Aplinkos garso stiprumo matuoklis: 5 žingsniai

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

Mano projektas yra garso matuoklis, rodomas šviesos diodais. Jame naudojamas elektretinis mikrofonas, stiprintuvas ir LM3914 LED tvarkyklės IC. Kaip jis naudojamas, tuo garsesnė aplinka aplink jutiklį, tuo daugiau šviesos diodų įjungia LM3914. Tai gana paprastas ir įdomus projektas, idealiai tinkantis naujokams elektronikos srityje.

Medžiagos:

· Duonos lenta (Lee #10516)

· Džemperiai ARBA (vielos nuėmiklis IR duonos plokštės viela) (Lee #10325 + įvairūs)

· 10 × skylių šviesos diodai (Lee #549 + įvairūs)

· Elektreto mikrofonas (Lee #2272)

· Operacinis stiprintuvas (Lee #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee #7034)

· 1 μF kondensatorius (Lee #8962 / #82)

· 3 × 2,2 kΩ rezistoriai (Lee #9223 / #9548)

· 2 × 1 kΩ rezistoriai (Lee #9190)

· 330 kΩ rezistorius (Lee #9427)

· Potenciometras IR atsuktuvas (Lee #71044 + įvairūs)

· 2 × AA × 3 baterijos (Lee #21079)

1 žingsnis: Mikrofono prijungimas

Prijunkite elektreto mikrofoną, naudodami džemperius žemei. Taip pat prijunkite kitą kaištį, kaip parodyta schemoje. Norėdami sužinoti, kuris kaištis yra, skaitykite duomenų lape. Kondensatoriaus laidą, kuris nėra tiesiogiai prijungtas prie mikrofono, galima laikyti neapdorotu jutiklio išėjimu. Tačiau ši įtampa turės nuolatinės srovės šališkumą. Norėdami tai išspręsti, galime ištraukti išvestį į žemę su 1 kΩ rezistoriumi. Tokiu atveju sukuriamas vadinamasis aukšto dažnio filtras, o tai reiškia, kad nuolatinė signalo dalis išėjimo metu nepraeina, tačiau <15 mV kintamosios srovės signalas veikia. Kai mikrofonas bus tinkamai įjungtas, patikrinkite, ar tinkamai rodoma išėjimo įtampa (AC).

2 žingsnis: įjunkite grandinę

Aš naudojau du atskirus 4,5 V nuolatinės srovės šaltinius, bet jei jau turite kažką panašaus, jis taip pat veiks gerai. Tai reikalinga tam, kad kintamosios srovės mikrofono signalas visiškai susvyruotų net ir sustiprinus. Raudoni ir juodi laidai turi būti prijungti prie bėgių, kad būtų +Vcc, -Vcc ir įžeminimo bėgiai.

3 žingsnis: mikrofono išvesties stiprinimas

Kaip ir daugumos keitiklių atveju, signalas yra per mažas, kad būtų naudingas mums. Kintamosios srovės signalus galima sustiprinti operaciniais stiprintuvais, tranzistoriais ar transformatoriais. Tačiau manau, kad su operaciniais stiprintuvais yra paprasčiausia dirbti, todėl daugiausia dėmesio skirsime operaciniams stiprintuvams. Reikia tik vieno dvigubo maitinimo stiprintuvo (aš naudojau TL084, bet galite naudoti bet kurį). Visi operacinių stiprintuvų IC turi turėti bent 5 kaiščius, kurie yra Vs+ (teigiama maitinimo įtampa), Vs- (neigiama maitinimo įtampa), V+ (neinvertuojanti įvestis), V- (apversta įvestis) ir Vo (išėjimas). Už stiprintuvų slypi daugybė teorijų, tačiau mums svarbu tai, kad Vo niekada negali viršyti V + ir V- (iš tikrųjų tikrasis diapazonas yra tai, kas vadinama + Vsat ir -Vsat), įvesties gnybtai nenaudoja srovės (teoriškai ne praktiškai), o neinvertuojantys ir apverčiantys įėjimai laikomi ta pačia įtampa, kai op stiprintuvo neigiamas grįžtamasis ryšys (Vo prijungtas prie V-).

Žiūrėkite jungčių schemą. Mūsų konfigūracija vadinama neinvertuojančiu stiprintuvu, o tai reiškia, kad padidėjimas yra teigiamas. Pelnas paprastai yra Av = Vo / Vi. Neapverčiamam stiprintuvui Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Mes naudojame rezistorių reikšmes 1 kΩ ir 330 kΩ, kad pasiektume 331. Kai viskas bus prijungta, Vo turi būti visiškai sustiprintas kintamosios srovės signalas.

4 žingsnis: LM3914 prijungimas

LM3914 yra geriausias pasirinkimas sukurti analoginį LED skaitiklį nenaudojant mikrovaldiklio ir ADC. Tai yra LED tvarkyklės IC Mums nereikia žinoti visų jo vidinių ypatybių, tačiau turime žinoti, kaip ja naudotis. Jis turi 10 pagrindinių aktyvių žemų išėjimų, kurie iš esmės yra dabartiniai šaltiniai. Šis IC taip pat turi V- ir V+, kurie yra maitinimo įtampa. RLO ir RHI yra diapazonas, per kurį signalas turi eiti. Mūsų tikslais RLO yra įžemintas, o RHI yra sureguliuotas, kad būtų galima naudoti puodą tarp Vref ir žemės. RLO neturėtų viršyti Vref. Režimo pasirinkimo kaištį reikia laikyti aukštai, kad su šviesos diodais gautume visą juostos efektą. Galima naudoti bet kokias LED spalvas, tačiau aš naudoju žalią, oranžinę, raudoną ir mėlyną šviesos diodus. Visų jungčių schemą rasite schemoje. Sveikinimai! Jūs baigėte.

5 žingsnis: pastabos

Voltmetras būtų naudingas šio projekto įrankis trikčių šalinimui. Osciloskopas yra dar naudingesnis šiam projektui, nes jis apima nemažą kiekį kintamosios srovės. Nors tai nebuvo būtina mūsų projektui, mes galėjome ištaisyti Vo iš operacinio stiprintuvo, kad gautume švaresnį nuolatinės srovės signalą, skirtą naudoti su LM3914. Daugiau informacijos apie elektretą, op stiprintuvą arba LM3914 ieškokite atitinkamuose duomenų lapuose.