Екологичен аудио измервател на силата на звука: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Моят проект е шумомер, показан от светодиоди. Той използва електретен микрофон, операционен усилвател и LM3914 LED драйвер IC. Начинът, по който се използва, е колкото по -силна е околната среда около сензора, толкова повече светодиоди се включват от LM3914. Това е сравнително прост и интересен проект, идеален за начинаещи в електрониката.

Материали:

· Брендборд (Lee's #10516)

· Джъмпери ИЛИ (тел за отстраняване на тел и тел за платки) (Lee's #10325 + различни)

· 10 × светодиоди през отвора (Lee's #549 + различни)

· Електретен микрофон (Lee's #2272)

· Операционен усилвател (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (Лий #7034)

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

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

· 2 × 1 kΩ резистори (Lee's #9190)

· 330 kΩ резистор (Lee's #9427)

· Потенциометър И отвертка (Lee's #71044 + различни)

· 2 × AA × 3 батерии (Lee's #21079)

Стъпка 1: Свързване на микрофона

Свържете електрическия микрофон с помощта на джъмпери за маса. Свържете и другия щифт, както е показано на схемата. Моля, вижте листа с данни, за да разберете кой щифт е кой. Кондензаторният проводник, който не е директно свързан към микрофона, може да се разглежда като изход на суровия сензор. Това напрежение обаче ще има DC пристрастие. За да поправим това, можем да издърпаме изхода надолу към земята с 1 kΩ резистор. Това създава това, което е известно като високочестотен филтър в този случай, което означава, че постоянната част на сигнала не преминава през изхода, но <15 mV пиков до пиков AC сигнал. След като микрофонът се включи правилно, моля, проверете дали изходното напрежение (AC) се показва правилно.

Стъпка 2: Захранване на веригата

Използвах два отделни източника на постоянен ток 4,5 V, но ако вече имате нещо подобно, това също ще работи добре. Това е необходимо, за да може AC микрофонният сигнал да се люлее напълно дори при усилване. Червените и черните проводници трябва да бъдат свързани към релсите, така че да има +Vcc, -Vcc и заземени релси.

Стъпка 3: Усилване на изхода за микрофон

Както е при повечето преобразуватели, сигналът е твърде малък, за да ни бъде полезен. Променливотоковите сигнали могат да се усилват с операционни усилватели, транзистори или трансформатори. Въпреки това намирам операционните усилватели за най -лесни за работа, така че ще се съсредоточим върху операционните усилватели. Необходим е само един усилвател с двойно захранване (използвах TL084, но можете да използвате който искате). Всички интегрални схеми на операционни усилватели трябва да имат поне 5 извода, които са Vs+ (положително захранващо напрежение), Vs- (отрицателно захранващо напрежение), V+ (неинвертиращ вход), V- (инвертиращ вход) и Vo (изход). Има много теория зад операционните усилватели, но важните неща за нас са, че Vo никога не може да надхвърля V + и V- (в действителност реалният диапазон е това, което е известно като + Vsat и -Vsat), входните терминали не извличат ток (теоретично не на практика), а неинвертиращите и инвертиращите входове се поддържат при едно и също напрежение, когато операционният усилвател е с отрицателна обратна връзка (Vo, свързан към V-).

Вижте схемата за връзките. Нашата конфигурация е това, което е известно като неинвертиращ усилвател, което означава, че усилването е положително. Като цяло печалбата е Av = Vo / Vi. За неинвертиращ усилвател Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Използваме стойности на резистори от 1 kΩ и 330 kΩ, за да постигнем усилване от 331. След като всичко е свързано, трябва да има чист усилен AC сигнал при Vo.

Стъпка 4: Свързване на LM3914

LM3914 е най -добрият вариант за нас да създадем аналогов LED метър без използването на микроконтролер и ADC. Това е IC драйвер за светодиоди. Не е нужно да знаем всички специфики на неговите вътрешни компоненти, но трябва да знаем как да го използваме. Той има 10 основни активни ниски изхода, които са основно източници на ток. Тази IC също има V- и V+, които са захранващите напрежения. RLO и RHI са диапазонът за преминаване на сигнала. За нашите цели RLO е заземен и RHI е настроен за използване на саксия между Vref и земята. RLO не трябва да надвишава Vref. Щифтът за избор на режим трябва да се държи високо, така че да получим пълен бар ефект със светодиодите. Могат да се използват всякакви LED цветове, но аз използвам зелени, оранжеви, червени и сини светодиоди. Вижте схемата за всички връзки. Поздравления! Готови сте.

Стъпка 5: Бележки

Волтметърът би бил полезен инструмент за този проект за отстраняване на неизправности. Осцилоскопът е още по -полезен за този проект, като се има предвид, че включва доста голямо количество AC. Въпреки че не беше необходимо за нашия проект, можехме да коригираме Vo от операционния усилвател за по -чист DC сигнал за използване с LM3914. Моля, вижте съответните информационни листове за допълнителна информация относно електрета, операционния усилвател или LM3914.