Transmissor i receptor d'àudio sense fils basats en IR: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

L’àudio sense fils ja és un camp tècnicament avançat on les comunicacions Bluetooth i RF són les principals tecnologies (tot i que la majoria d’equips comercials d’àudio funcionen amb Bluetooth). Dissenyar un circuit d’enllaç d’àudio simple IR no seria beneficiós si es compara amb les tecnologies existents, però segur que serà una experiència d’aprenentatge sobre la transferència d’àudio sense fils.

El motiu pel qual no és beneficiós és el fet que, a diferència del Bluetooth, l’IR és una comunicació de línia de visió, és a dir, tant el transmissor com el receptor sempre s’han d’enfrontar sense cap obstacle. A més, és possible que l'abast no sigui tan gran com el d'un àudio sense fils Bluetooth típic.

No obstant això, per tal de comprendre, permeteu-me dissenyar un circuit senzill d’enllaç d’àudio IR utilitzant components fàcilment disponibles.

Pas 1: components que necessiteu

1. LEDs IR
2. BC548
3. Taula de pa
4. Fotodiode
5. Pot 100K
6. LM386
7. Resistències (1k, 10k, 100k)
8. Condensadors (0,1uF, 10uF, 22uF)

Aquest projecte està patrocinat per LCSC. He estat utilitzant components electrònics de LCSC.com. LCSC té un fort compromís a oferir una àmplia selecció de components electrònics genuïns i d’alta qualitat al millor preu. Inscriviu-vos avui i obteniu 8 $ de descompte en la vostra primera comanda.

Pas 2: Principi de treball

El principi darrere del circuit és que tindrem dos circuits individuals. Un és el circuit transmissor i l’altre és el circuit receptor, el circuit transmissor es connectarà a la presa d’àudio de 3,5 mm per a l’entrada d’àudio i el circuit receptor es connectarà a un altaveu per reproduir les cançons. El senyal d'àudio es transmetrà a través d'un LED IR des del circuit del transmissor; els senyals IR seran rebuts per un fotodiode que es col·locarà al circuit receptor. El senyal d'àudio rebut així pel fotodiode serà molt feble i, per tant, serà amplificat per un circuit amplificador LM386 i finalment reproduït en un altaveu.

És molt similar al comandament del vostre televisor, quan premeu un botó que el led IR de la part frontal del televisor transmet un senyal que serà captat per un fotodiode (normalment TSOP) i el senyal es descodificarà per trobar quin botó. heu premut, comproveu aquí el comandament a distància universal IR mitjançant TSOP. De la mateixa manera, el senyal transmès serà un senyal d'àudio i el receptor serà un fotodiode senzill. Aquesta tècnica també funcionarà amb LEDs normals i panells solars; podeu llegir l'article sobre la transferència d'àudio mitjançant Li-Fi per entendre com aquest mètode és molt similar a la tecnologia Li-Fi.

Pas 3: Circuit del transmissor

El circuit transmissor només consta d’un parell de LEDs IR i resistència connectats directament a la font d’àudio i a la bateria. Un dels llocs més complicats on us podeu trobar amb un problema és connectar la presa d’àudio al circuit. Una presa d’àudio normal tindrà tres pins de sortida dos per a auriculars esquerre i dret i l’altre és un escut que actuarà com a terra. Necessitem un pin de senyal que pugui ser esquerre o dret i un pin de terra per al nostre circuit. Podeu utilitzar un multímetre en connectivitat per trobar els pinouts adequats.

El funcionament del circuit del transmissor és bastant senzill, la llum IR del LED IR actua com a senyal portador i la intensitat de la llum IR actua com a senyal modulador. Per tant, si alimentem el led IR a través d’una font d’àudio, la bateria il·luminarà el led IR i la intensitat amb què brilla es basarà en el senyal d’àudio. Aquí hem utilitzat dos LEDs IR per augmentar l'abast del circuit; en cas contrari, en podem utilitzar fins i tot un. Construeixo el meu circuit sobre una placa de configuració i el circuit es pot alimentar entre 5V i 9V, he utilitzat un regulador de 5V en lloc de la bateria, de manera que no he utilitzat la resistència limitadora de corrent 1K. A continuació es mostra la configuració de la taula de treball, he connectat el meu iPod aquí com a font d’àudio, però puc fer servir qualsevol cosa que tingui un connector d’àudio (Ho sentim, usuaris de l’iPhone).

Pas 4: Circuit del receptor

El circuit receptor consisteix en un fotodiode que està connectat a un circuit amplificador d'àudio. El circuit amplificador d’àudio es construeix amb el popular LM386 IC de Texas Instruments, l’avantatge d’aquest circuit és que requereix components mínims. Aquest circuit també es pot alimentar des d’una tensió que oscil·la entre 5V i 12 V, he utilitzat el meu mòdul regulador de placa per subministrar + 5V al circuit, però també podeu utilitzar una bateria de 9 V.

PIN 1 i 8: són els PIN de control de guany, internament, el guany està definit a 20, però es pot augmentar fins a 200 mitjançant un condensador entre el PIN 1 i el 8. Hem utilitzat el condensador C3 de 10uF per obtenir el guany més alt, és a dir, 200 El guany es pot ajustar a qualsevol valor entre 20 i 200 utilitzant el condensador adequat.

Pin 2 i 3: són els PIN d'entrada per als senyals de so. El pin 2 és el terminal d'entrada negatiu, connectat a terra. El pin 3 és el terminal d'entrada positiu, en el qual s'alimenta el senyal de so per amplificar-lo. Al nostre circuit, està connectat al terminal positiu del micròfon de condensador amb un potenciòmetre RV1 de 100 k. El potenciòmetre actua com un pom de control de volum.

Pin 4 i 6: són els pins de la font d'alimentació de l'IC, el pin 6 per a + Vcc i el pin 4 és de terra. El circuit es pot alimentar amb una tensió entre 5-12v.

Pin 5: aquest és el PIN de sortida, del qual obtenim el senyal de so amplificat. Es connecta a l'altaveu mitjançant un condensador C2 per filtrar el soroll acoblat de CC.

Pin 7: es tracta del terminal de derivació. Es pot deixar obert o es pot connectar a terra mitjançant un condensador per garantir l’estabilitat.

Pas 5: Com fer funcionar el circuit de transmissor i receptor d'àudio IR?

• Inicialment, doneu transmissor i receptor les connexions per separat segons el diagrama del circuit.
• Apliqueu energia a les seccions del transmissor i del receptor mitjançant dues bateries de 9 V.
• Connecteu un altaveu de 8 Ω a la sortida del circuit amplificador d'àudio LM386.
• Assegureu-vos que la distància entre les seccions del transmissor i el receptor sigui inferior a 30 cm.
• Apliqueu el senyal d'àudio a la secció del transmissor mitjançant un telèfon mòbil o un reproductor de música. Ara podeu escoltar el so de l’altaveu.
• Desconnecteu les bateries del transmissor i del receptor

Per a les persones que no van funcionar la primera vegada, seguiu els passos per depurar el circuit.

• Després d’alimentar el circuit del transmissor, utilitzeu la càmera del telèfon mòbil per comprovar si el LED d’IR està brillant, feu-ho en una habitació fosca perquè pugueu detectar-lo fàcilment. En una habitació lluminosa, fins i tot la càmera no pot agafar llum IR. Si brilla, està assegurat que el transmissor funciona com s’esperava.
• Després de construir el circuit receptor, substituïu el fotodiode per la presa de 3,5 mm i toqueu una cançó. L’àudio del telèfon s’hauria d’amplificar i reproduir a l’altaveu, si no, ajusteu RV1 fins que comenci a funcionar. Un cop assegureu-vos de treballar, torneu a substituir la presa de 3,5 mm per un fotodiode.
• Seguiu aquest pas només després de seguir els dos anteriors. No espereu que el circuit funcioni durant un abast més llarg, deixeu el transmissor en un lloc fix i proveu de col·locar el receptor i diferents angles fins que capti els senyals.