Environmental Audio Loudness Meter: 5 trin

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

Mit projekt er en lydmåler vist med LED'er. Det gør brug af en elektretmikrofon, op -forstærker og LM3914 LED Driver IC. Hvordan den bruges, jo højere omgivelserne omkring sensoren er, jo flere lysdioder tændes af LM3914. Det er et ret simpelt og interessant projekt, der er ideelt for nytilkomne inden for elektronik.

Materialer:

· Brødbræt (Lee's #10516)

· Jumpere ELLER (Wire Stripper OG Breadboard Wire) (Lee's #10325 + forskellige)

· 10 × gennemgående huller (Lee's #549 + forskellige)

· Electret -mikrofon (Lee's #2272)

· Operationel forstærker (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee's #7034)

· 1 μF kondensator (Lees #8962 / #82)

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

· 2 × 1 kΩ modstande (Lee's #9190)

· 330 kΩ modstand (Lee's #9427)

· Potentiometer OG skruetrækker (Lee's #71044 + forskellige)

· 2 × AA × 3 batterier (Lee's #21079)

Trin 1: Tilslutning af mikrofonen

Tilslut elektretmikrofonen ved hjælp af jumpere til jorden. Tilslut også den anden pin som vist i skematisk. Se databladet for at finde ud af, hvilken pin der er. Kondensatorledningen, der ikke er direkte forbundet til mikrofonen, kan betragtes som den rå sensorudgang. Denne spænding vil dog have en DC -bias. For at løse dette kan vi trække output ned til jorden med en 1 kΩ modstand. Dette skaber det, der er kendt som et højpasfilter i dette tilfælde, hvilket betyder, at DC -delen af signalet ikke passerer igennem ved udgangen, men <15 mV peak to peak AC -signalet gør. Når mikrofonen er tændt korrekt, skal du kontrollere, at udgangsspændingen (AC) vises korrekt.

Trin 2: Tænd for kredsløbet

Jeg brugte to separate 4,5 V DC kilder, men hvis du allerede har noget lignende, vil det også fungere fint. Dette er nødvendigt for at AC -mikrofonsignalet kan svinge fuldt ud, selv når det forstærkes. De røde og sorte ledninger skal forbindes til skinnerne, så +Vcc, -Vcc og jordskinner er til stede.

Trin 3: Forstærkning af mikrofonudgangen

Som det er tilfældet med de fleste transducere, er signalet for lille til at være nyttigt for os. AC -signaler kan forstærkes med operationsforstærkere, transistorer eller transformere. Jeg synes dog, at op -forstærkere er de enkleste at arbejde med, så vi fokuserer på op -forstærkere. Der er kun brug for en opladningsforstærker med dobbelt forsyning (jeg brugte TL084, men du kan bruge den, du vil have). Alle op amp IC'er skal have mindst 5 ben, som er Vs+ (positiv forsyningsspænding), Vs- (negativ forsyningsspænding), V+ (ikke-inverterende indgang), V- (inverterende indgang) og Vo (udgang). Der er masser af teori bag op -forstærkere, men de vigtige ting for os er, at Vo aldrig kan gå ud over V + og V- (i virkeligheden er det virkelige område det, der er kendt som + Vsat og -Vsat), inputterminalerne trækker ingen strøm (teoretisk set ikke praktisk), og de ikke-inverterende og inverterende indgange holdes ved den samme spænding, når op-forstærkeren er i negativ feedback (Vo forbundet til V-).

Se skematisk for tilslutningerne. Vores konfiguration er det, der er kendt som en ikke-inverterende forstærker, hvilket betyder, at gevinsten er positiv. Gevinsten er generelt Av = Vo / Vi. For en ikke-inverterende forstærker, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Vi bruger modstandsværdier på 1 kΩ og 330 kΩ for at opnå en forstærkning på 331. Når alt er tilsluttet, skal der være et rent forstærket AC -signal ved Vo.

Trin 4: Tilslutning af LM3914

LM3914 er den bedste mulighed for os at oprette en analog LED -måler uden brug af en mikrokontroller og ADC. Det er en LED -driver IC Vi behøver ikke at kende alle detaljerne i dets interne komponenter, men vi har brug for at vide, hvordan vi bruger det. Det har 10 vigtigste aktive lave output, der dybest set er aktuelle kilder. Denne IC har også en V- og V+, som er forsyningsspændinger. RLO og RHI er området for signalet at gå mellem. Til vores formål er RLO jordforbundet, og RHI justeres til brug af en gryde mellem Vref og jorden. RLO må ikke overstige Vref. Mode select pin skal holdes højt, så vi får en fuld bar -effekt med LED'erne. Alle LED -farver kan bruges, men jeg bruger grønne, orange, røde og blå lysdioder. Se skematisk for alle forbindelser. Tillykke! Du er færdig.

Trin 5: Noter

Et voltmeter ville være et nyttigt værktøj til dette projekt til fejlfinding. Et oscilloskop er endnu mere nyttigt til dette projekt i betragtning af at det involverer en rimelig mængde AC. Selvom det ikke var nødvendigt for vores projekt, kunne vi have rettet Vo fra op -forstærkeren til et renere DC -signal til brug med LM3914. Se de respektive datablade for yderligere oplysninger om elektret, op -forstærker eller LM3914.