Muziek verzenden via LED's - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

U weet waarschijnlijk dat radiogolven audio kunnen verzenden, maar wist u dat zichtbaar licht hetzelfde kan doen? Met behulp van een zeer eenvoudig circuitontwerp en enkele algemeen verkrijgbare onderdelen, kunnen we eenvoudig een apparaat bouwen waarmee we draadloos muziek kunnen verzenden via LED-verlichting!

Stap 1: First Things First: het circuit

De afbeelding hierboven is de schets van het circuit dat we binnenkort zullen bouwen. Merk op dat het heel eenvoudig is; er zijn echt maar een half dozijn componenten nodig om dit apparaat te bouwen.

Stap 2: Onderdelenlijst

De benodigde onderdelen kunnen overal in de buurt van $ 15 tot $ 50 worden gekocht. Ze zijn als volgt:

1. Witte LED's met hoge helderheid. Je wilt er minimaal 2 hebben. Hoe hoger het vermogen, hoe beter! (Op voorwaarde dat ze geschikt zijn voor 3 - 3,5 volt)

2. Een diode. Je hebt geen specifiek type nodig; Ik heb deze uit een schotbruggelijkrichter gestript.

3. (Optioneel) een weerstand van 10 ohm. Als uw LED's van het type met een hoge stroomsterkte zijn en u heeft er meerdere, dan zult u waarschijnlijk geen weerstand hebben. Maar als je er maar een paar hebt en/of het zijn traditionele LED's met een lage stroomsterkte, zorg er dan voor dat je een weerstand hebt die tussen 10 en 100 ohm ligt. Voor lampen met een lagere stroomsterkte zijn hogere weerstanden nodig.

4. Breadboard / printplaat. Dit is alleen om een frame te hebben waarop het circuit kan worden gebouwd.

5. MP3-speler en audiokabel

6. Koptelefoon of luidspreker met standaard audioconnector

7. Een zonnepaneel. Over het algemeen krijgt u betere resultaten met panelen met een hoger voltage. Degene die op deze foto wordt getoond, is geschikt voor 6 volt, hoewel ik een grotere heb die geschikt is voor 12 (en die werkt iets beter).

8. 6V lantaarnbatterij. Het proberen om lagere of hogere spanningen te gebruiken zal niet werken. Ik zal later uitleggen waarom.

8. Reserve koperen bedrading. Veel componenten, je moet ze aansluiten!

Stap 3: Het lichtpaneel bouwen

Het belangrijkste onderdeel van dit project is het lichtpaneel. Het is het hart (en de MP3-speler is de ziel) waarop de rest van de "zender" is gebouwd.

Aangezien we werken met een 6-volt stroombron en 3,3-volt LED's gebruiken, moeten we beginnen met het bedraden van de LED's in serie van 2. Zodra u een paar paar LED's hebt aangesloten, transformeert u ze effectief in 6.6 -volt lampen, dan kunt u zoveel van deze paren parallel stapelen als u wilt. Over het algemeen zou ik echter zeggen dat 5 of 6 paren parallel (10-12 afzonderlijke lampen) voldoende is. We proberen deze niet op volle helderheid te besturen; door de aard van het circuit kunnen ze niet veel helderder worden dan misschien vijf of tien procent van hun nominale capaciteit.

Zodra u uw lichtarray hebt voltooid, sluit u deze aan op de batterij om deze uit te testen (bij voorkeur met een kleine weerstand, vooral als u LED's met een lager vermogen hebt).

Stap 4: De MP3-spelerinterface

De lichtbalk aan de kant schuivend, is de volgende opdracht om een manier te vinden om onze MP3-speler op de montage aan te sluiten. Dit kan worden gedaan met behulp van een vooraf gemaakte 3,5 mm koptelefoonaansluiting, of (voor goedkoper en sneller) een paar stukjes koperdraad.

Als je het uiteinde van je audiokabel bekijkt, zul je meteen merken dat het in drie delen is verdeeld. Ons doel is om twee van deze drie delen op het circuit aan te sluiten. Om dit te bereiken, neemt u een klein stukje blank koperdraad - misschien 4 of 5 inch lang - en wikkelt u het strak om de buitenste punt. Je kunt de draad in elkaar draaien nadat je hem drie of vier keer om de stekker hebt gewikkeld, waardoor de grip verder wordt vastgezet. Zorg ervoor dat u ten minste twee of drie centimeter koper overhoudt, zodat u dit later op het circuit kunt aansluiten.

Zoek vervolgens een ander stuk blank koperdraad en draai het stevig rond het binnenste segment (het gedeelte van de aansluiting tegenover de buitenste punt). Als alles goed gaat, moet u, als u beide verbindingen eenmaal hebt beveiligd, de koperdraad rond het 1e en 3e segment van de aansluiting laten lopen, waarbij het middensegment volledig onaangetast blijft door de draad. Op dit punt kunt u, als u dat wilt, er isolatietape omheen wikkelen om de draden stevig op hun plaats te houden.

Als je klaar bent met deze stap, zou je assembly er ongeveer zo uit moeten zien als op de bovenstaande foto.

Stap 5: Het circuit samen bedraden

Geloof het of niet, we zijn nu bijna klaar met het hoofdcircuit!

Het enige dat u nog hoeft te doen, is de weerstand (als u die heeft) en de diode op het geheel aansluiten. Omdat de diode het belangrijkste deel van de twee is, laten we ermee beginnen.

Terwijl u naar de diode kijkt, zult u merken dat deze aan het ene uiteinde een band heeft. Deze band geeft de richting aan waarin de stroom gaat. Om een compleet circuit te maken, moet u ervoor zorgen dat de band van uw diode "gericht" is naar de negatieve kant van het circuit. Dit is moeilijk uit te leggen en het wordt beter gevisualiseerd door naar het schakelschema aan het begin van deze Instructable te kijken.

In ieder geval…

De ene kant van de audio-aansluiting wordt verbonden met een weerstand (of het ontbreken van een weerstand), die op zijn beurt wordt verbonden met de positieve pool van de batterij. De tegenovergestelde aansluiting van de jack wordt verbonden met de diode (de niet-gestreepte zijde).

Verbonden met het gestreepte uiteinde van de diode zal de positieve pool van uw LED-paneel zijn. Het negatieve uiteinde van het LED-paneel wordt vervolgens bevestigd aan de negatieve accupool, en voila! De schakeling is nu voltooid. Het enige wat u hoeft te doen is het vrije uiteinde van de audiokabel in een mp3-speler te steken en uw favoriete nummer op te roepen. Maar voordat je dat doet…

Stap 6: De "ontvanger"

Om naar je favoriete nummer te kunnen luisteren, heb je een koptelefoon en een zonnepaneel nodig. Wat we voor deze stap moeten bereiken, is in wezen hetzelfde als wat we hebben gedaan om de MP3-speler op het zendcircuit aan te sluiten.

Begin met het bevestigen van een koperdraad aan het uiteinde van uw hoofdtelefoonconnector en zorg ervoor dat u twee of drie centimeter draad overhoudt. Bevestig nog een draad aan het derde segment van uw connector, tegenover de eerste verbinding die u hebt gemaakt. Om uw verbindingen te verstevigen, wikkelt u wat isolatietape rond de aansluiting en zorgt u ervoor dat de draden elkaar niet kruisen. Hierdoor kun je alleen geluid in één oor horen, maar de kwaliteit van dat geluid zou in de buurt moeten komen van wat je zou verwachten als je je koptelefoon rechtstreeks op de MP3-speler zou aansluiten.

Dus gefeliciteerd! Je hebt zojuist een zichtbaar-licht-naar-audio-converter gemaakt. Een interessant ding om op dit moment te proberen, is om uw zonnepaneel naast een lamp in uw huis te houden. Als je LED-lampen hebt, hoor je een zwak zoemen door je koptelefoon, omdat de lichten 60 keer per seconde aan en uit flikkeren vanwege de frequentie van de netvoeding! Als je er nog niet aan toe bent gekomen om led-verlichting te kopen, zet dan een tv aan en houd je paneel bij het scherm. Wees voorbereid op het horen van veel geknetter, gezoem en geknal als het zonnepaneel het licht van de monitor opvangt.

Stap 7: Meeluisteren

Nu we beide delen van dit project hebben voltooid, hoeven we het alleen nog maar op te starten en te luisteren. Sluit het circuit aan op de batterij, steek de stekker in het stopcontact en zet uw MP3-speler aan, en houd het zonnepaneel binnen enkele centimeters van de LED's. Als alles goed gaat, hoor je je favoriete nummer over de 'lichtgolven!' Zorg er bovendien voor dat u naar de lichten kijkt tijdens meer snelle of agressieve delen van de muziek, omdat ze kunnen knipperen en lichtjes dimmen met variërende audio-intensiteit.

Stap 8: Hoe het werkt

In wezen stelt dit circuit ons in staat om audio-informatie te 'coderen' op lichtgolven.

Voor een typische opstelling zouden de LED's uitsluitend van de batterij worden gevoed. Aangezien de stroom die door de batterij wordt geleverd gelijkstroom (gelijkstroom) is, zou er absoluut geen verschil zijn in het licht van de LED's. Maar als we de audio-aansluiting tussen de lampjes en de batterij steken, verandert alles.

Wanneer de audiokabel is aangesloten op de mp3-speler, laat de mp3 een klein elektrisch stroompje door. Normaal gesproken zou deze stroom worden gebruikt om uw hoofdtelefoon van stroom te voorzien, aangezien hoofdtelefoons niet veel meer zijn dan supergeavanceerde elektromagneten die heel weinig elektriciteit nodig hebben om te werken. Maar in dit project dwingen we dat kleine signaal om in plaats daarvan de stroom van elektriciteit naar de LED's te 'onderbreken'.

Nu, het leuke om op te merken (en het beetje wetenschap dat dit project mogelijk maakt) is dat de onderbreking in de elektriciteit ervoor zorgt dat die LED's 'knipperen'. Bovendien gebeurt dat knipperen in precies hetzelfde patroon als de onderbreking. En aangezien de zogenaamde onderbreking in feite een signaal is dat muziek draagt, betekent dit dat de lichten nu de informatie 'zenden' die de mp3-speler uitspuugt.

Op een manier die vergelijkbaar is met hoe een radioantenne uitzendingen ontvangt, gebruiken we vervolgens een zonnepaneel om de pulserende lichtfrequentie terug om te zetten in elektriciteit, die de koptelefoon kan omzetten in geluidsenergie. Ka-boem! Je luistert nu naar muziek.

Stap 9: enkele willekeurige notities

Over de "Machtsbalans"

Eerder in deze Instructable zei ik dat we de voeding precies 6 volt nodig zouden hebben. Maar waarom is dit? In wezen is dat omdat we het vermogen in het circuit moeten 'balanceren' met het signaal van de mp3-speler. Door te veel stroom door de LED's te sturen, zou men het circuit overdrijven, waardoor het signaal wordt overstemd en de audio wordt vervormd.

Ik heb enkele weken geleden eigenlijk een variatie op dit project geprobeerd, waarbij ik een LED-paneel van stroom heb voorzien met een 12 volt-voeding. Maar aangezien de spanning veel hoger was dan waarvoor de LED's technisch geschikt waren, liet het al die extra stroom over om rechtstreeks in de connector te gaan, waardoor het signaal werd vervormd en de muziek onmogelijk was om naar te luisteren. Het is heel goed mogelijk om dit ontwerp op te schalen, maar je wilt er altijd voor zorgen dat de nominale spanning van je LED-paneel iets hoger is dan de output van je voeding. In ons geval voeden we 3,3 volt LED's (6,6 volt als er twee in serie worden geplaatst) van een batterij die maximaal 6,5 volt kan uitzetten. Zo wordt alle overtollige spanning door de LED's weggelaten, waardoor het signaal zuiver en schoon blijft.

De foto hierboven

Ik nam de foto hierboven in mijn kamer. Enkele jaren geleden was ik de gelukkige ontvanger van een zonnepaneel van 100 watt als cadeau. Het eerste zonnepaneel dat ik voor dit project gebruikte, was een kleine opstelling van 6 volt die op de achterkant van een telefoonhoesje zou passen. Maar omdat ik de nieuwsgierige ziel ben die ik ben, besloot ik de zaken een beetje op te schalen en een MP3-luidspreker aan te sluiten op mijn 100 watt-paneel.

Het pakte uiteindelijk veel beter uit dan ik had verwacht. Door de lichten uit te doen en simpelweg het muziekcircuit in het midden van de kamer te plaatsen, kon ik duidelijk de muziek horen komen door de luidspreker, die werd aangedreven door het zonnepaneel dat op enkele meters van de LED's zat! Ik kan me alleen maar voorstellen tot welke hoogte dit project zou kunnen worden opgeschaald. En dat zet me aan het denken… zou de zon gebruikt kunnen worden om muziek door te geven? Nou, de wereld zal het misschien nooit weten.

Bedankt voor het lezen, en kom regelmatig terug! Voel je ook vrij om mijn blog te bezoeken - de link staat direct onder mijn gebruikersnaam.