IR -baseret trådløs lydsender og modtager: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Trådløs lyd er allerede et teknisk avanceret område, hvor Bluetooth og RF -kommunikation er de vigtigste teknologier (selvom det meste kommercielle lydudstyr fungerer med Bluetooth). At designe et simpelt IR Audio Link Circuit ville ikke være en fordel i forhold til de eksisterende teknologier, men det vil helt sikkert være en læringsoplevelse om den trådløse lydoverførsel.

Årsagen til ikke at være gavnlig er det faktum, at IR i modsætning til Bluetooth er kommunikation fra synsfeltet, dvs. både sender og modtager skal altid vende mod hinanden uden forhindringer. Rækkevidden er muligvis ikke så stor som en typisk trådløs Bluetooth -lyd.

Ikke desto mindre, med det formål at forstå, lad mig designe et simpelt IR Audio Link -kredsløb ved hjælp af let tilgængelige komponenter.

Trin 1: Komponenter, du har brug for

1. IR lysdioder
2. BC548
3. Brødbræt
4. Fotodiode
5. Gryde 100K
6. LM386
7. Modstande (1k, 10k, 100k)
8. Kondensatorer (0.1uF, 10uF, 22uF)

Dette projekt er sponsoreret af LCSC. Jeg har brugt elektroniske komponenter fra LCSC.com. LCSC har et stærkt engagement i at tilbyde et bredt udvalg af ægte elektroniske komponenter af høj kvalitet til den bedste pris. Tilmeld dig i dag og få $ 8 rabat på din første ordre.

Trin 2: Arbejdsprincip

Princippet bag kredsløbet er, at vi vil have to individuelle kredsløb. Den ene er transmitterkredsløbet, og den anden er modtagerkredsløbet, transmitterkredsløbet vil blive forbundet til 3,5 mm lydstik til lydindgang, og modtagerkredsløbet vil blive forbundet til en højttaler for at afspille sangene. Lydsignalet vil blive transmitteret via en IR LED fra transmitterkredsløbet; IR -signalerne vil derefter blive modtaget af en fotodiode, som vil blive placeret på modtager kredsløbet. Lydsignalet, der således modtages af fotodioden, vil være meget svagt, og det vil derfor blive forstærket af et LM386 -forstærkerkredsløb og til sidst afspille på en højttaler.

Det ligner meget din fjernsyns fjernbetjening, når du trykker på en knap på IR -lyset foran på dit fjernsyn, sender det et signal, der vil blive optaget af en fotodiode (almindelig TSOP), og signalet vil blive afkodet for at finde hvilken knap du har trykket på, 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 vil også fungere med normale lysdioder og solpaneler; du kan læse lydoverførsel ved hjælp af Li-Fi-artiklen for at forstå, hvordan denne metode meget ligner Li-Fi-teknologi.

Trin 3: Senderkredsløb

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

Transmitterkredsløbets funktion er ret enkel, 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 -LED'en via en lydkilde, vil batteriet belyse IR -LED'en, og intensiteten, hvormed den lyser, vil være baseret på lydsignalet. Vi har brugt to IR -lysdioder her bare for at øge kredsløbets rækkevidde; ellers kan vi bruge selv en. Jeg bygger mit kredsløb over et brødbræt, og kredsløbet kan drives overalt mellem 5V til 9V, jeg brugte en reguleret 5V i stedet for batteriet, så jeg brugte ikke den nuværende begrænsningsmodstand 1K. Opsætning af brødbrættet er vist nedenfor, jeg har tilsluttet min iPod her som en lydkilde, men kan bruge alt, der har et lydstik (beklager iPhone -brugere).

Trin 4: Modtagerkredsløb

Modtagerkredsløbet består af en fotodiode, der er forbundet til et lydforstærkerkredsløb. Lydforstærkerkredsløbet er bygget ved hjælp af den populære LM386 IC fra Texas Instruments, fordelen ved dette kredsløb er, at dets minimumskrav til komponenter. Dette kredsløb kan også drives af en spænding fra 5V til 12V, jeg har brugt mit brødbrætregulatormodul til at levere +5V til kredsløbet, men du kan også bruge et 9V batteri.

PIN 1 og 8: Disse er forstærkningsstyrings -PIN'erne, 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 den korrekte kondensator.

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

Pin 4 og 6: Disse er strømforsyningens pins af IC, Pin 6 for is +Vcc og Pin 4 er Ground. Kredsløbet kan drives med spændingen mellem 5-12v.

Pin 5: Dette er output -PIN, hvorfra vi får det forstærkede lydsignal. Den er forbundet til højttaleren via en kondensator C2 for at filtrere DC -koblet støj.

Pin 7: Dette er bypass -terminalen. Det kan efterlades åbent eller kan jordes ved hjælp af en kondensator for stabilitet.

Trin 5: Hvordan betjenes IR -lydsender og modtager kredsløb?

• Giv i første omgang sender og modtager forbindelserne separat i henhold til kredsløbsdiagrammet.
• Tilfør strøm til både sender og modtager sektioner ved hjælp af to 9V batterier.
• Tilslut en 8 Ω højttaler ved udgangen på LM386 Audio Amplifier IC.
• Sørg for, at afstanden mellem sender og modtagersektioner er under 30 cm.
• Anvend lydsignalet på sendersektionen ved hjælp af en mobiltelefon eller en musikafspiller. Nu kan du lytte til lyden fra højttaleren.
• Afbryd batterierne fra senderen og modtageren

For folk, der ikke fik det til at fungere første gang, skal du følge trinene for at fejlsøge kredsløbet.

• Efter tilslutning af senderkredsløbet skal du bruge dit mobiltelefonkamera til at kontrollere, om IR -lysdioden lyser. Gør dette i et mørkt rum, så du let kan registrere det. I et lyst rum kan selv kameraet ikke vælge IR -lys. Hvis den lyser, er den sikret, at senderen fungerer som forventet.
• Efter opbygning af modtager kredsløb, udskift fotodioden med 3,5 mm stikket og afspil en sang. Lyden fra din telefon skal forstærkes og afspilles i din højttaler, hvis ikke justeres RV1, før den begynder at fungere. Når du er sikker på at fungere, skal du udskifte 3,5 mm -stikket med fotodiode igen.
• Fortsæt kun til dette trin efter at have fulgt ovenstående to. Forvent ikke, at kredsløbet fungerer i længere rækkevidde, lad senderen stå på et fast sted, og prøv at placere modtageren og forskellige vinkler, indtil den opfanger signalerne.