Ir-baseret trådløs lydtransmitter og modtager kredsløb

Infrarød er det mest anvendte trådløse dataoverførselsmedium i begrænset rækkevidde, og vi dækkede allerede om simpelt IR-sender- og modtagerkredsløb. I dag i denne artikel lærer vi, hvordan man opbygger et groft trådløst lydoverførselskredsløb ved hjælp af IR-lysdioder. Ved hjælp af dette kredsløb skal du kunne afspille sange fra din iPod, mobil eller computer til en ekstern højttaler uden at skulle tilslutte dem direkte gennem et AUX-kabel. Kredsløbet har mange begrænsninger, og der er bedre måder som Bluetooth til at afspille sange trådløst, hvorfor denne artikel kun har til formål at hjælpe dig med at forstå enkle lydkredsløb og samtidig have det sjovt at bygge det. Også kredsløbet for dette projekt er forenklet så meget som muligt for at holde tingene enkle og pålidelige for at gøre byggeriet lettere, så dette skal være et godt weekendprojekt at bygge og lære sammen med dine venner. Nu når det er sagt lad os komme i gang !!

Arbejdsprincip

Princippet bag kredsløbet er, at vi har to individuelle kredsløb. Den ene er senderkredsløbet, og den anden er modtagerkredsløbet, senderkredsløbet vil blive tilsluttet 3,5 mm lydstik til lydindgang, og modtagerkredsløbet forbindes til en højttaler for at afspille sangene. Den Audio signal vil blive transmitteret gennem en IR LED fra senderen kredsløb; IR-signalerne modtages derefter af en fotodiode, som placeres på modtagerens kredsløb. Lydsignalet, der således modtages af fotodioden, vil være meget svagt, og derfor forstærkes det af et LM386 forstærkerkredsløb og til sidst afspilles på en højttaler.

Det svarer meget til din tv-fjernbetjening. Når du trykker på en knap på IR-ledningen foran på dit tv, transmitterer det et signal, der bliver samlet op af en fotodiode (ofte TSOP), og signalet afkodes for at finde hvilken knap du har trykket, tjek her den universelle IR-fjernbetjening ved hjælp af TSOP. På samme måde vil det transmitterede signal være et lydsignal, og modtageren vil være en almindelig fotodiode. Denne teknik fungerer også med normale lysdioder og solpaneler; du kan læse Audio Transfer ved hjælp af Li-Fi-artiklen for at forstå, hvordan denne metode ligner Li-Fi-teknologi.

Komponenter, der kræves

Brødbræt (2 nr.)
IR-LED (2 nr.)
3,5 mm lydstik
LM386 IC
Fotodiode
100K POT
Modstande (1k, 10k, 100k)
Kondensatorer (0.1uF, 10uF, 22uF)

Kredsløbsdiagram

Det komplette kredsløbsdiagram for denne trådløse musikoverførsel ved hjælp af IR-LED-projekter er angivet nedenfor:

Senderkredsløb

Senderkredsløbet består kun af et par IR-lysdioder og modstand forbundet direkte til lydkilden og batteriet. Et vanskeligt sted, hvor du kan støde på et problem, er at slutte lydstikket til kredsløbet. Et normalt lydstik har tre udgangsben to til venstre og højre øretelefon, og den anden er skjold, der fungerer som jord. Vi har brug for en signalstift, der kan være enten venstre eller højre, og en jordstift til vores kredsløb. Du kan bruge et multimeter i forbindelse til at finde de rigtige pinouts. Min jack har ben i dette format vist nedenfor.

Arbejdet med senderkredsløbet er ret simpelt, IR-lyset fra IR-LED'en fungerer som et bæresignal, og intensiteten af IR-lyset fungerer som et modulerende signal. Så hvis vi driver IR-ledningen gennem en lydkilde, vil batteriet belyse IR-ledningen, og intensiteten, hvormed den lyser, vil være baseret på lydsignalet. Vi har brugt to IR-lysdioder her bare for at øge rækkevidden af kredsløbet; ellers kan vi bruge endnu en. Jeg bygger mit kredsløb over et brødbræt, og kredsløbet kan drives hvor som helst mellem 5V og 9V, jeg brugte en reguleret 5V i stedet for batteriet, så jeg brugte ikke den nuværende begrænsende modstand 1K. Opsætningen af breadboard er vist nedenfor, jeg har tilsluttet min iPod her som en lydkilde, men kan bruge alt, hvad der har et lydstik (Undskyld Iphone-brugere).

Modtager kredsløb

Den modtagerkredsløb består af en fotodiode, som er forbundet til en audio forstærker kredsløb. Audioforstærkerkredsløbet er bygget ved hjælp af den populære LM386 IC fra Texas-instrumenter, fordelen ved dette kredsløb er, at dets minimale krav til komponenter. Dette kredsløb kan også få strøm fra en spænding, der spænder fra 5V til 12V, jeg har brugt mit breadboard reguleringsmodul til at levere + 5V til kredsløbet, men du kan også bruge et 9V batteri også. Min senderopsætning på brødbrættet er vist nedenfor.

Stiftdetaljen på LM386 IC er angivet nedenfor

PIN 1 og 8 : Disse er forstærknings-PIN-koder, internt er forstærkningen indstillet til 20, men den kan øges op til 200 ved hjælp af en kondensator mellem PIN 1 og 8. Vi har brugt 10uF kondensator C3 for at få den højeste forstærkning, dvs. 200 Forstærkning kan justeres til en hvilken som helst værdi mellem 20 og 200 ved hjælp af en korrekt kondensator.

Pin 2 og 3: Dette er input-PIN'erne til lydsignaler. Pin 2 er den negative indgangsterminal, der er forbundet til jorden. Pin 3 er den positive indgangsterminal, hvor lydsignalet tilføres for at blive forstærket. I vores kredsløb er det forbundet til den positive terminal på kondensatormikrofonen med et 100k potentiometer RV1. Potentiometer fungerer som lydstyrkeknap.

Pin 4 og 6: Dette er strømforsyningen Pins af IC, Pin 6 for er + Vcc og Pin 4 er jorden. Kredsløbet kan drives med spænding mellem 5-12v.

Pin 5: Dette er output-PIN-koden, hvorfra vi får det forstærkede lydsignal. Den er tilsluttet højttaleren gennem en kondensator C2 til at filtrere jævnstrømskoblet støj.

Pin 7: Dette er bypass-terminalen. Den kan stå åben eller kan jordes ved hjælp af en kondensator for stabilitet

Test af dit trådløse musikoverførselskredsløb

Når du har bygget begge kredsløbene på brødbrættet, skal du strømforsyne dem individuelt og tilslutte lydkilden til senderdelen. Placer nu modtagerens kredsløb på linje med senderkredsen inden for 10 cm og kontroller, om du hører lyden gennem kredsløbet. Hvis ikke, prøv at justere placeringen af POT RV1, indtil du hører noget. Den komplette bearbejdning af kredsløbet kan findes i den linkede video nederst på denne side.

Hvis kredsløbet fungerede ved første forsøg, så betragt dig selv som heldig. Fordi der er mange steder, hvor man kunne gå galt her, så det er sandsynligt, at opbygning af et lydkredsløb på brødbræt er modtageligt for støj. Så for folk, der ikke får det til at fungere første gang, skal du følge trinene for at fejle kredsløbet.

Når du har tændt for senderkredsløbet, skal du bruge dit mobiltelefonkamera til at kontrollere, om IR-lysdioden lyser, gør dette i et mørkt rum, så du nemt kan registrere det. I et lyst rum kan ikke kameraet selv vælge IR-lys. Hvis det lyser, er det forsikret om, at senderen fungerer som forventet.
Efter at have bygget modtagerkredsløbet skal du udskifte fotodioden med 3,5 mm-stikket og afspille en sang. Lyden fra din telefon skal forstærkes og afspilles i din højttaler, hvis ikke Juster RV1, før den begynder at virke. Når du er sikker på at arbejde, skal du udskifte 3,5 mm-stikket med fotodiode igen.
Fortsæt kun med dette trin efter at have fulgt ovenstående to. Forvent ikke at kredsløbet fungerer i længere rækkevidde, lad senderen være et fast sted og prøv at placere modtageren og forskellige vinkler, indtil den opfanger signalerne.

På dette tidspunkt håber jeg, at du fik dit kredsløb til at fungere og nød at bygge det undervejs. Hvis ikke post dine problemer i kommentarfeltet nedenfor, eller brug foraerne i stedet for hurtig reaktion.