Environmental Audio Loudness Meter: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Mitt prosjekt er en lydmåler vist med lysdioder. Den bruker elektronmikrofon, op -forsterker og LM3914 LED Driver IC. Hvordan den brukes er jo høyere omgivelsene rundt sensoren er, jo flere lysdioder slås på av LM3914. Det er et ganske enkelt og interessant prosjekt som er ideelt for nykommere innen elektronikk.

Materialer:

· Brødbrett (Lee's #10516)

· Gensere ELLER (Wire Stripper AND Breadboard Wire) (Lee's #10325 + diverse)

· 10 × gjennomgående lysdioder (Lee's #549 + forskjellige)

· Electret -mikrofon (Lee's #2272)

· Operasjonsforsterker (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee's #7034)

· 1 μF kondensator (Lee's #8962 / #82)

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

· 2 × 1 kΩ motstander (Lee's #9190)

· 330 kΩ motstand (Lee's #9427)

· Potensiometer OG skrutrekker (Lee's #71044 + forskjellige)

· 2 × AA × 3 batteripakker (Lee's #21079)

Trinn 1: Koble til mikrofonen

Koble til elektretmikrofonen ved hjelp av hoppere for bakken. Koble også den andre pinnen som vist i skjematisk. Se databladet for å finne ut hvilken pinne som er. Kondensatorledningen som ikke er direkte koblet til mikrofonen, kan betraktes som rå sensorutgang. Imidlertid vil denne spenningen ha en DC -forspenning. For å fikse dette kan vi trekke utgangen ned til bakken med en 1 kΩ motstand. Dette skaper det som kalles et høypassfilter i dette tilfellet, noe som betyr at DC -delen av signalet ikke passerer gjennom utgangen, men <15 mV topp til topp AC -signalet gjør det. Når mikrofonen er slått på riktig, må du kontrollere at utgangsspenningen (AC) vises riktig.

Trinn 2: Slå på kretsen

Jeg brukte to separate 4,5 V DC kilder, men hvis du allerede har noe lignende som også vil fungere bra. Dette er nødvendig for at AC -mikrofonsignalet skal svinge fullt, selv når det er forsterket. De røde og svarte ledningene skal kobles til skinnene slik at +Vcc, -Vcc og jordskinner er tilstede.

Trinn 3: Forsterkning av mikrofonutgangen

Som tilfellet er med de fleste transdusere, er signalet for lite til å være nyttig for oss. AC -signaler kan forsterkes med operasjonelle forsterkere, transistorer eller transformatorer. Imidlertid synes jeg at forsterkere er de enkleste å jobbe med, så vi fokuserer på forsterkere. Bare en forsterker med to forsyninger er nødvendig (jeg brukte TL084, men du kan bruke hvilken du vil). Alle op amp IC må ha minst 5 pins som er Vs+ (positiv forsyningsspenning), Vs- (negativ forsyningsspenning), V+ (ikke-inverterende inngang), V- (inverterende inngang) og Vo (utgang). Det er masse teori bak op -forsterkere, men de viktige tingene for oss er at Vo aldri kan gå utover V + og V- (i virkeligheten er det virkelige området det som kalles + Vsat og -Vsat), inngangsterminalene trekker ingen strøm (teoretisk sett ikke praktisk), og de ikke-inverterende og inverterende inngangene holdes på samme spenning når op-forsterkeren er i negativ tilbakemelding (Vo koblet til V-).

Se skjematisk for tilkoblinger. Konfigurasjonen vår er det som er kjent som en ikke-inverterende forsterker, noe som betyr at gevinsten er positiv. Gevinsten er generelt Av = Vo / Vi. For en ikke-inverterende forsterker, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Vi bruker motstandsverdier på 1 kΩ og 330 kΩ for å oppnå en forsterkning på 331. Når alt er koblet til, bør det være et rent forsterket AC -signal ved Vo.

Trinn 4: Koble til LM3914

LM3914 er det beste alternativet for oss å lage en analog LED -måler uten bruk av mikrokontroller og ADC. Det er en LED -driver IC Vi trenger ikke å vite alle detaljene i det interne, men vi trenger å vite hvordan vi bruker det. Den har 10 viktigste aktive lave utganger som i utgangspunktet er nåværende kilder. Denne IC har også en V- og V+ som er forsyningsspenningene. RLO og RHI er området for signalet å gå mellom. For våre formål er RLO jordet og RHI justert for bruk av en gryte mellom Vref og bakken. RLO bør ikke overstige Vref. Modusvelgeren bør holdes høyt slik at vi får full bar -effekt med lysdiodene. Alle LED -farger kan brukes, men jeg bruker grønne, oransje, røde og blå lysdioder. Se skjemaet for alle tilkoblinger. Gratulerer! Du er ferdig.

Trinn 5: Merknader

Et voltmeter ville være et nyttig verktøy for dette prosjektet for feilsøking. Et oscilloskop er enda mer nyttig for dette prosjektet med tanke på at det innebærer en god del AC. Selv om det ikke var nødvendig for prosjektet vårt, kunne vi ha rettet Vo fra forsterkeren for et renere DC -signal for bruk med LM3914. Vennligst referer til de respektive databladene for ytterligere informasjon om electret, op amp eller LM3914.