Brezžični avdio oddajnik in sprejemnik na osnovi IR: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Brezžični zvok je že tehnično napredno področje, kjer sta Bluetooth in RF komunikacija glavna tehnologija (čeprav večina komercialne avdio opreme deluje z Bluetoothom). Oblikovanje preprostega vezja IR Audio Link ne bi bilo koristno v primerjavi z obstoječimi tehnologijami, zagotovo pa bo učna izkušnja o brezžičnem prenosu zvoka.

Razlog za to, da ni koristen, je dejstvo, da je za razliko od Bluetootha infrardeča komunikacija vidna, torej morata biti oddajnik in sprejemnik vedno obrnjena drug proti drugemu brez ovir. Poleg tega obseg morda ni tako velik kot pri običajnem brezžičnem zvoku Bluetooth.

Kljub temu naj zaradi razumevanja oblikujem preprosto vezje IR Audio Link z uporabo lahko dostopnih komponent.

1. korak: komponente, ki jih potrebujete

1. IR LED
2. BC548
3. Ogledna plošča
4. Fotodioda
5. Lonček 100K
6. LM386
7. Upori (1k, 10k, 100k)
8. Kondenzatorji (0,1uF, 10uF, 22uF)

Ta projekt sponzorira LCSC. Uporabljam elektronske komponente z LCSC.com. LCSC si močno prizadeva ponuditi širok izbor pristnih, visokokakovostnih elektronskih komponent po najboljši ceni. Prijavite se danes in prejmite 8 USD popusta pri prvem naročilu.

2. korak: Načelo delovanja

Načelo vezja je, da bomo imeli dva posamezna vezja. Eno je oddajniško vezje, drugo pa sprejemno vezje, oddajniško vezje bo priključeno na 3,5 mm avdio priključek za avdio vhod, sprejemno vezje pa bo priključeno na zvočnik za predvajanje pesmi. Zvočni signal se bo prenašal prek IR LED iz oddajniškega vezja; IR signale bo nato sprejela fotodioda, ki bo postavljena na sprejemno vezje. Zvočni signal, ki ga tako sprejme fotodioda, bo zelo šibek, zato ga bo ojačevalno vezje LM386 ojačalo in končno predvajalo na zvočniku.

Je zelo podoben daljinskemu upravljalniku televizorja, ko pritisnete gumb, ki ga vodi IR na sprednji strani televizorja, odda signal, ki ga bo prevzela fotodioda (običajno TSOP), signal pa bo dekodiran, da poiščete kateri gumb ste pritisnili, tukaj preverite univerzalni IR daljinski upravljalnik z uporabo TSOP. Podobno bo tukaj oddani signal zvočni signal, sprejemnik pa navadna fotodioda. Ta tehnika bo delovala tudi z običajnimi LED in sončnimi celicami; avdio prenos lahko preberete v članku Li-Fi, da razumete, kako je ta metoda zelo podobna tehnologiji Li-Fi.

Korak: Vezje oddajnika

Oddajniški tokokrog je sestavljen le iz nekaj IR LED in upora, priključenih neposredno na vir zvoka in baterijo. Eden težavnih krajev, kjer bi lahko naleteli na težave, je priključitev avdio priključka na vezje. Običajen avdio priključek bo imel tri izhodne zatiče, dva za levo in desno slušalko, drugi pa ščit, ki bo deloval kot ozemljitev. Potrebujemo en signalni zatič, ki je lahko levi ali desni, in en ozemljitveni zatič za naše vezje. Za povezovanje lahko uporabite multimeter, da poiščete prave izpiske.

Delovanje vezja oddajnika je precej preprosto, IR svetloba iz IR LED deluje kot nosilec signala, jakost IR svetlobe pa kot modulirajoči signal. Torej, če napajamo IR diodo preko avdio vira, bo baterija osvetlila IR LED in intenzivnost, s katero sveti, bo temeljila na zvočnem signalu. Tu smo uporabili dve IR LED samo za povečanje dosega vezja; sicer lahko uporabimo celo enega. Svoje vezje gradim preko plošče in vezje je mogoče napajati kjer koli med 5V do 9V, namesto baterije sem uporabil regulirano 5V, zato nisem uporabil omejevalnega upora 1K. Spodaj je prikazana nastavitev matične plošče. IPod sem tukaj priključil kot vir zvoka, vendar lahko uporabljam vse, kar ima avdio priključek (žal uporabniki iPhone -a).

4. korak: Vezje sprejemnika

Sprejemno vezje je sestavljeno iz fotodiode, ki je povezana z vezjem avdio ojačevalnika. Zvočno ojačevalno vezje je zgrajeno z uporabo priljubljenega IC LM386 podjetja Texas Instruments, prednost tega vezja pa je v tem, da njegove minimalne zahteve po komponentah. To vezje se lahko napaja tudi z napetostjo od 5 V do 12 V. Uporabil sem svoj regulatorni modul za napajanje za napajanje +5V v vezje, lahko pa uporabite tudi 9 V baterijo.

PIN 1 in 8: To sta PIN za kontrolo ojačanja, interno je dobiček nastavljen na 20, vendar ga je mogoče povečati do 200 z uporabo kondenzatorja med PIN 1 in 8. Kondenzator 10uF C3 smo uporabili za največji dobiček, tj. Dobiček lahko nastavite na poljubno vrednost med 20 in 200 z uporabo ustreznega kondenzatorja.

Pin 2 in 3: To sta vhodni PIN za zvočne signale. Pin 2 je negativni vhodni priključek, povezan z maso. Pin 3 je pozitivni vhodni priključek, v katerega se zvočni signal napaja za ojačanje. V našem vezju je povezan s pozitivnim priključkom mikrofona kondenzatorja s 100k potenciometrom RV1. Potenciometer deluje kot gumb za nadzor glasnosti.

Pin 4 in 6: To so napajalni zatiči IC, Pin 6 for je +Vcc in Pin 4 je ozemljen. Vezje se lahko napaja z napetostjo med 5-12v.

Pin 5: To je izhodni PIN, iz katerega dobimo ojačan zvočni signal. Z zvočnikom je povezan preko kondenzatorja C2 za filtriranje hrupa, povezanega z enosmernim tokom.

Pin 7: To je obvodni terminal. Za stabilnost ga lahko pustite odprtega ali ozemljite s kondenzatorjem.

5. korak: Kako upravljati vezje IR oddajnika in sprejemnika?

• Oddajniku in sprejemniku najprej povežite ločeno v skladu s shemo vezja.
• Napajajte oddajnik in sprejemnik z dvema 9V baterijama.
• Priključite 8 Ω zvočnik na izhodu IC ojačevalnika zvoka LM386.
• Prepričajte se, da je razdalja med oddajnikom in sprejemnikom manjša od 30 cm.
• Zvočni signal z oddajnikom uporabite z mobilnim telefonom ali predvajalnikom glasbe. Zdaj lahko poslušate zvok zvočnika.
• Odklopite baterije iz oddajnika in sprejemnika

Za ljudi, ki jim prvič ni uspelo, sledite korakom za odpravljanje napak v vezju.

• Po vklopu oddajniškega vezja s kamero mobilnega telefona preverite, ali IR LED sveti, to storite v temni sobi, da jo boste zlahka zaznali. V svetli sobi niti fotoaparat ne more izbrati IR svetlobe. Če sveti, je zagotovljeno, da oddajnik deluje po pričakovanjih.
• Po izgradnji sprejemnega vezja zamenjajte fotodiodo s 3,5 -milimetrskim priključkom in predvajajte pesem. Zvok iz telefona je treba ojačati in predvajati v zvočniku, če ne nastavite RV1, dokler ne začne delovati. Ko zagotovite delo, 3,5 -milimetrski vtič znova zamenjajte s fotodiodo.
• Ta korak nadaljujte šele, ko sledite zgornjim dvema. Ne pričakujte, da bo vezje delovalo na daljše razdalje, oddajnik pustite na fiksnem mestu in poskusite sprejemnik in različne kote postaviti, dokler ne pobere signalov.