Environmental Audio Loudness Meter: 5 steg

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

Mitt projekt är en ljudmätare som visas med lysdioder. Den använder en elektretmikrofon, en förstärkare och en LM3914 LED -drivrutins -IC. Hur den används är ju starkare miljön runt sensorn är, desto fler lysdioder tänds av LM3914. Det är ett ganska enkelt och intressant projekt som är idealiskt för nykomlingar inom elektronik.

Material:

· Brödbräda (Lee's #10516)

· Tröjor ELLER (Wire Stripper AND Breadboard Wire) (Lee's #10325 + diverse)

· 10 × genomgående hål -lysdioder (Lee's #549 + diverse)

· Electret -mikrofon (Lee's #2272)

· Operativ förstärkare (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee's #7034)

· 1 μF kondensator (Lee's #8962 / #82)

· 3 × 2,2 kΩ motstånd (Lee's #9223 / #9548)

· 2 × 1 kΩ motstånd (Lee's #9190)

· 330 kΩ motstånd (Lee's #9427)

· Potentiometer OCH Skruvmejsel (Lee's #71044 + olika)

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

Steg 1: Ansluta mikrofonen

Anslut elektretmikrofonen med hjälp av hoppare för mark. Anslut också den andra stiftet som visas i schemat. Se databladet för att ta reda på vilken stift som är vilken. Kondensatorledningen som inte är direkt ansluten till mikrofonen kan ses som rå sensorutgång. Denna spänning kommer dock att ha en likspänningsförspänning. För att fixa detta kan vi dra utgången ner till marken med ett 1 kΩ motstånd. Detta skapar det som kallas ett högpassfilter i det här fallet, vilket betyder att DC -delen av signalen inte passerar genom utgången men <15 mV topp till topp AC -signalen gör det. När mikrofonen har slagits på korrekt kontrollerar du att utspänningen (AC) visas korrekt.

Steg 2: Slå på kretsen

Jag använde två separata 4,5 V DC -källor, men om du redan har något liknande som fungerar bra också. Detta behövs för att AC -mikrofonsignalen ska svänga helt även när den förstärks. De röda och svarta ledningarna ska anslutas till skenorna så att +Vcc, -Vcc och markskenor finns.

Steg 3: Förstärkning av mikrofonutgången

Som med de flesta givare är signalen för liten för att vara användbar för oss. AC -signaler kan förstärkas med operationsförstärkare, transistorer eller transformatorer. Jag tycker dock att förstärkare är det enklaste att arbeta med så vi fokuserar på förstärkare. Det behövs bara en förstärkare med dubbla leveranser (jag använde TL084 men du kan använda vilken du vill). Alla op amp IC: er måste ha minst 5 stift som är Vs+ (positiv matningsspänning), Vs- (negativ matningsspänning), V+ (icke-inverterande ingång), V- (inverterande ingång) och Vo (utgång). Det finns massor av teori bakom förstärkare men de viktiga sakerna för oss är att Vo aldrig kan gå utöver V + och V- (i verkligheten är det verkliga intervallet det som kallas + Vsat och -Vsat), ingångsterminalerna drar ingen ström (teoretiskt sett inte praktiskt), och de icke-inverterande och inverterande ingångarna hålls vid samma spänning när op-förstärkaren är i negativ feedback (Vo ansluten till V-).

Se schemat för anslutningarna. Vår konfiguration är det som kallas en icke-inverterande förstärkare vilket betyder att förstärkningen är positiv. Vinsten generellt är Av = Vo / Vi. För en icke-inverterande förstärkare, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Vi använder motståndsvärden på 1 kΩ och 330 kΩ för att uppnå en förstärkning på 331. När allt är anslutet bör det finnas en ren förstärkt AC -signal vid Vo.

Steg 4: Anslutning av LM3914

LM3914 är det bästa alternativet för oss att skapa en analog LED -mätare utan användning av en mikrokontroller och ADC. Det är en LED -förare IC Vi behöver inte känna till alla detaljer i dess interna, men vi behöver veta hur man använder det. Den har 10 huvudsakliga aktiva låga utgångar som i grunden är strömkällor. Denna IC har också en V- och V+ som är matningsspänningarna. RLO och RHI är intervallet för signalen att gå mellan. För våra ändamål jordas RLO och RHI justeras för att använda en kruka mellan Vref och mark. RLO bör inte överstiga Vref. Lägesvalstappen ska hållas hög så att vi får en full bar -effekt med lysdioderna. Alla LED -färger kan användas, men jag använder gröna, orange, röda och blå lysdioder. Se schemat för alla anslutningar. grattis! Du är klar.

Steg 5: Anteckningar

En voltmeter skulle vara ett användbart verktyg för detta projekt för felsökning. Ett oscilloskop är ännu mer användbart för detta projekt med tanke på att det innebär en hel del AC. Även om det inte var nödvändigt för vårt projekt, kunde vi ha rättat till Vo från förstärkaren för en renare DC -signal för användning med LM3914. Vänligen se respektive datablad för ytterligare information om elektret, op -amp eller LM3914.