在本文中,我們將學習如何使用紅外LED構建原始無線音頻傳輸電路。使用此電路,您應該能夠將 IPod、手機或計算機中的歌曲播放到外部揚聲器,而無需通過 AUX 電纜直接連接它們。該電路有很多限制,并且有更好的方法(例如藍牙)可以無線播放歌曲,因此本文僅旨在幫助您了解簡單的音頻電路,同時享受構建它的樂趣。此外,該項目的電路也盡可能簡化,以保持簡單可靠,使構建更容易,因此這應該是一個很好的周末項目,可以與您的朋友一起構建和學習。現在,話雖如此,讓我們開始吧!!
電路背后的原理是,我們將有兩個單獨的電路。一個是發射器電路,另一個是接收器電路,發射器電路將連接到3.5mm音頻插孔進行音頻輸入,接收器電路將連接到揚聲器播放歌曲。音頻信號將通過發射器電路的紅外 LED 傳輸;然后,紅外信號將由光電二極管接收,光電二極管將放置在接收器電路上。因此,光電二極管接收到的音頻信號將非常微弱,因此將由LM386放大器電路放大,最后在揚聲器上播放。
它與您的電視遙控器非常相似,當您按下電視正面的紅外 LED 按鈕時,它會傳輸一個信號,該信號將被光電二極管(通常為 TSOP)拾取,并且信號將被解碼以找到您按下的按鈕,在此處檢查使用 TSOP 的通用紅外遙控器。同樣,這里傳輸的信號將是音頻信號,接收器將是普通光電二極管。該技術也適用于普通的LED和太陽能電池板;您可以閱讀使用 Li-Fi 進行音頻傳輸一文,了解此方法與 Li-Fi 技術非常相似。
所需組件
面包板(2個)
紅外指示燈(2 個)
3.5 毫米音頻插孔
LM386 集成電路
光電二極管
100K鍋
電阻器(1k、10k、100k)
電容器 (0.1uF, 10uF, 22uF)
電路圖
下面給出了使用紅外LED的無線音樂傳輸項目的完整電路圖:
變送器電路
發射器電路僅由幾個直接連接到音頻源和電池的紅外 LED 和電阻組成。您可能會遇到問題的一個棘手地方是將音頻插孔連接到電路。普通的音頻插孔將有三個輸出引腳,兩個用于左右耳機,另一個是屏蔽,將充當接地。我們需要一個信號引腳,可以是左邊或右邊,還有一個接地引腳用于我們的電路。您可以在連接中使用萬用表來查找正確的引腳排列。我的插孔有如下所示的這種格式的引腳。
發射器電路的工作原理非常簡單,來自紅外 LED 的紅外光充當載波信號,紅外光的強度充當調制信號。因此,如果我們通過音頻源為 IR LED 供電,電池將照亮 IR LED,其發光強度將基于音頻信號。我們在這里使用了兩個紅外 LED,只是為了增加電路的范圍;否則我們甚至可以使用一個。我在面包板上構建電路,電路可以在5V至9V之間的任何位置供電,我使用穩定的5V代替電池,因此我沒有使用限流電阻1K。面包板設置如下所示,我已經在這里將我的 IPod 連接為音頻源,但可以使用任何帶有音頻插孔的東西(對不起 iPhone 用戶)。
接收電路
接收器電路由連接到音頻放大器電路的光電二極管組成。音頻放大器電路是使用德州儀器中流行的LM386 IC構建的,該電路的優點是對組件的要求最低。該電路也可以由5V至12V的電壓供電,我使用面包板穩壓器模塊為電路供電+5V,但您也可以使用9V電池。面包板上的發射器設置如下所示。
LM386 IC 的引腳詳細信息如下
引腳 1 和 8:這些是增益控制 PIN,內部增益設置為 20,但通過使用 PIN 1 和 8 之間的電容器,增益可以增加到 200。我們使用10uF電容C3來獲得最高增益,即200。通過使用適當的電容器,可以將增益調整到20至200之間的任何值。
引腳 2 和 3:這些是聲音信號的輸入 PIN。引腳 2 是負輸入端子,接地。引腳3是正輸入端子,其中聲音信號被饋送以進行放大。在我們的電路中,它通過100k電位計RV1連接到電容麥克風的正極端子。電位計用作音量控制旋鈕。
引腳 4 和 6:這些是IC的電源引腳,引腳6為+Vcc,引腳4為接地。該電路可以用5-12v之間的電壓供電。
引腳 5:這是輸出 PIN,我們從中獲得放大的聲音信號。它通過電容器C2連接到揚聲器,以濾除直流耦合噪聲。
引腳 7:這是旁路端子。它可以保持開路,也可以使用電容器接地以確保穩定性
測試您的無線音樂傳輸電路
在面包板上構建兩個電路后,分別為它們供電并將音頻源連接到發射器部分,現在將接收器電路與發射器電路對齊,并在 10cm 內檢查您是否通過電路聽到音頻。如果沒有,請嘗試調整POT RV1的位置,直到聽到一些聲音。電路的完整工作原理可以在本頁底部鏈接的視頻中找到。
如果電路在第一次嘗試時有效,那么認為自己很幸運。因為這里有很多地方可能會出錯,所以在面包板上構建音頻電路很可能容易受到噪聲的影響。因此,對于第一次無法正常工作的人,請按照步驟調試電路。
為發射器電路供電后,使用手機攝像頭檢查紅外 LED 是否發光,在黑暗的房間內執行此操作,以便您輕松檢測到它。在明亮的房間里,即使是相機也無法拾取紅外光。如果它發光,則確保發射器按預期工作。
構建接收器電路后,將光電二極管更換為3.5mm插孔并播放歌曲。手機中的音頻應放大并在揚聲器中播放,如果不調整RV1,直到它開始工作。確保工作后,再次將3.5mm插孔更換為光電二極管。
只有在執行上述兩個步驟后,才能繼續執行此步驟。不要指望電路可以工作更長的范圍,將發射器放在固定的位置,并嘗試定位接收器和不同的角度,直到它接收信號。
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