Ir-pohjainen langaton audiolähetin ja -vastaanotinpiiri

Infrapuna on yleisimmin käytetty langaton tiedonsiirtoväline rajoitetulle alueelle, ja olemme jo käsitelleet yksinkertaista IR-lähetin- ja vastaanotinpiiriä. Tänään tässä artikkelissa opitaan, kuinka rakentaa raaka langaton äänensiirtopiiri IR-LEDeillä. Tämän piirin avulla sinun pitäisi pystyä soittamaan kappaleita iPodista, matkapuhelimesta tai tietokoneesta ulkoiseen kaiuttimeen ilman, että sinun tarvitsee liittää niitä suoraan AUX-kaapelilla. Piirissä on monia rajoituksia, ja on olemassa parempia tapoja, kuten Bluetooth, toistaa kappaleita langattomasti, joten tämän artikkelin tarkoituksena on vain auttaa sinua ymmärtämään yksinkertaisia äänipiirejä ja samalla pitämään hauskaa sen rakentamisessa. Myös tämän projektin piiri on mahdollisimman yksinkertaistettu pitämään asiat yksinkertaisina ja luotettavina rakentamisen helpottamiseksi, joten tämän pitäisi olla loistava viikonloppuprojekti rakentaa ja oppia yhdessä ystäviesi kanssa. Nyt sanotaan, että aloitetaan!

Toimintaperiaate

Piirin takana on, että meillä on kaksi erillistä piiriä. Yksi on lähetinpiiri ja toinen vastaanotinpiiri, lähetinpiiri kytketään 3,5 mm: n ääniliitäntään äänituloa varten ja vastaanotinpiiri kytketään kaiuttimeen kappaleiden toistamiseksi. Audiosignaalit lähetetään IR-LED lähettimen piiri; infrapunasignaalit vastaanotetaan sitten valodiodilla, joka sijoitetaan vastaanotinpiiriin. Valodiodin täten vastaanottama äänisignaali on hyvin heikko, joten LM386-vahvistinpiiri vahvistaa sen ja lopulta toistaa kaiuttimella.

Se on hyvin samanlainen kuin television kaukosäädin, kun painat television etupuolella olevaa IR-johtoa, se lähettää signaalin, jonka valodiodi (TSOP yleisesti) noutaa, ja signaali dekoodataan, jotta löydetään mikä painike olet painanut, tarkista tästä yleinen IR-kaukosäädin TSOP: n avulla. Samoin lähetetty signaali on audiosignaali ja vastaanotin on tavallinen valodiodi. Tämä tekniikka toimii myös normaalien LEDien ja aurinkopaneelien kanssa; voit lukea Audio Transfer with Li-Fi -artikkelin ymmärtääkseen, kuinka tämä menetelmä on hyvin samanlainen kuin Li-Fi-tekniikka.

Tarvittavat komponentit

Leipälauta (2 Nosta)
IR-LED (2 nenää)
3,5 mm: n ääniliitäntä
LM386 IC
Valodiodi
100K POT
Vastukset (1k, 10k, 100k)
Kondensaattorit (0,1uF, 10uF, 22uF)

Piirikaavio

Täydellinen kytkentäkaavio tälle langattomalle musiikinsiirrolle käyttämällä IR-LEDejä -projekti on annettu alla:

Lähetinpiiri

Lähetinpiiri koostuu vain parista IR-LEDistä ja vastuksesta, jotka on kytketty suoraan äänilähteeseen ja akkuun. Yksi hankala paikka, jossa saatat kohdata ongelmia, on ääniliittimen liittäminen piiriin. Tavallisessa audioliittimessä on kolme lähtöliitintä kaksi vasemmalle ja oikealle kuulokkeelle ja toinen on suoja, joka toimii maadoituksena. Tarvitsemme yhden signaalitapin, joka voi olla joko vasen tai oikea, ja yhden maadoitustapin piirillemme. Voit käyttää yleismittaria liitännöissä löytääksesi oikeat pinoutit. Liittimessäni on tässä muodossa olevat nastat.

Toiminnan kannalta Lähetinpiiri on melko yksinkertainen, IR valon IR-LED toimii kantoaaltosignaalin ja intensiteetti IR-valon toimii moduloivan signaalin. Joten jos syötämme infrapunajohtimen audiolähteen läpi, akku valaisee infrapunajohtimen ja voimakkuus, jolla se hehkuu, perustuu audiosignaaliin. Olemme käyttäneet täällä kahta IR-LEDiä vain piirin alueen lisäämiseen; muuten voimme käyttää jopa yhtä. Rakennan piirini leipälevyn päälle ja piiri voidaan syöttää missä tahansa välillä 5 V - 9 V, käytin säädettyä 5 V: n pariston sijasta, joten en käyttänyt virranrajoitinvastusta 1K. Leipälevyn asetukset on esitetty alla. Olen liittänyt iPodin tähän äänilähteeksi, mutta voin käyttää mitä tahansa, jossa on ääniliitäntä (Anteeksi, että Iphone-käyttäjät).

Vastaanotinpiiri

Vastaanotinpiiri sisältää valodiodin, joka on kytketty Audiovahvistin piiri. Äänivahvistinpiiri on rakennettu käyttämällä suosittua Texas-instrumenttien LM386 IC: tä, tämän piirin etuna on, että sen komponenttien vähäinen vaatimus on. Tätä virtapiiriä voidaan käyttää myös jännitteellä, joka vaihtelee välillä 5 V - 12 V, olen käyttänyt leipälautan säätömoduulini syöttämään piiriin + 5 V, mutta voit käyttää myös 9 V: n akkua. Lähettimen asetukset leipätaululla on esitetty alla.

LM386 IC: n tapin yksityiskohdat on annettu alla

PIN 1 ja 8 : Nämä ovat vahvistuksen ohjauksen PIN-koodit, sisäisesti vahvistus asetetaan 20: ksi, mutta sitä voidaan kasvattaa 200: een käyttämällä kondensaattoria PIN 1: n ja 8 välillä. Olemme käyttäneet 10uF kondensaattoria C3 saadaksesi suurimman vahvistuksen eli 200 Vahvistus voidaan säätää mihin tahansa arvoon välillä 20 - 200 käyttämällä oikeaa kondensaattoria.

Nastat 2 ja 3: Nämä ovat äänisignaalien PIN-koodit. Tappi 2 on negatiivinen tuloliitin, kytketty maahan. Nasta 3 on positiivinen tuloliitin, jossa äänisignaali syötetään vahvistettavaksi. Piirissämme se on kytketty lauhdutinmikrofonin positiiviseen napaan 100k potentiometrillä RV1. Potentiometri toimii äänenvoimakkuuden säätönupina.

Nastat 4 ja 6: Nämä ovat IC: n virtalähteen nastat, nasta 6 on + Vcc ja nasta 4 on maadoitettu. Piiri voidaan syöttää jännitteellä 5-12v.

Tappi 5: Tämä on ulostulon PIN, josta saamme vahvistetun äänisignaalin. Se on kytketty kaiuttimeen kondensaattorin C2 kautta DC-kytketyn kohinan suodattamiseksi.

Tappi 7: Tämä on ohitusliitin. Se voidaan jättää auki tai maadoittaa kondensaattorilla vakauden takaamiseksi

Langattoman musiikinsiirtopiirin testaaminen

Kun olet rakentanut molemmat piirit leipätaululle, virtaa ne yksitellen ja kytke äänilähde lähetinosaan, aseta nyt vastaanotinpiiri linjaan lähetinpiirin kanssa 10 cm: n sisällä ja tarkista, kuuletko äänen piirin kautta. Jos et yritä säätää POT RV1: n asentoa, kunnes kuulet jotain. Piirin täydellinen toiminta löytyy videosta, joka on linkitetty tämän sivun alaosaan.

Jos piiri toimi ensimmäisellä yrityksellä, pidä itseäsi onnekas. Koska täällä on monia paikkoja, joissa voi mennä pieleen, niin äänipiirin rakentaminen leipälaudalle on todennäköisesti altis melulle. Joten ihmisille, jotka saavat sen toimimaan ensimmäistä kertaa, seuraa ohjeita virheenkorjaamiseksi.

Kun lähetinpiiri on kytketty virtalähteeseen, tarkista matkapuhelimen kameralla, palaako IR-LED, tee tämä pimeässä huoneessa, jotta voit helposti tunnistaa sen. Valoisassa huoneessa edes kamera ei pysty ottamaan infrapunavaloa. Jos se hehkuu, on varmaa, että lähetin toimii odotetulla tavalla.
Kun olet rakentanut vastaanotinpiirin, vaihda fotodiodi 3,5 mm: n liittimeen ja toista kappale. Puhelimesi ääntä tulisi vahvistaa ja toistaa kaiuttimellasi, ellei säädä RV1: tä ennen kuin se alkaa toimia. Kun olet varmistanut työskentelyn, vaihda 3,5 mm: n liitin taas Photodiode-liittimeen.
Jatka tähän vaiheeseen vasta noudattamalla edellä mainittuja kahta. Älä odota, että piiri toimii pidemmällä kantamalla, jätä lähetin kiinteään paikkaan ja yritä sijoittaa vastaanotin ja eri kulmat, kunnes se ottaa signaalit.

Tähän mennessä toivon, että sait piirisi toimimaan ja nautit sen rakentamisesta matkan varrella. Jos et lähetä ongelmasi alla olevaan kommenttiosioon, tai käytä pikemminkin foorumeita.