فرستنده و گیرنده صوتی بی سیم مبتنی بر IR: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

Wireless Audio در حال حاضر یک زمینه فنی پیشرفته است که در آن Bluetooth و RF Communications فن آوری های اصلی هستند (اگرچه اکثر تجهیزات صوتی تجاری با بلوتوث کار می کنند). طراحی یک مدار ساده پیوند صوتی IR در مقایسه با فناوری های موجود مفید نخواهد بود ، اما مطمئناً یک تجربه یادگیری در مورد انتقال صدای بی سیم خواهد بود.

دلیل سودمند نبودن این واقعیت است که برخلاف بلوتوث ، IR ارتباط خطی بینایی است یعنی فرستنده و گیرنده همیشه باید بدون هیچ مانعی با یکدیگر روبرو شوند. همچنین ، دامنه ممکن است به اندازه یک صدای بی سیم معمولی بلوتوث نباشد.

به هر حال ، به منظور درک ، اجازه دهید یک مدار ساده IR Audio Link را با استفاده از اجزای به راحتی در دسترس طراحی کنم.

مرحله 1: اجزای مورد نیاز

1. LED های IR
2. BC548
3. تخته نان
4. فوتودیود
5. قابلمه 100 هزار
6. LM386
7. مقاومت ها (1k ، 10k ، 100k)
8. خازن ها (0.1uF ، 10uF ، 22uF)

این پروژه توسط LCSC حمایت می شود. من از قطعات الکترونیکی LCSC.com استفاده می کنم. LCSC متعهد به ارائه مجموعه ای گسترده از قطعات الکترونیکی اصلی و با کیفیت بالا با بهترین قیمت است. همین امروز ثبت نام کنید و در اولین سفارش 8 دلار تخفیف بگیرید.

مرحله 2: اصل کار

اصل پشت مدار این است که ما دو مدار جداگانه خواهیم داشت. یکی مدار فرستنده و دیگری مدار گیرنده ، مدار فرستنده برای ورودی صدا به جک 3.5 میلی متری صدا متصل می شود و مدار گیرنده برای پخش آهنگها به یک بلندگو متصل می شود. سیگنال صوتی از طریق LED IR از مدار فرستنده منتقل می شود. سپس سیگنالهای IR توسط یک دیود نوری دریافت می شود که روی مدار گیرنده قرار می گیرد. سیگنال صوتی دریافت شده توسط فوتودیود بسیار ضعیف خواهد بود و از این رو توسط یک مدار تقویت کننده LM386 تقویت شده و در نهایت روی یک بلندگو پخش می شود.

شباهت زیادی به ریموت تلویزیون شما دارد ، هنگامی که دکمه IR IR را در جلوی تلویزیون خود فشار می دهید ، سیگنالی را منتقل می کند که توسط فوتودیود گرفته می شود (معمولاً TSOP) و سیگنال رمزگشایی می شود تا پیدا شود کدام دکمه شما فشار داده اید ، در اینجا کنترل از راه دور IR جهانی را با استفاده از TSOP بررسی کنید. به همین ترتیب در اینجا سیگنال منتقل شده یک سیگنال صوتی خواهد بود و گیرنده یک فوتودیود ساده است. این تکنیک همچنین با LED های معمولی و پنل های خورشیدی کار می کند. می توانید انتقال صوتی را با استفاده از مقاله Li-Fi بخوانید تا بفهمید این روش بسیار شبیه به فناوری Li-Fi است.

مرحله 3: مدار فرستنده

مدار فرستنده فقط شامل چند LED IR و مقاومت است که مستقیماً به منبع صوتی و باتری متصل شده اند. یکی از نقاط مشکل که ممکن است با مشکل مواجه شوید ، اتصال جک صوتی به مدار است. یک جک صوتی معمولی دارای سه پایه خروجی است که دو عدد برای هدفون چپ و راست و دیگری یک سپر است که به عنوان یک زمین عمل می کند. ما به یک پین سیگنال که می تواند چپ یا راست باشد و یک پین زمین برای مدار خود نیاز داریم. می توانید از مولتی متر در اتصال برای پیدا کردن پین های مناسب استفاده کنید.

عملکرد مدار فرستنده بسیار ساده است ، نور IR از LED IR به عنوان یک سیگنال حامل عمل می کند و شدت نور IR به عنوان یک سیگنال تعدیل کننده عمل می کند. بنابراین اگر IR را از طریق منبع صوتی تغذیه کنیم ، باتری چراغ IR را روشن می کند و شدت تابش آن بر اساس سیگنال صوتی خواهد بود. ما از دو LED IR در اینجا فقط برای افزایش برد مدار استفاده کرده ایم. در غیر این صورت ، ما حتی می توانیم از یکی استفاده کنیم. من مدارم را روی یک تخته نان قرار می دهم و مدار می تواند در هر مکانی بین 5 ولت تا 9 ولت تغذیه شود ، من از 5 ولت تنظیم شده به جای باتری استفاده کردم بنابراین از مقاومت محدود کننده فعلی 1K استفاده نکردم. تنظیمات صفحه نان در زیر نشان داده شده است ، من iPod خود را اینجا به عنوان منبع صوتی متصل کرده ام ، اما می توانم از هر چیزی که دارای جک صوتی است (متاسفم کاربران iPhone) استفاده کنم.

مرحله 4: مدار گیرنده

مدار گیرنده شامل یک دیود نوری است که به یک مدار تقویت کننده صوتی متصل است. مدار تقویت کننده صوتی با استفاده از IC محبوب LM386 از Texas Instruments ساخته شده است ، مزیت این مدار این است که حداقل نیاز به قطعات را دارد. این مدار همچنین می تواند از ولتاژ 5 ولت تا 12 ولت تغذیه شود ، من از ماژول تنظیم کننده تخته نورد خود برای تامین +5 ولت به مدار استفاده کرده ام ، اما همچنین می توانید از باتری 9 ولت نیز استفاده کنید.

PIN 1 و 8: اینها PIN های کنترل افزایش هستند ، در داخل سود بر روی 20 تنظیم شده است اما با استفاده از یک خازن بین PIN 1 و 8 می توان آن را تا 200 افزایش داد. ما از خازن 10uF C3 برای بدست آوردن بیشترین سود یعنی 200 استفاده کرده ایم. با استفاده از خازن مناسب می توان افزایش را با هر مقداری بین 20 تا 200 تنظیم کرد.

پین 2 و 3: این پین های ورودی برای سیگنال های صوتی هستند. پین 2 پایانه ورودی منفی است که به زمین متصل است. پین 3 پایانه ورودی مثبت است که در آن سیگنال صوتی تغذیه می شود تا تقویت شود. در مدار ما ، آن را با یک پتانسیومتر 100K RV1 به پایانه مثبت میکروفن کندانسور وصل می کنیم. پتانسیومتر به عنوان کلید کنترل صدا عمل می کند.

پین 4 و 6: اینها پین های منبع تغذیه IC هستند ، پین 6 برای +Vcc و پین 4 زمین است. مدار را می توان با ولتاژ بین 5-12 ولت تغذیه کرد.

پین 5: این PIN خروجی است که از آن سیگنال صوتی تقویت شده را دریافت می کنیم. از طریق خازن C2 به بلندگو متصل می شود تا نویز همراه DC را فیلتر کند.

پین 7: این ترمینال بای پس است. می توان آن را باز گذاشت یا می توان با استفاده از یک خازن برای ثبات آن را زمین کرد.

مرحله 5: چگونه مدار فرستنده و گیرنده صوتی IR را کار کنیم؟

• ابتدا به فرستنده و گیرنده اتصالات را جداگانه مطابق نمودار مدار بدهید.
• با استفاده از دو باتری 9 ولت ، برق را به دو بخش فرستنده و گیرنده اعمال کنید.
• یک خروجی 8 Ω را در خروجی IC تقویت کننده صدا LM386 وصل کنید.
• اطمینان حاصل کنید که فاصله بین بخش فرستنده و گیرنده زیر 30 سانتی متر باشد.
• با استفاده از تلفن همراه یا پخش کننده موسیقی ، سیگنال صوتی را در قسمت فرستنده اعمال کنید. اکنون می توانید به صدای بلندگو گوش دهید.
• باتری ها را از فرستنده و گیرنده جدا کنید

برای افرادی که بار اول کار نکردند ، مراحل اشکال زدایی مدار را دنبال کنید.

• پس از روشن کردن مدار فرستنده ، از دوربین تلفن همراه خود برای بررسی اینکه چراغ IR روشن است ، استفاده کنید ، این کار را در یک اتاق تاریک انجام دهید تا بتوانید به راحتی آن را تشخیص دهید. در یک اتاق روشن ، حتی دوربین نمی تواند نور IR را انتخاب کند. اگر می درخشد ، مطمئن شوید که فرستنده مطابق انتظار کار می کند.
• پس از ایجاد مدار گیرنده ، دیود نوری را با جک 3.5 میلی متری جایگزین کرده و آهنگ را پخش کنید. اگر صدای RV1 را تا زمان شروع به کار تنظیم نکنید ، صدای تلفن شما باید تقویت شده و در بلندگوی شما پخش شود. پس از اطمینان از کار ، جک 3.5 میلی متری را مجدداً با فوتودیود جایگزین کنید.
• تنها پس از پیروی از دو مورد فوق ، این مرحله را ادامه دهید. انتظار نداشته باشید که مدار برای برد بیشتری کار کند ، فرستنده را در یک مکان ثابت رها کرده و گیرنده و زوایای مختلف را در موقعیتی قرار دهید تا سیگنال ها را دریافت کند.