IR -baserad trådlös ljudsändare och mottagare: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Trådlöst ljud är redan ett tekniskt avancerat område där Bluetooth och RF -kommunikation är huvudtekniken (även om de flesta kommersiella ljudutrustningar fungerar med Bluetooth). Att designa en enkel IR Audio Link Circuit skulle inte vara fördelaktigt jämfört med befintlig teknik, men det kommer säkert att vara en lärandeupplevelse om den trådlösa ljudöverföringen.

Anledningen till att inte vara till nytta är det faktum att IR till skillnad från Bluetooth är siktlinje-kommunikation, dvs både sändaren och mottagaren måste alltid möta varandra utan hinder. Räckvidden kanske inte är lika stor som för ett typiskt trådlöst Bluetooth -ljud.

För att förstå, låt mig dock designa en enkel IR Audio Link -krets med lättillgängliga komponenter.

Steg 1: Komponenter du behöver

1. IR -lysdioder
2. BC548
3. Bakbord
4. Fotodiod
5. Gryta 100K
6. LM386
7. Motstånd (1k, 10k, 100k)
8. Kondensatorer (0.1uF, 10uF, 22uF)

Detta projekt är sponsrat av LCSC. Jag har använt elektroniska komponenter från LCSC.com. LCSC har ett starkt engagemang för att erbjuda ett brett urval av äkta elektroniska komponenter av hög kvalitet till bästa pris. Registrera dig idag och få $ 8 rabatt på din första beställning.

Steg 2: Arbetsprincip

Principen bakom kretsen är att vi kommer att ha två individuella kretsar. Den ena är sändarkretsen och den andra är mottagarkretsen, sändarkretsen kommer att anslutas till 3,5 mm ljuduttag för ljudingång och mottagarkretsen kommer att anslutas till en högtalare för att spela låtarna. Ljudsignalen kommer att sändas via en IR -LED från sändarkretsen; IR -signalerna kommer då att tas emot av en fotodiod som placeras på mottagarkretsen. Ljudsignalen som sålunda tas emot av fotodioden är mycket svag och kommer därför att förstärkas av en LM386 -förstärkarkrets och slutligen spelas på en högtalare.

Det är väldigt likt din TV -fjärrkontroll, när du trycker på en knapp IR -lysdioden på TV: ns framsida, sänder den en signal som tas upp av en fotodiod (TSOP vanligtvis) och signalen avkodas för att hitta vilken knapp du har tryckt, kolla här den universella IR -fjärrkontrollen med TSOP. På samma sätt här kommer den överförda signalen att vara en ljudsignal och mottagaren kommer att vara en vanlig fotodiod. Denna teknik fungerar också med vanliga lysdioder och solpaneler; du kan läsa Audio Transfer med Li-Fi-artikeln för att förstå hur denna metod liknar Li-Fi-teknik.

Steg 3: Sändarkrets

Sändarkretsen består bara av ett par IR -lysdioder och ett motstånd som är anslutet direkt till ljudkällan och batteriet. En knepig plats där du kan stöta på ett problem är att ansluta ljuduttaget till kretsen. Ett normalt ljuduttag kommer att ha tre utgångspinnar två för vänster och höger hörlurar och den andra är en skärm som fungerar som en jord. Vi behöver en signalstift som kan vara antingen vänster eller höger och en jordstift för vår krets. Du kan använda en multimeter i anslutning för att hitta rätt pinouts.

Sändarkretsens funktion är ganska enkel, IR -ljuset från IR -lysdioden fungerar som en bärarsignal och IR -ljusets intensitet fungerar som en modulerande signal. Så om vi driver IR -ledningen via en ljudkälla kommer batteriet att lysa upp IR -lysdioden och intensiteten med vilken den lyser kommer att baseras på ljudsignalen. Vi har använt två IR -lysdioder här bara för att öka kretsens räckvidd; annars kan vi använda en enda. Jag bygger min krets över en brödbräda och kretsen kan drivas var som helst mellan 5V till 9V, jag använde en reglerad 5V i stället för batteriet så jag använde inte strömbegränsningsmotståndet 1K. Brädbrädans inställning visas nedan, jag har anslutit min iPod här som en ljudkälla men kan använda allt som har ett ljuduttag (förlåt iPhone -användare).

Steg 4: Mottagarkrets

Mottagarkretsen består av en fotodiod som är ansluten till en ljudförstärkarkrets. Ljudförstärkarkretsen är byggd med den populära LM386 IC från Texas Instruments, fördelen med denna krets är att dess minimikrav på komponenter. Denna krets kan också drivas från en spänning som sträcker sig från 5V till 12 V, jag har använt min brödbräda regulatormodul för att leverera +5V till kretsen men du kan också använda ett 9 V batteri också.

PIN 1 och 8: Dessa är förstärknings -PIN -koderna, internt är förstärkningen inställd på 20 men den kan ökas upp till 200 genom att använda en kondensator mellan PIN 1 och 8. Vi har använt 10uF kondensator C3 för att få den högsta förstärkningen, dvs 200. Förstärkning kan justeras till valfritt värde mellan 20 och 200 med hjälp av rätt kondensator.

Pin 2 och 3: Dessa är inmatningskoderna för ljudsignaler. Stift 2 är den negativa ingången, ansluten till marken. Stift 3 är den positiva ingångsterminalen, i vilken ljudsignalen matas för att förstärkas. I vår krets är den ansluten till den positiva terminalen på kondensatormikrofonen med en 100k potentiometer RV1. Potentiometern fungerar som en volymkontrollknapp.

Stift 4 och 6: Dessa är strömförsörjningstapparna för IC, stift 6 för är +Vcc och stift 4 är mark. Kretsen kan drivas med spänningen mellan 5-12v.

Pin 5: Detta är den utgående PIN -koden, från vilken vi får den förstärkta ljudsignalen. Den är ansluten till högtalaren via en kondensator C2 för att filtrera DC -kopplat brus.

Pin 7: Detta är förbikopplingsterminalen. Den kan lämnas öppen eller jordas med en kondensator för stabilitet.

Steg 5: Hur man använder IR -ljudsändare och mottagarkrets?

• Ge först sändaren och mottagaren anslutningarna separat enligt kretsschemat.
• Anslut ström till både sändar- och mottagarsektioner med två 9V -batterier.
• Anslut en 8 Ω högtalare vid utgången på LM386 Audio Amplifier IC.
• Se till att avståndet mellan sändar- och mottagarsektioner är under 30 cm.
• Applicera ljudsignalen på sändarsektionen med en mobiltelefon eller musikspelare. Nu kan du lyssna på högtalarens ljud.
• Koppla bort batterierna från sändaren och mottagaren

För personer som inte fick det att fungera första gången, följ stegen för att felsöka kretsen.

• När du har satt på sändarkretsen kan du använda din mobiltelefonkamera för att kontrollera om IR -lysdioden lyser, gör detta i ett mörkt rum så att du enkelt kan upptäcka det. I ett ljust rum kan inte ens kameran välja IR -ljus. Om den lyser är den säker på att sändaren fungerar som förväntat.
• Efter att ha byggt upp mottagarkretsen, ersätt fotodioden med 3,5 mm -uttaget och spela en låt. Ljudet från din telefon ska förstärkas och spelas upp i högtalaren, om inte justeras RV1 tills den börjar fungera. När du ser till att fungera, ersätt 3,5 mm -uttaget med fotodiod igen.
• Fortsätt till detta steg först efter att ha följt ovanstående två. Förvänta dig inte att kretsen fungerar för längre räckvidd, lämna sändaren på en fast plats och försök placera mottagaren och olika vinklar tills den tar upp signalerna.