Инфрачервен безжичен аудио предавател и приемник: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Безжичното аудио вече е технически напреднала област, където Bluetooth и RF комуникациите са основните технологии (въпреки че повечето търговски аудио оборудване работят с Bluetooth). Проектирането на обикновена верига за IR аудио връзка не би било от полза в сравнение със съществуващите технологии, но със сигурност ще бъде учене за безжичния аудио трансфер.

Причината да не бъде от полза е фактът, че за разлика от Bluetooth, IR е комуникация на линията на видимост, т.е.предавателят и приемникът винаги трябва да са изправени един срещу друг без никакви пречки. Също така обхватът може да не е толкова голям, колкото този на типичното Bluetooth безжично аудио.

Независимо от това, с цел разбиране, позволете ми да проектирам проста схема на IR Audio Link, използваща лесно достъпни компоненти.

Стъпка 1: Компоненти, от които се нуждаете

1. IR светодиоди
2. BC548
3. Платка
4. Фотодиод
5. Пот 100K
6. LM386
7. Резистори (1k, 10k, 100k)
8. Кондензатори (0.1uF, 10uF, 22uF)

Този проект е спонсориран от LCSC. Използвах електронни компоненти от LCSC.com. LCSC има силен ангажимент да предлага богат избор от оригинални, висококачествени електронни компоненти на най-добра цена. Регистрирайте се днес и вземете $ 8 отстъпка за първата си поръчка.

Стъпка 2: Принцип на работа

Принципът зад веригата е, че ще имаме две отделни вериги. Едната е предавателната верига, а другата е приемната, предавателната верига ще бъде свързана към 3,5 мм аудио жак за аудио вход и веригата на приемника ще бъде свързана към високоговорител за възпроизвеждане на песните. Аудиосигналът ще се предава чрез инфрачервен светодиод от предавателната верига; след това инфрачервените сигнали ще бъдат приемани от фотодиод, който ще бъде поставен върху веригата на приемника. Аудиосигналът, получен по този начин от фотодиода, ще бъде много слаб и следователно ще бъде усилен от усилвателна верига LM386 и накрая ще се възпроизведе на високоговорител.

Той е много подобен на дистанционното за вашия телевизор, когато натиснете бутон, който инфрачервеният индикатор в предната част на вашия телевизор предава сигнал, който ще бъде приет от фотодиод (обикновено TSOP) и сигналът ще бъде декодиран, за да се намери кой бутон сте натиснали, проверете тук универсалното IR дистанционно с помощта на TSOP. По подобен начин предаваният сигнал ще бъде аудио сигнал, а приемникът ще бъде обикновен фотодиод. Тази техника ще работи и с нормални светодиоди и слънчеви панели; можете да прочетете статията за аудио прехвърляне с помощта на Li-Fi, за да разберете как този метод е много подобен на технологията Li-Fi.

Стъпка 3: Верига на предавателя

Предавателната верига се състои само от няколко инфрачервени светодиода и резистор, свързани директно към аудио източника и батерията. Едно трудно място, където може да срещнете проблем, е свързването на аудио жака към веригата. Нормалният аудио жак ще има три изходни извода два за лявата и дясната слушалка, а другият е щит, който ще действа като заземяване. Нуждаем се от един сигнален щифт, който може да бъде или ляв или десен, и един заземяващ щифт за нашата верига. Можете да използвате мултицет за свързване, за да намерите правилните изводи.

Работата на веригата на предавателя е доста проста, инфрачервената светлина от инфрачервения светодиод действа като носител, а интензитетът на инфрачервената светлина действа като модулиращ сигнал. Така че, ако захранваме инфрачервения светодиод чрез аудио източник, батерията ще осветява инфрачервения светодиод и интензитетът, с който свети, ще се основава на аудио сигнала. Тук сме използвали два IR светодиода, само за да увеличим обхвата на веригата; в противен случай можем да използваме дори един. Изграждам веригата си върху макет и веригата може да се захранва навсякъде между 5V до 9V, използвах регулиран 5V вместо батерията, така че не използвах ограничителя на тока 1K. Настройката на чертежа е показана по -долу. Свързах iPod тук като източник на звук, но мога да използвам всичко, което има аудио жак (За съжаление потребителите на iPhone).

Стъпка 4: Схема на приемника

Приемната верига се състои от фотодиод, който е свързан към верига за аудио усилвател. Схемата за аудио усилвател е изградена с помощта на популярната LM386 IC от Texas Instruments, предимството на тази схема е, че нейните минимални изисквания за компоненти. Тази верига може да се захранва и от напрежение в диапазона от 5V до 12 V, използвал съм модула си за регулатор на платка за захранване +5V към веригата, но можете да използвате и 9 V батерия.

ПИН 1 и 8: Това са ПИН кодовете за контрол на усилването, вътрешно усилването е настроено на 20, но може да бъде увеличено до 200 чрез използване на кондензатор между ПИН 1 и 8. Използвали сме 10uF кондензатор С3, за да получим най -високата печалба, т.е. 200 Усилването може да се регулира до всяка стойност между 20 до 200 с помощта на подходящ кондензатор.

Пин 2 и 3: Това са входните ПИН кодове за звукови сигнали. Пин 2 е отрицателният входен терминал, свързан към земята. Пин 3 е положителният входен терминал, в който звуковият сигнал се подава за усилване. В нашата верига той е свързан към положителния извод на кондензаторния микрофон със 100k потенциометър RV1. Потенциометърът действа като бутон за контрол на силата на звука.

Pin 4 и 6: Това са захранващите щифтове на IC, Pin 6 for е +Vcc и Pin 4 е заземен. Веригата може да се захранва с напрежение между 5-12v.

Пин 5: Това е изходният ПИН, от който получаваме усиления звуков сигнал. Той е свързан към високоговорителя чрез кондензатор C2, за да филтрира шума, свързан с DC.

Пин 7: Това е байпасният терминал. Той може да бъде оставен отворен или заземен с помощта на кондензатор за стабилност.

Стъпка 5: Как да работите с верига за IR аудио предавател и приемник?

• Първоначално дайте връзките на предавателя и приемника поотделно съгласно електрическата схема.
• Приложете захранване както към секциите на предавателя, така и към приемника, като използвате две 9V батерии.
• Свържете 8 Ω високоговорител към изхода на IC усилвателя за аудио усилвател LM386.
• Уверете се, че разстоянието между секциите на предавателя и приемника е под 30 cm.
• Приложете аудио сигнала към предавателната секция с помощта на мобилен телефон или музикален плейър. Сега можете да слушате звука на високоговорителя.
• Изключете батериите от предавателя и приемника

За хора, които не са работили за първи път, следвайте стъпките за отстраняване на грешки във веригата.

• След като захранвате веригата на предавателя, използвайте камерата на мобилния си телефон, за да проверите дали инфрачервеният светодиод свети, направете това в тъмна стая, за да можете лесно да го откриете. В светла стая дори камерата не може да избере инфрачервена светлина. Ако свети, тогава се уверява, че предавателят работи според очакванията.
• След като изградите веригата на приемника, сменете фотодиода с 3,5 мм жак и пуснете песен. Звукът от телефона ви трябва да бъде усилен и възпроизведен във вашия високоговорител, ако не е настроен RV1, докато започне да работи. След като се уверите, че работното място, сменете отново 3,5 -милиметровия жак с фотодиод.
• Пристъпете към тази стъпка само след като следвате горните две. Не очаквайте веригата да работи за по -дълъг обхват, оставете предавателя на фиксирано място и се опитайте да позиционирате приемника и различни ъгли, докато той вземе сигналите.