Taigi, jei įjungsime IR laidą per garso šaltinį, akumuliatorius apšvies IR lemputę, o jo švytėjimo intensyvumas priklausys nuo garso signalo. Mes čia panaudojome du IR šviesos diodus, kad padidintume grandinės diapazoną; priešingu atveju galime naudoti net vieną. Aš kuriu savo grandinę per duonos lentą, o grandinė gali būti maitinama bet kur nuo 5 V iki 9 V, vietoj akumuliatoriaus naudojau reguliuojamą 5 V, todėl nenaudojau srovės ribojimo rezistoriaus 1K. Duonos lentos sąranka parodyta žemiau, čia aš prijungiau savo „iPod“kaip garso šaltinį, bet galiu naudoti viską, kas turi garso lizdą (atsiprašau, „iPhone“naudotojai).

4 žingsnis: imtuvo grandinė

Imtuvo grandinę sudaro fotodiodas, prijungtas prie garso stiprintuvo grandinės. Garso stiprintuvo grandinė sukurta naudojant populiarųjį „LM386 IC“iš „Texas Instruments“, šios grandinės privalumas yra tas, kad jo minimalus komponentų reikalavimas. Ši grandinė taip pat gali būti maitinama nuo 5 V iki 12 V įtampos, aš naudoju savo lentos reguliatoriaus modulį +5 V tiekimui į grandinę, bet taip pat galite naudoti 9 V bateriją.

1 ir 8 PIN: Tai yra stiprinimo kontrolės PIN kodai, vidinis stiprinimas nustatytas į 20, tačiau jį galima padidinti iki 200, naudojant kondensatorių tarp PIN 1 ir 8. Mes panaudojome 10uF kondensatorių C3, kad gautume didžiausią padidėjimą, ty 200 Naudojant tinkamą kondensatorių, padidėjimą galima sureguliuoti iki bet kokios vertės nuo 20 iki 200.

2 ir 3 kaiščiai: tai garso signalų įvesties PIN kodai. 2 kaištis yra neigiamas įvesties gnybtas, prijungtas prie žemės. 3 kaištis yra teigiamas įvesties gnybtas, kuriame garso signalas tiekiamas stiprinti. Mūsų grandinėje jis yra prijungtas prie teigiamo kondensatoriaus mikrofono gnybto 100k potenciometru RV1. Potenciometras veikia kaip garso reguliavimo rankenėlė.

4 ir 6 kaiščiai: Tai yra maitinimo šaltinio kaiščiai, 6 kontaktas yra +Vcc, o 4 kaištis yra įžemintas. Grandinė gali būti maitinama esant 5–12 V įtampai.

5 kaištis: tai išvesties PIN kodas, iš kurio gauname sustiprintą garso signalą. Jis prijungtas prie garsiakalbio per kondensatorių C2, kad būtų galima filtruoti nuolatinės srovės triukšmą.

7 kaištis: tai yra apėjimo gnybtas. Stabilumui jis gali būti paliktas atviras arba įžemintas naudojant kondensatorių.

5 žingsnis: Kaip valdyti IR garso siųstuvo ir imtuvo grandinę?

• Iš pradžių siųstuvą ir imtuvą prijunkite atskirai, kaip nurodyta schemoje.
• Maitinkite tiek siųstuvo, tiek imtuvo dalis naudodami dvi 9 V baterijas.
• Prijunkite 8 Ω garsiakalbį prie LM386 garso stiprintuvo IC išvesties.
• Įsitikinkite, kad atstumas tarp siųstuvo ir imtuvo dalių yra mažesnis nei 30 cm.
• Naudokite mobilųjį telefoną ar muzikos grotuvą garso signalą siųstuvo skyriuje. Dabar galite klausytis garsiakalbio garso.
• Atjunkite baterijas nuo siųstuvo ir imtuvo

Žmonėms, kuriems tai nepavyko pirmą kartą, atlikite grandinės derinimo veiksmus.

• Įjungę siųstuvo grandinę, naudokite savo mobiliojo telefono kamerą, kad patikrintumėte, ar IR šviesos diodas šviečia, darykite tai tamsioje patalpoje, kad galėtumėte lengvai jį aptikti. Šviesiame kambaryje net fotoaparatas negali pasiimti IR šviesos. Jei jis šviečia, įsitikinkite, kad siųstuvas veikia taip, kaip tikėtasi.
• Sukūrę imtuvo grandinę, pakeiskite fotodiodą 3,5 mm lizdu ir paleiskite dainą. Garsas iš jūsų telefono turėtų būti sustiprintas ir paleistas garsiakalbyje, jei nereguliuojate RV1, kol jis pradės veikti. Užtikrinę darbą, 3,5 mm lizdą vėl pakeiskite fotodiodu.
• Tęskite šį veiksmą tik atlikę du aukščiau nurodytus veiksmus. Nesitikėkite, kad grandinė veiks ilgesniu atstumu, palikite siųstuvą fiksuotoje vietoje ir pabandykite pastatyti imtuvą įvairiais kampais, kol jis sugaus signalus.