Оглавление:
2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58
Вы, наверное, знаете, что радиоволны могут передавать звук, но знали ли вы, что видимый свет может делать то же самое? Используя очень простую схему и некоторые общедоступные детали, мы можем легко сконструировать устройство, которое позволяет нам передавать музыку по беспроводной сети с помощью светодиодных ламп!
Шаг 1. Перво-наперво: схема
Картинка выше - это схема схемы, которую мы вскоре построим. Обратите внимание, что это очень просто; только полдюжины или около того компонентов действительно необходимо, чтобы построить это устройство.
Шаг 2: Список деталей
Необходимые детали можно купить где угодно по цене от 15 до 50 долларов. Вот они:
1. Белые светодиоды высокой яркости. Вы захотите иметь как минимум 2 из них. Чем они больше мощности, тем лучше! (При условии, что они рассчитаны на 3 - 3,5 вольт)
2. Диод. Вам не нужен какой-то конкретный тип; Я снял это с выпрямителя с короткостимулирующим мостом.
3. (Необязательно) резистор на 10 Ом. Если у вас светодиоды сильноточного типа и у вас их несколько, вы, вероятно, обойдетесь без резистора. Но если у вас всего пара и / или это традиционные светодиоды с низким током, убедитесь, что у вас есть резистор от 10 до 100 Ом. Для ламп с меньшим током требуется более высокое сопротивление.
4. Макетная плата / печатная плата. Это просто рама, на которой можно построить схему.
5. MP3-плеер и аудиокабель.
6. Наушники или динамик со стандартным аудиоразъемом.
7. Солнечная панель. Как правило, вы получите лучшие результаты с панелями с более высоким напряжением. Тот, что показан на этом рисунке, рассчитан на 6 вольт, хотя у меня есть больший, рассчитанный на 12 (и он работает несколько лучше).
8. Фонарный аккумулятор на 6 В. Попытка использовать более низкое или более высокое напряжение не сработает. Я объясню почему позже.
8. Запасная медная проводка. Множество компонентов, надо их соединить!
Шаг 3: Создание световой панели
Самая важная часть этого проекта - световое панно. Это сердце (а MP3-плеер - это душа), на котором построен остальной «передатчик».
Поскольку мы работаем с источником питания на 6 В и используем светодиоды на 3,3 В, нам нужно будет начать с подключения светодиодов последовательно по 2. После того, как вы подключили несколько пар светодиодов, эффективно преобразовав их в 6,6. -вольт, вы можете сложить столько пар параллельно, сколько захотите. Однако в целом я бы сказал, что 5-6 пар параллельно (10-12 отдельных ламп) - это достаточно. Мы не пытаемся управлять ими на полной яркости; характер схемы не позволяет им стать ярче, чем, возможно, пять или десять процентов от их номинальной мощности.
После того, как вы закончите свою световую матрицу, подключите ее к батарее, чтобы проверить ее (желательно с небольшим резистором, особенно если у вас есть светодиоды с низким энергопотреблением).
Шаг 4. Интерфейс MP3-плеера
Отложив в сторону световую панель, следующим шагом будет поиск способа подключения нашего MP3-плеера к сборке. Это можно сделать с помощью готового разъема для наушников 3,5 мм или (что дешевле и быстрее) нескольких кусков медного провода.
Сразу же, когда вы изучите конец аудиокабеля, вы заметите, что он разделен на три части. Наша цель - подключить две из этих трех частей к цепи. Для этого возьмите небольшой кусок голой медной проволоки - примерно 4 или 5 дюймов в длину - и плотно оберните его вокруг внешнего наконечника. Вы можете скрутить провод после того, как три или четыре раза обернули его вокруг вилки, чтобы закрепить захват. Убедитесь, что вы оставили не менее двух или трех дюймов меди в запасе, чтобы вы могли подключить ее к цепи позже.
Затем найдите еще один кусок голого медного провода и плотно оберните его вокруг самого внутреннего сегмента (часть гнезда напротив внешнего наконечника). Если все идет хорошо, после того, как вы закрепили оба соединения, у вас должен быть медный провод, обмотанный вокруг 1-го и 3-го сегментов разъема, при этом средний сегмент остается полностью нетронутым проводом. На этом этапе, если вы хотите, вы можете обернуть его изолентой, чтобы надежно закрепить провода.
Когда вы закончите с этим шагом, ваша сборка должна выглядеть примерно так, как на фотографии выше.
Шаг 5: Соединение схемы вместе
Вы не поверите, но мы почти закончили с главной схемой!
Осталось только подключить резистор (если он есть) и диод к сборке. Поскольку диод является наиболее важной частью из двух, давайте начнем с него.
Наблюдая за диодом, вы заметите, что на одном его конце есть полоса. Эта полоса показывает направление, в котором будет проходить ток. Чтобы создать полную схему, убедитесь, что полоса вашего диода «направлена» в сторону отрицательной стороны схемы. Это трудно объяснить, и это лучше наглядно представить, взглянув на принципиальную схему в начале этого руководства.
В любом случае…
Одна сторона аудиоразъема будет подключена к резистору (или отсутствию резистора), который, в свою очередь, будет подключен к положительной клемме батареи. Противоположное соединение гнезда будет присоединено к диоду (сторона без ленты).
К полосатому концу диода будет подключена положительная клемма вашей светодиодной панели. Затем отрицательный конец светодиодной панели подключается к отрицательной клемме аккумулятора, и вуаля! Цепь завершена. Осталось только подключить свободный конец аудиокабеля к MP3-плееру и прослушать любимую песню. Но прежде чем вы это сделаете …
Шаг 6: "Ресивер"
Чтобы послушать любимую песню, вам понадобятся наушники и солнечная панель. То, что нам нужно сделать на этом этапе, по сути то же самое, что мы сделали для подключения MP3-плеера к передающей цепи.
Начните с присоединения медного провода к кончику разъема для наушников, оставив два или три свободных дюйма провода. Подключите другой провод к третьему сегменту разъема напротив первого соединения, которое вы сделали. Чтобы закрепить соединения, оберните разъем изолентой, следя за тем, чтобы провода не перекрещивались. Это позволит вам слышать звук только одним ухом, но качество этого звука должно быть примерно таким, как вы ожидаете, если вы подключите наушники непосредственно к MP3-плееру.
Итак, поздравляем! Вы только что сделали преобразователь видимого света в аудио. Одна интересная вещь, которую можно попробовать сейчас, - это поднести солнечную панель к осветительному устройству в вашем доме. Если у вас есть светодиодные лампы, вы услышите слабое жужжание в наушниках, поскольку свет на самом деле мигает 60 раз в секунду из-за частоты сетевого питания! Если вы еще не успели купить светодиодные фонари, включите телевизор и поднесите панель к экрану. Будьте готовы услышать много потрескивания, жужжания и хлопков, когда солнечная панель улавливает свет, исходящий от монитора.
Шаг 7. Прослушивание
Теперь, когда мы завершили обе части этого проекта, все, что осталось сделать, это запустить его и послушать. Подключите цепь к батарее, подключите и включите MP3-плеер и удерживайте солнечную панель в пределах нескольких дюймов от светодиодов. Если все пойдет хорошо, вы услышите свою любимую песню, играющую на «световых волнах»! Кроме того, обязательно следите за светом во время более динамичных или агрессивных частей музыки, так как они могут мигать и немного тускнеть с различной интенсивностью звука.
Шаг 8: как это работает
По сути, эта схема позволяет нам «кодировать» звуковую информацию в световые волны.
Для типичной установки светодиоды будут питаться исключительно от батареи. Поскольку ток, обеспечиваемый батареей, является постоянным (постоянный ток), свет светодиодов не будет отличаться друг от друга. Но если мы вставим аудиоразъем между лампочками и батареей, все изменится.
Когда аудиокабель подключен к MP3-плееру, MP3 пропускает через него крошечный электрический ток. Обычно этот ток используется для питания ваших наушников, поскольку наушники представляют собой не что иное, как сверхсовременные электромагниты, для работы которых требуется очень мало электроэнергии. Но в этом проекте мы заставляем этот крошечный сигнал вместо этого «прерывать» поток электричества к светодиодам.
Теперь стоит отметить интересную вещь (и немного науки, которая делает возможным этот проект), что перебои в подаче электроэнергии заставляют эти светодиоды «мигать». Более того, это мигание происходит точно по той же схеме, что и прерывание. А поскольку так называемое прерывание на самом деле является сигналом, несущим музыку, это означает, что теперь огни «передают» информацию, которую излучает MP3-плеер.
Подобно тому, как радиоантенна принимает радиопередачи, мы затем используем солнечную панель для преобразования частоты пульсирующего света обратно в электричество, которое наушники могут преобразовывать в звуковую энергию. Ка-бум! Теперь вы слушаете музыку.
Шаг 9: несколько случайных заметок
О «балансе сил»
Ранее в этой инструкции я упоминал, что нам нужно, чтобы источник питания был ровно 6 вольт. Но почему это? По сути, это потому, что нам нужно «сбалансировать» мощность в цепи с сигналом от MP3-плеера. Подавая слишком большую мощность на светодиоды, можно было бы перегрузить схему, тем самым заглушив сигнал и искажая звук.
Несколько недель назад я действительно пробовал вариант этого проекта, в котором я запитал светодиодную панель от источника питания 12 вольт. Но поскольку напряжение было намного выше того, на что светодиоды были рассчитаны технически, это оставило весь этот дополнительный ток, чтобы идти прямо в разъем, скремблируя сигнал и делая музыку невозможной для прослушивания. Масштабирование этой конструкции очень возможно, но вы всегда должны быть уверены, что номинальное напряжение вашей светодиодной панели немного выше, чем выходная мощность вашего источника питания. В нашем случае мы питаем светодиоды на 3,3 вольта (6,6 вольт, когда два соединены последовательно) от батареи, которая может выталкивать - самое большее - 6,5 вольт. Таким образом, все избыточное напряжение сбрасывается светодиодами, оставляя сигнал чистым и чистым.
Изображение выше
Я сделал фотографию, показанную выше, в своей комнате. Несколько лет назад мне посчастливилось получить в подарок 100-ваттную солнечную батарею. Итак, первая солнечная панель, которую я использовал для этого проекта, была небольшой 6-вольтовой установкой, которая могла поместиться на задней части корпуса мобильного телефона. Но, будучи любознательной душой, я решил немного увеличить масштаб и подключить MP3-динамик к своей 100-ваттной панели.
На самом деле это сработало намного лучше, чем я ожидал. Выключив свет и просто установив музыкальный контур в центре комнаты, я мог отчетливо слышать музыку, идущую через динамик, которая управлялась солнечной панелью, расположенной в нескольких футах от светодиодов! Я могу только догадываться, до каких высот может быть поднят этот проект. И это заставляет меня задуматься … может ли солнце использоваться для передачи музыки? Что ж, мир может никогда не узнать.
Спасибо, что прочитали, и заходите почаще! Также не стесняйтесь посещать мой блог - ссылка находится прямо под моим именем пользователя.