Op IR gebaseerde draadloze audiozender en -ontvanger - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Draadloze audio is al een technisch geavanceerd gebied waar Bluetooth en RF-communicatie de belangrijkste technologieën zijn (hoewel de meeste commerciële audioapparatuur met Bluetooth werkt). Het ontwerpen van een eenvoudig IR Audio Link Circuit zou niet gunstig zijn in vergelijking met de bestaande technologieën, maar het zal zeker een leerervaring zijn over de draadloze audio-overdracht.

De reden waarom het niet voordelig is, is het feit dat IR, in tegenstelling tot Bluetooth, zichtlijncommunicatie is, d.w.z. zowel de zender als de ontvanger moeten altijd zonder obstakels tegenover elkaar staan. Ook is het bereik mogelijk niet zo groot als dat van een typische Bluetooth Wireless Audio.

Desalniettemin, voor het doel van het begrip, laat me een eenvoudig IR Audio Link-circuit ontwerpen met behulp van gemakkelijk verkrijgbare componenten.

Stap 1: Onderdelen die u nodig hebt

1. IR-LED's
2. BC548
3. Breadboard
4. Fotodiode
5. Pot 100K
6. LM386
7. Weerstanden (1k, 10k, 100k)
8. Condensatoren (0,1uF, 10uF, 22uF)

Dit project wordt gesponsord door LCSC. Ik gebruik elektronische componenten van LCSC.com. LCSC zet zich sterk in om een brede selectie van echte, hoogwaardige elektronische componenten tegen de beste prijs aan te bieden. Meld u vandaag nog aan en ontvang $ 8 korting op uw eerste bestelling.

Stap 2: Werkingsprincipe

Het principe achter het circuit is dat we twee individuele circuits zullen hebben. Een daarvan is het zendercircuit en het andere is het ontvangercircuit, het zendercircuit wordt aangesloten op de 3,5 mm audio-aansluiting voor audio-invoer en het ontvangercircuit wordt aangesloten op een luidspreker om de nummers af te spelen. Het audiosignaal wordt verzonden via een IR-LED van het zendercircuit; de IR-signalen worden dan ontvangen door een fotodiode die op het ontvangercircuit wordt geplaatst. Het audiosignaal dat aldus door de fotodiode wordt ontvangen, zal erg zwak zijn en daarom zal het worden versterkt door een LM386-versterkercircuit en uiteindelijk worden afgespeeld op een luidspreker.

Het lijkt erg op de afstandsbediening van je tv, wanneer je op een knop drukt, zendt de IR-led aan de voorkant van je tv een signaal uit dat wordt opgepikt door een fotodiode (meestal TSOP) en het signaal wordt gedecodeerd om te vinden welke knop u hebt gedrukt, controleer hier de universele IR-afstandsbediening met TSOP. Evenzo zal hier het verzonden signaal een audiosignaal zijn en de ontvanger een gewone fotodiode. Deze techniek zal ook werken met normale LED's en zonnepanelen; u kunt het artikel Audio Transfer met Li-Fi lezen om te begrijpen hoe deze methode sterk lijkt op Li-Fi-technologie.

Stap 3: Zendercircuit

Het zendercircuit bestaat alleen uit een paar IR-LED's en een weerstand die rechtstreeks op de audiobron en de batterij is aangesloten. Een lastige plaats waar u een probleem kunt tegenkomen, is het aansluiten van de audio-aansluiting op het circuit. Een normale audio-aansluiting heeft drie uitgangspinnen, twee voor de linker- en rechteroortelefoon en de andere is een schild dat als aarde zal fungeren. We hebben één signaalpin nodig die links of rechts kan zijn en één aardingspin voor ons circuit. U kunt een multimeter in connectiviteit gebruiken om de juiste pinouts te vinden.

De werking van het zendercircuit is vrij eenvoudig, het IR-licht van de IR-LED werkt als een draagsignaal en de intensiteit van het IR-licht werkt als een modulerend signaal. Dus als we de IR-led via een audiobron voeden, zal de batterij de IR-led verlichten en de intensiteit waarmee deze gloeit, wordt gebaseerd op het audiosignaal. We hebben hier twee IR-LED's gebruikt om het bereik van het circuit te vergroten; anders kunnen we er zelfs één gebruiken. Ik bouw mijn circuit over een breadboard en het circuit kan overal tussen 5V en 9V worden gevoed, ik gebruikte een gereguleerde 5V in plaats van de batterij, dus ik gebruikte de stroombeperkende weerstand 1K niet. De breadboard-configuratie wordt hieronder weergegeven, ik heb mijn iPod hier als audiobron aangesloten, maar kan alles gebruiken dat een audio-aansluiting heeft (Sorry iPhone-gebruikers).

Stap 4: Ontvangercircuit

Het ontvangercircuit bestaat uit een fotodiode die is aangesloten op een audioversterkercircuit. Het audioversterkercircuit is gebouwd met behulp van het populaire LM386 IC van Texas Instruments, het voordeel van dit circuit is dat het minimale componenten vereist. Dit circuit kan ook worden gevoed met een spanning van 5V tot 12 V, ik heb mijn breadboard-regelmodule gebruikt om +5V aan het circuit te leveren, maar je kunt ook een 9V-batterij gebruiken.

PIN 1 en 8: Dit zijn de gain control-pins, intern is de gain ingesteld op 20, maar deze kan worden verhoogd tot 200 door een condensator tussen PIN 1 en 8 te gebruiken. We hebben 10uF-condensator C3 gebruikt om de hoogste gain te krijgen, namelijk 200 Versterking kan worden ingesteld op elke waarde tussen 20 en 200 door de juiste condensator te gebruiken.

Pin 2 en 3: Dit zijn de invoer-PIN's voor geluidssignalen. Pin 2 is de negatieve ingangsklem, verbonden met de grond. Pen 3 is de positieve ingangsklem, waarin het geluidssignaal wordt toegevoerd om te worden versterkt. In ons circuit is het verbonden met de positieve pool van de condensatormicrofoon met een 100k-potentiometer RV1. Potentiometer fungeert als een volumeknop.

Pin 4 en 6: Dit zijn de voedingspinnen van IC, Pin 6 voor is +Vcc en Pin 4 is Ground. Het circuit kan worden gevoed met een spanning tussen 5-12v.

Pin 5: Dit is de output-PIN, waarvan we het versterkte geluidssignaal krijgen. Het is verbonden met de luidspreker via een condensator C2 om DC-gekoppelde ruis te filteren.

Pin 7: Dit is de bypass-aansluiting. Het kan open worden gelaten of worden geaard met behulp van een condensator voor stabiliteit.

Stap 5: Hoe de IR-audiozender en -ontvanger te bedienen?

• Geef zender en ontvanger eerst afzonderlijk de aansluitingen volgens het schakelschema.
• Zet zowel de zender- als de ontvangersectie van stroom met twee 9V-batterijen.
• Sluit een 8 Ω-luidspreker aan op de uitgang van LM386 Audio Amplifier IC.
• Zorg ervoor dat de afstand tussen zender en ontvanger minder dan 30 cm is.
• Breng het audiosignaal aan op het zendergedeelte met behulp van een mobiele telefoon of een muziekspeler. Nu kunt u naar het geluid van de luidspreker luisteren.
• Koppel de batterijen los van zender en ontvanger

Voor mensen die het de eerste keer niet werkend hebben gekregen, volgt u de stappen om het circuit te debuggen.

• Nadat u het zendercircuit van stroom heeft voorzien, gebruikt u de camera van uw mobiele telefoon om te controleren of de IR-led brandt. Doe dit in een donkere kamer zodat u deze gemakkelijk kunt detecteren. In een lichte kamer kan zelfs de camera geen IR-licht kiezen. Als het gloeit, is het zeker dat de zender werkt zoals verwacht.
• Nadat u het ontvangercircuit hebt gebouwd, vervangt u de fotodiode door de 3,5 mm-aansluiting en speelt u een nummer af. De audio van uw telefoon moet worden versterkt en afgespeeld in uw luidspreker, zo niet, pas RV1 aan totdat deze begint te werken. Zodra u zeker weet dat u werkt, vervangt u de 3,5 mm-aansluiting opnieuw door de fotodiode.
• Ga pas verder met deze stap nadat u de bovenstaande twee hebt gevolgd. Verwacht niet dat het circuit voor een groter bereik werkt, laat de zender op een vaste plaats en probeer de ontvanger en verschillende hoeken te positioneren totdat deze de signalen opvangt.