Muziek verzenden via een laserstraal - Ajarnpa

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

WAARSCHUWING: dit project omvat het gebruik en de wijziging van laserapparaten. Hoewel de lasers die ik adviseer te gebruiken (in de winkel gekochte rode wijzers) relatief veilig te hanteren zijn, KIJK NOOIT DIRECT IN EEN LASERSTRAAL, PAS OP VOOR REFLECTIES, en wees UITERST VOORZICHTIG bij het WIJZIGEN van een laserproduct. Ik ben ook niet aansprakelijk voor domme dingen die je doet. Er is nog iets wat je met die promotionele laserpointers kunt doen: muziek (of data) van punt A naar punt B sturen over de laserstraal met behulp van amplitudemodulatie. Het enige dat nodig is, is de gemodificeerde laser op een detector te richten en muziek is te horen via een aangesloten versterker. Het bereik en de kwaliteit (of datasnelheid) kunnen variëren, maar ik heb een bereik van HALF MIJL met uitstekende audiokwaliteit en een doorvoer van ongeveer 300 bps. De hier getoonde afbeelding is de zender en ontvanger die tijdens een test op mijn bureau werken. HOE JE TWEE LASERS GEBRUIKT OM TWEE MUZIEKKANALEN TE VERZENDEN EN ZE TE MENGEN MET EEN ZONNEBRIL, bekijk de blogpost hier. Een video van het systeem is hier te vinden: https://video.google.com/videoplay?docid =6895048767032879458&hl=nlVeel inspiratie voor dit project kwam van

Stap 1: Verzamel materialen

Om muziek over een laserstraal te sturen, heb je de volgende onderdelen nodig, waarvan de meeste voor minder dan 5 dollar te krijgen zijn bij Radioshack-totaal (naast de aanwijzer, die waarschijnlijk $ 15 kost). Als je een krap budget hebt, probeer dan de laser te vervangen door een rode LED en een weerstand van 100 ohm die in serie is geschakeld.

voor de zender: een laserpointer batterijen (D-cel werkt het beste) potentiometer (variabele weerstand) 50k ohm of minder audiobron (iPod, cd-speler, microfoonvoorversterker, pc-lijnuitgang, enz.) wat draad (cat5 aka ethernetbekabeling werkt het beste) tuimelschakelaar (een turboschakelaar van een oude pc werkt goed) audiotransformator (kan van audioapparatuur worden getrokken) 1/8" audio-aansluiting (kan worden verkregen via het uiteinde van een koptelefoonkabel) voor de ontvanger: fototransitor (fotodiodes of IR-detectoren werken ook) 1/8" audio-aansluiting wat meer draad high-gain versterker (laptop met microfooningang, of microfoonvoorversterker plus versterker) vergrootglas (helpt op grote afstanden) gereedschap: draadknipper/stripper soldeerbout en elektronica soldeertape (doorzichtig en/of elektrisch) digitale multimeter (kan handig zijn… niet echt nodig) statief (helpt om laser op afstand te richten) lege pizzadozen met witte achterkant (voor het vinden van de straal en voor aanpassingen) enkele assistenten

Stap 2: Hack de laser

Eerst moet de laserpointer worden aangepast. Verwijder alle batterijen en tel de spanning van de batterijen bij elkaar op om de door de laser vereiste spanning te vinden. De mijne heeft bijvoorbeeld twee AAA-batterijen nodig, dus dat is 2 x 1,5 of 3 volt. Soldeer nu draden aan de positieve en negatieve terminals in de laser. Hiervoor kan het nodig zijn om de behuizing een beetje open te snijden (soms is een dremmel nodig).

Zoek vervolgens uit hoe u de knop op de aanwijzer ingedrukt houdt waardoor deze oplicht. Een geschoren potloodgum en een rubberen band werken voor mij. Test nu de gemodificeerde laser door batterijen met de juiste spanning aan te sluiten op de nieuw bevestigde draden. Als het niet werkt, probeer ze dan in de tegenovergestelde richting aan te sluiten. Laserpointers gebruiken laserdiodes die slechts in één richting stroom opnemen. Met deze mod kunnen we de helderheid van de laser regelen door de geleverde spanning en stroom te variëren. Op de onderstaande foto zie je mijn aanwijzer, met twee D-cell batterijen aangesloten.

Stap 3: zenderschakeling maken

Gebruik het onderstaande schema als richtlijn bij het aan elkaar solderen van het zendercircuit. Alles links van de laser is het zendercircuit.

Plak of lijm de onderdelen vast op een stuk karton, of gebruik een breadboard. Bekijk de foto van mijn voltooide bord. Ik heb een vrouwelijke jack van 1/8 inch gebruikt om verbindingen gemakkelijker te maken. Om de schakeling te testen, zet u het volume van de iPod op MAX, speelt u muziek af met veel bas en draait u de potentiometer helemaal naar beneden. De laserpunt moet lijken te pulseren met de muziek, aangezien dit een amplitude-gemoduleerd (AM) circuit is.

Stap 4: Stel de ontvanger in

Soldeer lange kabels op de fototransistor (of fotodiode). Sluit deze aan op een 1/8-inch audio-aansluiting (een koptelefoonkabel is perfect). Sluit deze aan op de MIC-poort van een laptop of pc of een andere MIC-voorversterker/versterker en zet de versterking en het volume op een gematigd niveau. Probeer de hele opstelling (met ruimte voor een vergrootglas) op een stevig maar draagbaar materiaal (zoals een houten plank) te monteren.

Voor dit project is de GAIN van de versterker cruciaal. Het moet erg hoog zijn om kleine variaties in het ingangssignaal (licht) op te pikken om de muziek eruit te halen. Daarom bouw ik een breadboard-voorversterker van RadioShack's 50-in-1 Sensor Lab breadboard-kit, die ik ten zeerste aanbeveel. Bekijk de foto's en schema's uit het meegeleverde boek.

Stap 5: Probeer het eens

Richt de laserstraal op de fotodiode, druk op play op de iPod en luister naar alle geluiden die uit de versterker komen. Speel met het volume van de iPod en de potentiometerposities totdat de muziek duidelijk en zonder vervorming aan de ontvangende kant te horen is. Zet dan de ontvangerversterking zo hoog mogelijk.

Probeer de laser op een statief te monteren en muziek over een grotere afstand te verzenden. Ik kon onlangs Starway to Heaven duidelijk horen op een straalafstand van een halve mijl. Dit gebeurde boven een meertje, met een assistent in een canue met een pizzadoos om te helpen bij het richten.

Stap 6: Hoe werkt dat? en waar moet ik heen vanaf hier?

Dit circuit werkt met amplitudemodulatie, precies zoals AM-radio, behalve dat een golflengte van zichtbaar licht wordt gebruikt in plaats van een radiofrequentie. Het audiosignaal verlaat de iPod als een variërende spanning die een variërende stroom door de laser dwingt. Vervolgens brengt de variërende helderheid van de laser de muzikale informatie over. Ten slotte varieert de weerstand van de fototransistor naarmate de helderheid erop verandert. De microfoonversterker past een kleine spanning toe op de fototransistor en versterkt de resulterende stroom.

Een probleem met dit systeem is dat er bij elke stap een niet-lineaire overdrachtsfunctie is, dat wil zeggen dat er vervorming optreedt omdat de helderheidsveranderingen niet altijd evenredig zijn met de verandering in de aangelegde spanning. Zie de onderstaande schermafbeelding voor een voorbeeld en luister naar het bijgevoegde audiovoorbeeld. De volgende stap in dit project zou zijn om pulsen (zoals snelle, computergestuurde morsecode) te gebruiken om digitale informatie zoals tekst, kristalheldere audio of zelfs video over te brengen. Men zou zelfs computers met laserstralen kunnen netwerken op een manier die vergelijkbaar is met glasvezel, maar dan in de open lucht. Ik zal C-code posten voor mijn zend- en ontvangstprogramma's.