Send musik over en laserstråle: 6 trin

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

ADVARSEL: dette projekt involverer brug og ændring af laserenheder. Selvom de lasere, jeg foreslår at bruge (købte røde pegepinde) er relativt sikre at håndtere, må du ALDRIG SE DIREKT IND I EN LASERBJELKE, PAS PÅ REFLEKTIONER, og vær ekstremt omhyggelig, når du ændrer et laserprodukt. Jeg er heller ikke ansvarlig for noget dumt, du gør. Her er endnu en ting at gøre med disse salgsfremmende laserpointer: Send musik (eller data) fra punkt A til punkt B over laserstrålen ved hjælp af amplitudemodulation. Det kræver kun at pege den modificerede laser mod en detektor, og der kan høres musik fra en tilsluttet forstærker. Rækkevidden og kvaliteten (eller datahastigheden) kan variere, men jeg har fået en HALV MILE af rækkevidde med fremragende lydkvalitet og omkring 300bps gennemløb. Billedet vist her er transmitteren og modtageren, der arbejder på tværs af mit skrivebord under en test. AT SE SÅDAN BRUGER DU TO LASERE TIL AT SENDE TO MUSIKKANALER OG BLANDE DEM MED ET PAR SOLGLASSER, tjek blogindlægget her. En video af systemet, der fungerer, kan findes her: https://video.google.com/videoplay?docid = 6895048767032879458 & hl = daMeget inspiration til dette projekt kom fra

Trin 1: Saml materialer

For at sende musik over en laserstråle skal du bruge følgende dele, hvoraf de fleste kan fås for mindre end 5 dollars ved radioshack i alt (udover markøren, som sandsynligvis koster $ 15). Hvis du har et stramt budget, kan du prøve at udskifte laseren med en rød LED og en 100ohm modstand i serie.

til senderen: en laserpointerbatterier (D-celle fungerer bedst) potentiometer (variabel modstand) 50k ohm eller mindre lydkilde (iPod, cd-afspiller, mikrofonforforstærker, pc line-out osv.) noget ledning (cat5 aka ethernet-kabler fungerer bedst) vippekontakt (en turbokontakt fra en gammel pc fungerer godt) lydtransformator (kan trækkes fra lydudstyr) 1/8 "lydstik (kan hentes fra enden af et hovedtelefonkabel) til modtageren: fototransitor (fotodioder eller IR-detektorer virker også) 1/8 "lydstik noget mere trådforstærker med høj forstærkning (bærbar computer med mikrofonindgang eller mikrofonforstærker plus forstærker) forstørrelsesglas (hjælper på store afstande) værktøjer: trådskærer/stripper loddejern og elektronik loddetape (klart og/eller elektrisk) digitalt multimeter (kan være nyttigt … virkelig ikke påkrævet) stativ (hjælper med at sigte laser på afstand) tomme pizzakasser med hvide ryg (til at finde stråle og til justeringer) nogle assistenter

Trin 2: Hack laseren

Først skal laserpegeren ændres. Fjern alle batterier og totaliser spændingen på batterierne for at finde den spænding, som laseren kræver. For eksempel tager mit to AAA -batterier, så det er 2 x 1,5 eller 3 volt. Nu loddes tråde videre til de positive og negative terminaler inde i laseren. Dette kan kræve, at sagen åbnes lidt (en dremmel er undertiden nødvendig).

Find derefter ud af, hvordan du holder knappen på markøren nede, der gør den lys. Et afskåret blyantviskelæder og et ruberband fungerer for mig. Test nu den modificerede laser ved at tilslutte batterier med passende spænding til de nyligt tilsluttede ledninger. Hvis det ikke virker, kan du prøve at forbinde dem i den modsatte retning. Laserpegere bruger laserdioder, der kun tager strøm i en retning. Denne mod giver os mulighed for at kontrollere laserens lysstyrke ved at variere spændingen og strømmen, der leveres til den. På billedet herunder kan du se min markør med to D-cellebatterier påsat.

Trin 3: Opret transmitterkredsløb

Brug skematikken herunder som en vejledning i lodning til at transmittere kredsløbet. Alt til venstre for laseren er transmitterkredsløbet.

Tape eller lim komponenterne ned til et stykke pap, eller brug et brødbræt. Tjek billedet af mit færdige bord. Jeg brugte en 1/8 tommer hunstik for at gøre forbindelserne lettere. For at teste kredsløbet skal du skrue op for iPod -lyden til MAX, afspille musik med masser af bas og dreje potentiometeret helt ned. Laserpunktet skal se ud til at pulse med musikken, da dette er et amplitude -moduleret (AM) kredsløb.

Trin 4: Konfigurer modtageren

Lodde lange ledninger på fototransistoren (eller fotodioden). Slut disse til et 1/8 tommer lydstik (et hovedtelefonkabel er perfekt). Tilslut dette til MIC -porten på en bærbar eller pc eller anden MIC -forforstærker/forstærker, og skru op for forstærkningen og lydstyrken til et moderat niveau. Prøv at montere hele opsætningen (med plads til et forstørrelsesglas) på et robust, men bærbart materiale (som et træbræt).

For dette projekt er forstærkerens GAIN kritisk. Det skal være meget højt at opfange små variationer i indgangssignal (lys) for at trække musikken ud. Derfor bygger jeg en breadboard-forforstærker fra RadioShacks 50-in-1 Sensor Lab breadboard-kit, som jeg stærkt anbefaler. Se billederne og skemaerne fra den medfølgende bog.

Trin 5: Prøv det

Ret laserstrålen mod fotodioden, slå play på iPod, og lyt til alle lyde, der kommer fra forstærkeren. Spil med iPod -lydstyrken og potentiometerpositionerne, indtil musik kan høres klart og uden forvrængning på den modtagende side. Skru derefter op for modtagerforstærkningen som nødvendig.

Prøv at montere laseren på et stativ og sende musik over en længere afstand. Jeg har for nylig kunne høre Starway to Heaven klart i en stråleafstand på en halv mil. Dette blev gjort over en lille sø, med en assistent i en kø med en pizzaboks til at hjælpe med sigtningen.

Trin 6: Hvordan fungerer det? og hvor skal jeg hen herfra?

Dette kredsløb fungerer ved hjælp af amplitudemodulation, præcis som AM -radio, undtagen ved hjælp af en bølgelængde for synligt lys i stedet for en radiofrekvens. Lydsignalet forlader iPod som en varierende spænding, som tvinger en varierende strøm gennem laseren. Derefter formidler laserens varierende lysstyrke den musikalske information. Endelig varierer fototransistoren i modstand, da lysstyrken på den ændres. Mikrofonforstærkeren påfører fototransistoren en lille spænding og forstærker den resulterende strøm.

Et problem med dette system er, at der på hvert trin er en ikke-lineær overførselsfunktion, det vil sige, at der opstår forvrængning, fordi lysstyrkeændringerne ikke altid er proportional med ændringen i anvendt spænding. Se skærmbilledet herunder for et eksempel, og lyt til den vedhæftede lydprøve. Det næste trin i dette projekt ville være at bruge pulser (som hurtig, computerstyret morse-kode) til at formidle digital information som tekst, krystalklar lyd eller endda video. Man kunne endda netværke computere med laserstråler på en måde, der ligner fiberoptik, men i det fri. Jeg sender C -kode til mine sende- og modtagelsesprogrammer.