Okoljski zvočni merilnik glasnosti: 5 korakov

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

Moj projekt je merilnik zvoka, ki ga prikazujejo LED. Uporablja elektronski mikrofon, op ojačevalnik in IC gonilnik LED LM3914. Čim glasneje je okolje okoli senzorja, tem več LED prižge LM3914. To je dokaj preprost in zanimiv projekt, ki je idealen za novince v elektroniki.

Materiali:

· Breadboard (Lee's #10516)

· Skakalci ALI (odstranjevalec žice in žica za plošče) (Lee's #10325 + različni)

· 10 × LED skozi luknjo (Lee's #549 + različni)

· Električni mikrofon (Leejev #2272)

· Operacijski ojačevalnik (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee's #7034)

· 1 μF kondenzator (Lee's #8962 / #82)

· 3 × 2,2 kΩ upori (Lee's #9223 / #9548)

· 2 × 1 kΩ upori (Lee's #9190)

· 330 kΩ upor (Lee's #9427)

· Potenciometer in izvijač (Lee's #71044 + različno)

· 2 × AA × 3 baterije (Lee's #21079)

Korak: Priključite mikrofon

Električni mikrofon priključite s pomočjo mostičkov za ozemljitev. Priključite tudi drugi zatič, kot je prikazano na shemi. Prosimo, da v podatkovnem listu ugotovite, kateri pin je kateri. Kabel kondenzatorja, ki ni neposredno povezan z mikrofonom, lahko razumemo kot izhod surovega senzorja. Vendar bo imela ta napetost enosmerni tok. Če želite to odpraviti, lahko z 1 kΩ uporom potegnemo izhod na tla. To v tem primeru ustvari tako imenovani visokoprepustni filter, kar pomeni, da enosmerni del signala ne prehaja skozi izhod, ampak signal <15 mV od vrha do vrha AC. Ko je mikrofon pravilno vklopljen, preverite, ali je izhodna napetost (AC) pravilno prikazana.

2. korak: Vklop tokokroga

Uporabil sem dva ločena 4,5 V DC vira, če pa že imate kaj podobnega, bo tudi to delovalo dobro. To je potrebno, da se mikrofon izmeničnega toka v celoti zanese, tudi če je ojačan. Rdečo in črno žico je treba priključiti na tirnice, tako da so prisotne +Vcc, -Vcc in talne tirnice.

3. korak: Ojačanje izhoda za mikrofon

Tako kot pri večini pretvornikov je signal premajhen, da bi nam bil koristen. AC signale lahko ojačate z operacijskimi ojačevalniki, tranzistorji ali transformatorji. Vendar se mi zdi, da so operacijski ojačevalniki najpreprostejši za delo, zato se bomo osredotočili na op ojačevalnike. Potreben je samo en ojačevalnik z dvojnim napajanjem (uporabil sem TL084, vendar lahko uporabite katerega koli želite). Vsi IC-ji za ojačevalnik morajo imeti vsaj 5 zatičev, ki so Vs+ (pozitivna napajalna napetost), Vs- (negativna napajalna napetost), V+ (neinvertirni vhod), V- (invertirni vhod) in Vo (izhod). Za operacijskimi ojačevalniki je veliko teorije, vendar nam je pomembno, da Vo nikoli ne more preseči V + in V- (v resnici je resnično območje tako imenovanih + Vsat in -Vsat), vhodni priključki ne črpajo toka (teoretično ne praktično), neinvertirajoči in invertirni vhodi pa ostanejo pri isti napetosti, ko je op ojačevalnik v negativni povratni zvezi (Vo priključen na V-).

Oglejte si shemo povezav. Naša konfiguracija je tako imenovani neinvertirni ojačevalnik, kar pomeni, da je dobiček pozitiven. Dobiček je na splošno Av = Vo / Vi. Za neinvertirajoči ojačevalnik je Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Uporabljamo vrednosti upora 1 kΩ in 330 kΩ, da dosežemo dobiček 331. Ko je vse povezano, mora biti na Vo čist ojačan izmenični signal.

4. korak: Priključite LM3914

LM3914 je najboljša možnost za nas, da ustvarimo analogni LED števec brez uporabe mikrokrmilnika in ADC. Gre za IC gonilnika LED. Ni nam treba poznati vseh posebnosti njegove notranjosti, vendar moramo vedeti, kako ga uporabljati. Ima 10 glavnih aktivnih nizkih izhodov, ki so v bistvu trenutni viri. Ta IC ima tudi V- in V+, ki sta napajalni napetosti. RLO in RHI sta območje med signalom. Za naše namene je RLO ozemljen in RHI prilagojen za uporabo lonca med Vrefom in zemljo. RLO ne sme presegati Vref. Zatič za izbiro načina je treba držati visoko, da dobimo polni učinek z LED diodami. Uporabite lahko vse barve LED, vendar uporabljam zeleno, oranžno, rdečo in modro LED. Za vse povezave glejte shemo. Čestitke! Končal si.

5. korak: Opombe

Voltmeter bi bil pri tem projektu koristno orodje za odpravljanje težav. Osciloskop je za ta projekt še bolj uporaben, saj vključuje precejšnjo količino izmeničnega toka. Čeprav za naš projekt to ni bilo potrebno, bi lahko Vo iz ojačevalnika ojačevalnika popravili čistejši enosmerni signal za uporabo z LM3914. Za dodatne informacije o elektrinem, op ojačevalniku ali LM3914 si oglejte ustrezne podatkovne liste.