Overføring av musikk gjennom lysdioder: 9 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Du vet sikkert at radiobølger kan overføre lyd, men visste du at synlig lys kan gjøre det samme? Ved å bruke en veldig enkel kretsdesign og noen vanlige deler, kan vi enkelt konstruere en enhet som lar oss overføre musikk trådløst gjennom LED -lys!

Trinn 1: Første ting først: Kretsen

Bildet ovenfor er omrisset for kretsen som vi snart skal bygge. Legg merke til at det er veldig enkelt; bare et halvt dusin komponenter er virkelig nødvendig for å konstruere denne enheten.

Trinn 2: Deleliste

De nødvendige delene kan kjøpes for hvor som helst i området $ 15 til $ 50. De er som følger:

1. Hvite lysdioder med høy lysstyrke. Du vil ha minst to av dem. Jo høyere effekt de er, desto bedre! (Forutsatt at de er vurdert til 3 - 3,5 volt)

2. En diode. Du trenger ingen spesifikk type; Jeg fjernet denne fra en shot bridge -likeretter.

3. (Valgfritt) en 10 ohm motstand. Hvis lysdiodene dine er høystrømstyper og du har flere av dem, vil du sannsynligvis ha det bra uten motstand. Men hvis du bare har et par og/eller de er tradisjonelle lysdioder med lav strømstyrke, må du sørge for at du har en motstand som er mellom 10 og 100 ohm. Høyere motstand er nødvendig for pærer med lavere strøm.

4. Brødbrett / PCB -brett. Dette er bare for å ha en ramme som du kan bygge kretsen på.

5. MP3 -spiller og lydkabel

6. Hodetelefoner eller høyttalere med standard lydkontakt

7. Et solcellepanel. Vanligvis vil du få bedre resultater med paneler med høyere spenning. Den som er vist på dette bildet er vurdert til 6 volt, selv om jeg har en større som er vurdert til 12 (og den fungerer noe bedre).

8. 6V lyktbatteri. Å prøve å bruke lavere eller høyere spenninger vil ikke fungere. Jeg skal forklare hvorfor senere.

8. Reserve kobberledninger. Mange komponenter, jeg må koble dem!

Trinn 3: Bygg lyspanelet

Den viktigste delen av dette prosjektet er lyspanelet. Det er hjertet (og MP3 -spilleren er sjelen) som resten av "senderen" er bygget på.

Siden vi jobber med en 6-volts strømkilde og bruker 3,3-volts lysdioder, må vi starte med å koble lysdiodene i serie på 2. Når du har koblet til et par par lysdioder, og effektivt omdanne dem til 6,6 -voltspærer, kan du deretter stable så mange av disse parene parallelt som du ønsker. Vanligvis vil jeg imidlertid si at 5 eller 6 par parallelt (10-12 individuelle lys) er rikelig. Vi prøver ikke å drive disse med full lysstyrke; kretsens natur vil ikke tillate dem å bli mye lysere enn kanskje fem eller ti prosent av sin nominelle kapasitet.

Når du har fullført lysoppsettet, kobler du det til batteriet for å teste det (helst med en liten motstand, spesielt hvis du har lysdioder med lavere effekt).

Trinn 4: MP3 -spillergrensesnittet

Når vi setter lysbjelken til side, er neste forretningsorden å finne ut en måte å koble MP3 -spilleren til enheten. Dette kan gjøres ved å bruke en forhåndsdefinert 3,5 mm hodetelefonkontakt, eller (for billigere og raskere) et par stykker kobbertråd.

Når du undersøker enden av lydkabelen med en gang, vil du legge merke til at den er delt inn i tre deler. Målet vårt er å koble to av disse tre delene til kretsen. For å oppnå dette, ta et lite stykke nakne kobbertråd - kanskje 4 eller 5 tommer i lengde - og pakk det godt rundt den ytre spissen. Du kan vri ledningen sammen etter at du har viklet den tre eller fire ganger rundt pluggen, slik at grepet sikres ytterligere. Sørg for at du har minst to eller tre tommer kobber til overs, slik at du kan koble dette til kretsen senere.

Deretter finner du et annet stykke kobbertråd, og vri det tett rundt det innerste segmentet (delen av jekken motsatt ytterspissen). Hvis alt går bra, når du har sikret begge tilkoblingene, bør du ha kobbertråd sløyfet rundt det første og tredje segmentet av jekken, med det midterste segmentet som er helt urørt av ledningen. På dette tidspunktet, hvis du ønsker det, kan du vikle isolerende elektrisk tape rundt det for å sikre ledningene godt på plass.

Når du er ferdig med dette trinnet, bør enheten se ut som bildet ovenfor.

Trinn 5: Koble kretsen sammen

Tro det eller ei, nå er vi nesten ferdige med hovedkretsen!

Alt som gjenstår er å koble motstanden (hvis du har en) og dioden til enheten. Siden dioden er den viktigste delen av de to, la oss begynne med den.

Når du observerer dioden, vil du legge merke til at den har et bånd i den ene enden av den. Dette båndet viser i hvilken retning strømmen vil passere. For å lage en komplett krets, sørg for at diodens bånd er "spiss" mot den negative siden av kretsen. Dette er vanskelig å forklare, og det visualiseres bedre ved å se på kretsdiagrammet tilbake i begynnelsen av denne instruksjonsboken.

Uansett…

Den ene siden av lydkontakten vil være koblet til en motstand (eller mangel på en motstand), som igjen vil bli koblet til den positive terminalen på batteriet. Den motsatte tilkoblingen til kontakten blir koblet til dioden (den ikke-båndede siden).

Koblet til den båndede enden av dioden vil være den positive terminalen på LED -panelet. Den negative enden av LED -panelet er deretter festet til den negative batteripolen, og voila! Kretsen er nå fullført. Alt du trenger å gjøre er å koble den frie enden av lydkabelen til en MP3 -spiller og trekke frem favorittsangen din. Men før du gjør det …

Trinn 6: "Mottakeren"

For å kunne lytte til favorittsangen din trenger du et par hodetelefoner og et solcellepanel. Det vi må oppnå for dette trinnet er egentlig det samme som det vi gjorde for å koble MP3 -spilleren til senderkretsen.

Start med å feste en kobbertråd til spissen av hodetelefonkontakten, og sørg for å la igjen to eller tre tomme ledninger. Fest en annen ledning til det tredje segmentet av kontakten, overfor den første tilkoblingen du gjorde. For å størkne tilkoblingene, pakk litt elektrisk tape rundt kontakten, og sørg for at ledningene ikke krysses. Dette lar deg bare høre lyd i det ene øret, men kvaliteten på den lyden bør være nær det du forventer hvis du kobler hodetelefonene direkte til MP3 -spilleren.

Så, gratulerer! Du har nettopp laget en synlig-lys-til-lyd-omformer. En interessant ting å prøve på dette tidspunktet er å holde solcellepanelet ditt ved siden av et lysarmatur i huset ditt. Hvis du har LED -pærer, hører du en svak summing gjennom hodetelefonene dine, ettersom lysene faktisk flimrer av og på 60 ganger i sekundet på grunn av frekvensen på strømnettet! Hvis du ikke har kjøpt noen LED -lys ennå, kan du slå på en TV og holde panelet nær skjermen. Vær forberedt på å høre mye knitring, summende og poppende mens solcellepanelet fanger opp lyset som strømmer fra skjermen.

Trinn 7: Lytte inn

Nå som vi har fullført begge delene av dette prosjektet, er det bare å fyre opp og lytte. Koble kretsen til batteriet, koble til og slå på MP3 -spilleren, og hold solcellepanelet innenfor noen få centimeter fra lysdiodene. Hvis alt går bra, vil du høre favorittsangen din spille over 'lysbølgene!' I tillegg må du passe på å se lysene under mer fartsfylte eller aggressive deler av musikken, da de kan blinke og dempe litt med varierende lydintensitet.

Trinn 8: Slik fungerer det

I hovedsak gjør denne kretsen oss i stand til å 'kode' lydinformasjon på lysbølger.

For et vanlig oppsett ville lysdiodene bare være slått av batteriet. Siden strømmen fra batteriet er likestrøm (DC), vil det absolutt ikke være noen variasjon i lyset til LED -lampene. Men hvis vi stikker lydkontakten mellom lysene og batteriet, endres alt.

Når lydkabelen er koblet til MP3 -spilleren, sender MP3 -en en liten elektrisk strøm gjennom den. Normalt vil denne strømmen brukes til å drive hodetelefonene dine, siden hodetelefoner er lite mer enn superavanserte elektromagneter som tar svært lite strøm å gå. Men i dette prosjektet tvinger vi det lille signalet til i stedet å "avbryte" strømmen av strøm til lysdiodene.

Den kule tingen å merke seg (og den lille vitenskapen som gjør dette prosjektet mulig) er at avbruddet i elektrisiteten får LEDene til å 'blinke'. Videre skjer den blinkingen i nøyaktig samme mønster som avbruddet. Og siden den såkalte avbruddet faktisk er et signal som bærer musikk, betyr det at lysene nå "sender" informasjonen som MP3-spilleren spytter ut.

På en måte som ligner på hvordan en radioantenne mottar sendinger, bruker vi deretter et solcellepanel for å konvertere den pulserende lysfrekvensen tilbake til elektrisitet, som hodetelefonene kan konvertere til lydenergi. Ka-boom! Du hører nå på musikk.

Trinn 9: Noen tilfeldige notater

Om "maktbalansen"

Tidligere i denne instruksjonsboken nevnte jeg at vi trenger strømforsyningen til å være nøyaktig 6 volt. Men hvorfor er dette? I hovedsak er det fordi vi må 'balansere' strømmen i kretsen med signalet fra MP3 -spilleren. Ved å sette for mye strøm gjennom lysdiodene, ville en ende opp med å overkrive kretsen, og dermed drukne signalet og forstyrre lyden.

Jeg prøvde faktisk en variant av dette prosjektet for flere uker siden der jeg drev et LED -panel med en 12 volt strømforsyning. Men siden spenningen var langt over det LED -lampene var teknisk vurdert for, forlot den all den ekstra strømmen å reise rett inn i kontakten, forvrengte signalet og gjorde musikken umulig å lytte til. Det er veldig mulig å skalere dette designet, men du vil alltid sikre at LED -panelets nominelle spenning er litt høyere enn strømforsyningens effekt. I vårt tilfelle driver vi 3,3 volt lysdioder (6,6 volt når to er plassert i serie) fra et batteri som maksimalt kan skyve ut 6,5 volt. Dermed slippes all overspenning av lysdiodene, slik at signalet blir rent og rent.

Bildet ovenfor

Jeg tok bildet som er vist ovenfor på rommet mitt. For flere år siden var jeg den heldige mottakeren av et 100 watt solcellepanel i gave. Det første solcellepanelet jeg brukte til dette prosjektet var et lite 6-volts oppsett som kunne passe på baksiden av et mobiltelefonetui. Men som den nysgjerrige sjelen jeg er, bestemte jeg meg for å skalere ting litt og koble en MP3 -høyttaler til mitt 100 watt panel.

Det endte faktisk opp med å trene mye bedre enn jeg hadde forventet. Ved å slå av lysene og ganske enkelt sette musikkretsen i midten av rommet, kunne jeg tydelig høre musikken komme gjennom høyttaleren, som ble drevet av solcellepanelet som satt flere meter fra lysdiodene! Jeg kan bare forestille meg hvilke høyder dette prosjektet kan skaleres opp til. Og det får meg til å tenke … kan solen brukes til å overføre musikk? Vel, verden kan aldri vite.

Takk for at du leser, og sjekk innom ofte! Besøk også bloggen min - lenken er direkte under brukernavnet mitt.