سنجش میزان صدای محیط: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

پروژه من یک متر سنج است که توسط LED ها نشان داده شده است. از میکروفون الکتریکی ، op amp و IC درایور LED LM3914 استفاده می کند. نحوه استفاده از آن هر چه محیط اطراف سنسور بلندتر باشد ، LED های بیشتری توسط LM3914 روشن می شوند. این یک پروژه نسبتاً ساده و جالب است که برای تازه واردان لوازم الکترونیکی ایده آل است.

مواد:

· تخته نان (شماره 10516 لی)

· جهنده OR (سیم برنده کننده و سیم نان) (لی 10325 + انواع مختلف)

· 10 × LED از طریق سوراخ (شماره لی 549 + مختلف)

· میکروفون الکترت (شماره 2272 لی)

· تقویت کننده عملیاتی (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (شماره لی 7034)

· 1 μF خازن (Lee's #8962 / #82)

· مقاومت 3 × 2.2 کیلو اهم (Lee's #9223 / #9548)

· مقاومت 2 × 1 کیلو اهم (شماره 9190 لی)

· مقاومت 330 کیلو اهم (شماره 9427 لی)

· پتانسیومتر و پیچ گوشتی (شماره لی 71044 + مختلف)

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

مرحله 1: اتصال میکروفون

میکروفون الکتریکی را با استفاده از بلوزهای مخصوص اتصال به زمین متصل کنید. همچنین پین دیگر را همانطور که در شماتیک نشان داده شده است وصل کنید. لطفاً برای اطلاع از کدوم پین به دیتاشیت مراجعه کنید. سیم خازنی که مستقیماً به میکروفون متصل نشده است را می توان خروجی خام سنسور در نظر گرفت. با این حال این ولتاژ دارای یک سوگیری DC خواهد بود. برای رفع این مشکل ، می توانیم خروجی را با مقاومت 1 کیلو وات به زمین بکشیم. این باعث می شود که در این مورد به عنوان فیلتر بالا گذر شناخته شود ، یعنی قسمت DC سیگنال در خروجی عبور نمی کند ، اما سیگنال AC <15 mV به اوج عبور می کند. هنگامی که میکروفن به درستی روشن شد ، لطفاً بررسی کنید که ولتاژ خروجی (AC) به درستی نشان داده شود.

مرحله 2: تقویت مدار

من از دو منبع جداگانه 4.5 ولت DC استفاده کردم ، اما اگر قبلاً چیزی مشابه دارید که به خوبی کار می کند. این مورد نیاز است تا سیگنال میکروفون AC حتی در صورت تقویت کامل بچرخد. سیمهای قرمز و سیاه باید به ریلها متصل شوند تا +Vcc ، -Vcc ، و ریلهای زمینی وجود داشته باشد.

مرحله 3: تقویت خروجی میکروفون

همانطور که در مورد بیشتر مبدل ها اتفاق می افتد ، سیگنال بسیار کوچک است و نمی تواند برای ما مفید باشد. سیگنال های AC را می توان با تقویت کننده های عملیاتی ، ترانزیستورها یا ترانسفورماتورها تقویت کرد. با این وجود ، کارکردن با amps را ساده ترین روش برای کار می دانم ، بنابراین ما بر روی amps تمرکز می کنیم. فقط یک منبع تغذیه دوگانه مورد نیاز است (من از TL084 استفاده کردم اما می توانید از هر کدام که می خواهید استفاده کنید). همه IC های op amp باید حداقل 5 پین داشته باشند که عبارتند از Vs+ (ولتاژ تغذیه مثبت) ، Vs- (ولتاژ منبع تغذیه منفی) ، V+ (ورودی غیر معکوس) ، V- (ورودی معکوس) و Vo (خروجی). بسیاری از نظریه ها در پشت آمپرهای آمپر وجود دارد ، اما موارد مهم برای ما این است که Vo هرگز نمی تواند فراتر از V + و V- باشد (در واقع ، محدوده واقعی چیزی است که به عنوان + Vsat و -Vsat شناخته می شود) ، پایانه های ورودی هیچ جریانی را نمی کشند (از نظر تئوریک عملاً) ، و ورودی های غیر معکوس و معکوس در زمانی که آمپر در بازخورد منفی است (Vo متصل به V-) در همان ولتاژ نگه داشته می شوند.

برای اتصالات به شماتیک مراجعه کنید. پیکربندی ما چیزی است که به عنوان تقویت کننده غیر معکوس شناخته می شود به این معنی که سود مثبت است. سود به طور کلی Av = Vo / Vi است. برای تقویت کننده غیر معکوس ، Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. ما از مقادیر مقاومت 1 kΩ و 330 kΩ برای دستیابی به افزایش 331 استفاده می کنیم. وقتی همه چیز متصل شد ، باید یک سیگنال AC خالص تقویت شده در Vo وجود داشته باشد.

مرحله 4: اتصال LM3914

LM3914 بهترین گزینه برای ما برای ایجاد یک متر LED آنالوگ بدون استفاده از میکروکنترلر و ADC است. این یک آی سی درایور LED است ما نیازی به دانستن همه مشخصات داخلی آن نداریم ، اما ما باید نحوه استفاده از آن را بدانیم. دارای 10 خروجی فعال اصلی اصلی است که اساساً منابع فعلی هستند. این IC همچنین دارای V- و V+ است که ولتاژهای تغذیه هستند. RLO و RHI محدوده ای هستند که سیگنال بین آنها قرار می گیرد. برای اهداف ما RLO پایه شده و RHI برای استفاده از گلدان بین Vref و زمین تنظیم شده است. RLO نباید از Vref تجاوز کند. پین انتخاب حالت باید بالا نگه داشته شود تا با LED ها یک جلوه کامل نوار دریافت کنیم. از هر رنگ LED می توان استفاده کرد ، اما من از LED های سبز ، نارنجی ، قرمز و آبی استفاده می کنم. برای همه اتصالات به شماتیک مراجعه کنید. تبریک می گویم! تمام شدی

مرحله 5: یادداشت ها

یک ولت متر می تواند یک ابزار مفید برای این پروژه برای عیب یابی باشد. اسیلوسکوپ حتی برای این پروژه مفیدتر است زیرا مقدار کافی AC دارد. اگرچه برای پروژه ما ضروری نبود ، ما می توانیم Vo را از آمپر op برای سیگنال DC تمیزتر برای استفاده با LM3914 تصحیح کنیم. لطفاً برای اطلاعات بیشتر در مورد electret ، op amp یا LM3914 به برگه های داده مربوطه مراجعه کنید.