IR -basert trådløs lydsender og mottaker: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Trådløs lyd er allerede et teknisk avansert felt der Bluetooth og RF -kommunikasjon er hovedteknologien (selv om det meste kommersielle lydutstyret fungerer med Bluetooth). Å designe en enkel IR Audio Link Circuit ville ikke være gunstig sammenlignet med eksisterende teknologi, men det vil sikkert være en læringsopplevelse om den trådløse lydoverføringen.

Årsaken til ikke å være gunstig er det faktum at IR i motsetning til Bluetooth er kommunikasjon fra siktlinjen, det vil si at både senderen og mottakeren alltid må stå overfor hverandre uten hindringer. Rekkevidden er kanskje ikke så stor som for en vanlig trådløs Bluetooth -lyd.

Ikke desto mindre, for å forstå, la meg designe en enkel IR Audio Link -krets ved hjelp av lett tilgjengelige komponenter.

Trinn 1: Komponenter du trenger

1. IR -lysdioder
2. BC548
3. Brødbrett
4. Fotodiode
5. Gryte 100K
6. LM386
7. Motstander (1k, 10k, 100k)
8. Kondensatorer (0.1uF, 10uF, 22uF)

Dette prosjektet er sponset av LCSC. Jeg har brukt elektroniske komponenter fra LCSC.com. LCSC har et sterkt engasjement for å tilby et bredt utvalg av ekte elektroniske komponenter av høy kvalitet til den beste prisen. Registrer deg i dag og få $ 8 rabatt på din første bestilling.

Trinn 2: Arbeidsprinsipp

Prinsippet bak kretsen er at vi skal ha to individuelle kretser. Den ene er senderkretsen og den andre er mottakerkretsen, senderkretsen vil bli koblet til 3,5 mm lydkontakten for lydinngang og mottakerkretsen vil bli koblet til en høyttaler for å spille sangene. Lydsignalet vil bli overført gjennom en IR LED fra senderkretsen; IR -signalene vil da bli mottatt av en fotodiode som vil bli plassert på mottakerkretsen. Lydsignalet som mottas av fotodioden vil være veldig svakt, og det vil derfor bli forsterket av en LM386 forsterkerkrets og til slutt spilt på en høyttaler.

Det ligner veldig på TV -fjernkontrollen din. Når du trykker på en knapp som IR -lysdioden foran på TVen sender, sender den et signal som vil bli tatt opp av en fotodiode (vanligvis TSOP), og signalet vil bli avkodet for å finne hvilken knapp du har trykket på, sjekk her den universelle IR -fjernkontrollen ved hjelp av TSOP. På samme måte vil signalet som sendes her være et lydsignal og mottakeren vil være en vanlig fotodiode. Denne teknikken vil også fungere med vanlige lysdioder og solcellepaneler; du kan lese lydoverføringen ved hjelp av Li-Fi-artikkelen for å forstå hvordan denne metoden er veldig lik Li-Fi-teknologi.

Trinn 3: Senderkrets

Senderkretsen består bare av et par IR -lysdioder og motstand koblet direkte til lydkilden og batteriet. Et vanskelig sted hvor du kan støte på et problem er å koble lydkontakten til kretsen. En vanlig lydkontakt vil ha tre utgangspinner to for venstre og høyre øretelefon, og den andre er et skjerm som vil fungere som en bakke. Vi trenger en signalpinne som kan være enten venstre eller høyre og en jordet pinne for kretsen vår. Du kan bruke et multimeter i tilkobling for å finne de riktige pinoutene.

Transmitterkretsens arbeid er ganske enkelt, IR -lyset fra IR -LED -en fungerer som et bæresignal og intensiteten til IR -lyset fungerer som et modulerende signal. Så hvis vi driver IR -ledningen gjennom en lydkilde, vil batteriet belyse IR -lysdioden, og intensiteten som den lyser vil være basert på lydsignalet. Vi har brukt to IR -LED her bare for å øke rekkevidden til kretsen; ellers kan vi bruke enda en. Jeg bygger kretsen min over et brødbrett, og kretsen kan drives hvor som helst mellom 5V til 9V, jeg brukte en regulert 5V i stedet for batteriet, så jeg brukte ikke strømbegrensningsmotstanden 1K. Oppsett av brødbrettet er vist nedenfor, jeg har koblet iPod -en min til her som en lydkilde, men kan bruke alt som har en lydkontakt (beklager iPhone -brukere).

Trinn 4: Mottakerkrets

Mottakerkretsen består av en fotodiode som er koblet til en lydforsterkerkrets. Lydforsterkerkretsen er bygget ved bruk av den populære LM386 IC fra Texas Instruments, fordelen med denne kretsen er at dens minimumskrav til komponenter. Denne kretsen kan også drives fra en spenning fra 5V til 12V. Jeg har brukt min brødbrettregulatormodul til å levere +5V til kretsen, men du kan også bruke et 9V -batteri.

PIN 1 og 8: Dette er forsterkningskontroll -PIN -koder, internt er forsterkningen satt til 20, men den kan økes opp til 200 ved å bruke en kondensator mellom PIN 1 og 8. Vi har brukt 10uF kondensator C3 for å få den høyeste forsterkningen, dvs. 200. Gain kan justeres til en hvilken som helst verdi mellom 20 og 200 ved å bruke riktig kondensator.

Pin 2 og 3: Dette er PIN -kodene for lydsignaler. Pinne 2 er den negative inngangsterminalen, koblet til bakken. Pinne 3 er den positive inngangsterminalen, der lydsignalet mates for å bli forsterket. I vår krets er den koblet til den positive terminalen til kondensatormikrofonen med et 100k potensiometer RV1. Potensiometer fungerer som en volumkontrollknapp.

Pin 4 og 6: Dette er strømforsyningspinnene til IC, Pin 6 for is +Vcc og Pin 4 er Ground. Kretsen kan drives med spenningen mellom 5-12v.

Pin 5: Dette er PIN -koden for utgang, som vi får det forsterkede lydsignalet fra. Den er koblet til høyttaleren gjennom en kondensator C2 for å filtrere DC -koblet støy.

Pin 7: Dette er bypass -terminalen. Den kan stå åpen eller kan jordes ved hjelp av en kondensator for stabilitet.

Trinn 5: Hvordan betjene IR -lydsender og mottakerkrets?

• Først må senderen og mottakeren kobles til separat i henhold til kretsdiagrammet.
• Koble strøm til både sender og mottaker ved å bruke to 9V batterier.
• Koble til en 8 Ω høyttaler ved utgangen til LM386 lydforsterker IC.
• Sørg for at avstanden mellom sender og mottaker er mindre enn 30 cm.
• Bruk lydsignalet på senderdelen med en mobiltelefon eller en musikkspiller. Nå kan du lytte til lyden fra høyttaleren.
• Koble batteriene fra senderen og mottakeren

For folk som ikke fikk det til å fungere første gang, følg trinnene for å feilsøke kretsen.

• Etter at du har slått på senderkretsen, bruker du mobiltelefonkameraet til å kontrollere om IR -lysdioden lyser. Gjør dette i et mørkt rom, slik at du enkelt kan oppdage det. I et lyst rom kan ikke kameraet plukke IR -lys. Hvis den lyser, er den trygg på at senderen fungerer som forventet.
• Etter å ha bygd mottakerkretsen, bytt ut fotodioden med 3,5 mm -kontakten og spill en sang. Lyden fra telefonen din bør forsterkes og spilles av i høyttaleren, hvis ikke justeres RV1 til den begynner å fungere. Når du er sikker på å fungere, erstatt 3,5 mm -kontakten med fotodiode igjen.
• Fortsett til dette trinnet først etter å ha fulgt de to ovenfor. Ikke forvent at kretsen skal fungere for lengre rekkevidde, la senderen være på et fast sted og prøv å plassere mottakeren og forskjellige vinkler til den henter signalene.