Send musikk over en laserstråle: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

ADVARSEL: dette prosjektet innebærer bruk og modifisering av laserenheter. Selv om laserne jeg foreslår å bruke (røde kjøpere som er kjøpt i butikken) er relativt trygge å håndtere, må du ALDRI SE DIREKT INN I EN LASERBJELKE, PAS PÅ REFLEKSJONER, og vær ekstremt forsiktig når du endrer et laserprodukt. Jeg er heller ikke ansvarlig for noe dumt du gjør. Her er enda en ting å gjøre med de salgsfremmende laserpekene: Send musikk (eller data) fra punkt A til punkt B over laserstrålen ved hjelp av amplitudemodulasjon. Alt som trengs er å rette den moderte laseren mot en detektor, og det kan høres musikk fra en tilkoblet forsterker. Rekkevidden og kvaliteten (eller datahastigheten) kan variere, men jeg har fått en HALV MILE av rekkevidde med utmerket lydkvalitet og rundt 300bps gjennomstrømning. Bildet som vises her er senderen og mottakeren som jobber på tvers av skrivebordet mitt under en test. Å SE HVORDAN BRUKE DU to lasere for å overføre to musikkanaler og blande dem med et par solbriller, sjekk blogginnlegget her. En video av systemet som fungerer finner du her: https://video.google.com/videoplay?docid = 6895048767032879458 & hl = no Mye inspirasjon til dette prosjektet kom fra

Trinn 1: Samle materialer

For å sende musikk over en laserstråle trenger du følgende deler, hvorav de fleste kan fås for mindre enn 5 dollar på totalt radioshack (i tillegg til pekeren, som sannsynligvis koster $ 15). Hvis du har et stramt budsjett, kan du prøve å bytte ut laseren med en rød LED og en 100ohm motstand festet i serie.

for senderen: en laserpekerbatterier (D-celle fungerer best) potensiometer (variabel motstand) 50k ohm eller mindre lydkilde (iPod, cd-spiller, mikrofonforforsterker, PC line-out, etc.) noen ledninger (cat5 aka ethernet kabling fungerer best) vippebryter (en turbobryter fra en gammel PC fungerer bra) lydtransformator (kan trekkes fra lydutstyr) 1/8 "lydkontakt (kan hentes fra enden av en hodetelefonkabel) for mottakeren: fototransitor (fotodioder eller IR-detektorer fungerer også) 1/8 "lydkontakt, noen flere ledninger med høy forsterkning (bærbar datamaskin med mikrofoninngang eller mikrofonforsterker pluss forsterker) forstørrelsesglass (hjelper på store avstander) verktøy: wire cutter/stripper loddebolt og elektronikk loddetape (klart og/eller elektrisk) digitalt multimeter (kan være nyttig … virkelig ikke nødvendig) stativ (hjelper til med å sikte laser på avstand) tomme pizzabokser med hvite rygger (for å finne stråle og for justeringer) noen assistenter

Trinn 2: Hack laseren

Først må laserpekeren endres. Fjern alle batterier og total opp spenningen til batteriene for å finne spenningen som kreves av laseren. For eksempel tar min to AAA -batterier, så det er 2 x 1,5 eller 3 volt. Nå loddetråder til de positive og negative terminalene inne i laseren. Dette kan kreve at du åpner saken litt (en dremmel er noen ganger nødvendig).

Deretter finner du ut hvordan du holder nede knappen på pekeren som gjør den lys. Et barbert blyantgummi og et ruberband fungerer for meg. Test nå den modifiserte laseren ved å koble batterier med passende spenning til de nylig festede ledningene. Hvis det ikke fungerer, kan du prøve å koble dem i motsatt retning. Laserpekere bruker laserdioder som bare tar strøm i en retning. Denne moden lar oss kontrollere lysstyrken til laseren ved å variere spenningen og strømmen som leveres til den. På bildet nedenfor kan du se pekeren min, med to D-cellebatterier festet.

Trinn 3: Lag senderkretser

Bruk skjemaet nedenfor som en veiledning i lodding sammen med senderkretsen. Alt til venstre for laseren er senderkretsen.

Tape eller lim komponentene ned til et stykke papp, eller bruk et brødbrett. Sjekk bildet av det ferdige brettet mitt. Jeg brukte en 1/8 tommer kvinnelig kontakt for å gjøre tilkoblingen enklere. For å teste kretsen, skru opp iPod -volumet til MAX, spill litt musikk med mye bass og skru potensiometeret helt ned. Laserpunktet skal se ut til å pulse med musikken, siden dette er en amplitudemodulert (AM) krets.

Trinn 4: Sett opp mottakeren

Lodde lange ledninger på fototransistoren (eller fotodioden). Fest disse til en 1/8 tommer lydkontakt (en hodetelefonkabel er perfekt). Koble dette til MIC -porten på en bærbar PC eller PC eller annen MIC -forforsterker/forsterker og skru opp forsterkningen og volumet til et moderat nivå. Prøv å montere hele oppsettet (med plass til forstørrelsesglass) på et solidt, men bærbart materiale (som et trebord).

For dette prosjektet er GAIN for forsterkeren kritisk. Det må være veldig høyt for å plukke opp små variasjoner i inngangssignal (lys) for å trekke ut musikken. Derfor bygger jeg en breadboard-forforsterker fra RadioShacks 50-i-1 Sensor Lab-brødbrettssett, som jeg anbefaler på det sterkeste. Sjekk bildene og skjemaene fra den medfølgende boken.

Trinn 5: Prøv det

Rett laserstrålen mot fotodioden, slå play på iPod, og lytt til alle lyder som kommer fra forsterkeren. Spill med iPod -volumet og potensiometerposisjonene til musikken kan høres tydelig og uten forvrengning på den mottatte siden. Skru deretter opp mottakerens gevinst som nødvendig.

Prøv å montere laseren på et stativ og sende musikk over en lengre distanse. Jeg var nylig i stand til å høre Starway to Heaven tydelig i en stråleavstand på en halv mil. Dette ble gjort over en liten innsjø, med en assistent i en stokk med en pizzaboks for å hjelpe til med sikten.

Trinn 6: Hvordan fungerer det? og hvor skal jeg gå herfra?

Denne kretsen fungerer ved hjelp av amplitudemodulering, akkurat som AM -radio, bortsett fra å bruke en synlig lysbølgelengde i stedet for en radiofrekvens. Lydsignalet forlater iPod som en varierende spenning som tvinger en varierende strøm gjennom laseren. Deretter formidler laserens varierende lysstyrke den musikalske informasjonen. Endelig varierer fototransistoren i motstand ettersom lysstyrken på den endres. Mikrofonforsterkeren bruker en liten spenning på fototransistoren og forsterker den resulterende strømmen.

Et problem med dette systemet er at det på hvert trinn er en ikke-lineær overføringsfunksjon, det vil si at det er forvrengning som oppstår fordi lysstyrkeendringene ikke alltid er proporsjonale med endringen i påført spenning. Se skjermbildet nedenfor for et eksempel, og lytt til den vedlagte lydprøven. Det neste trinnet i dette prosjektet ville være å bruke pulser (som rask, datamaskinbetjent morse-kode) for å formidle digital informasjon som tekst, krystallklar lyd eller til og med video. Man kan til og med koble datamaskiner med laserstråler på en måte som ligner på fiberoptikk, men i friluft. Jeg legger ut C -kode for sending og mottak av programmer.