Przesyłanie muzyki przez diody LED: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Prawdopodobnie wiesz, że fale radiowe mogą przesyłać dźwięk, ale czy wiesz, że światło widzialne może robić to samo? Wykorzystując bardzo prostą konstrukcję obwodu i kilka powszechnie dostępnych części, możemy w prosty sposób skonstruować urządzenie, które pozwala na bezprzewodową transmisję muzyki za pomocą świateł LED!

Krok 1: Najpierw najważniejsze rzeczy: obwód

Powyższy obrazek to zarys obwodu, który wkrótce zbudujemy. Zauważ, że jest to bardzo proste; do zbudowania tego urządzenia potrzeba naprawdę zaledwie pół tuzina podzespołów.

Krok 2: Lista części

Niezbędne części można kupić w dowolnym miejscu w okolicach 15 do 50 USD. Są to:

1. Białe diody LED o wysokiej jasności. Będziesz chciał mieć co najmniej 2 z nich. Im wyższa moc, tym lepiej! (Pod warunkiem, że są oceniane na 3 - 3,5 V)

2. Dioda. Nie potrzebujesz żadnego konkretnego typu; Zdjąłem ten z prostownika mostkowego strzału.

3. (Opcjonalnie) rezystor 10 omów. Jeśli twoje diody LED są typu wysokoprądowego i masz ich kilka, prawdopodobnie będzie dobrze bez rezystora. Ale jeśli masz tylko kilka i/lub są to tradycyjne diody LED o niskim natężeniu, upewnij się, że masz rezystor o wartości od 10 do 100 omów. W przypadku żarówek o niższym natężeniu prądu potrzebne są wyższe rezystancje.

4. Płytka do krojenia chleba / płytka drukowana. To tylko po to, aby mieć ramę, na której można zbudować obwód.

5. Odtwarzacz MP3 i kabel audio

6. Słuchawki lub głośnik ze standardowym złączem audio

7. Panel słoneczny. Ogólnie rzecz biorąc, lepsze wyniki uzyskasz z panelami o wyższym napięciu. Ten pokazany na tym zdjęciu jest oceniany na 6 woltów, chociaż mam większy o napięciu 12 (i działa nieco lepiej).

8. Bateria do latarki 6V. Próba użycia niższych lub wyższych napięć nie zadziała. Wyjaśnię dlaczego później.

8. Zapasowe okablowanie miedziane. Mnóstwo komponentów, muszę je połączyć!

Krok 3: Budowanie panelu świetlnego

Najważniejszą częścią tego projektu jest panel świetlny. To serce (a odtwarzacz MP3 to dusza), na którym zbudowana jest reszta „nadajnika”.

Ponieważ pracujemy z 6-woltowym źródłem zasilania i używamy 3,3-woltowych diod LED, musimy zacząć od połączenia diod LED szeregowo po 2. Po podłączeniu kilku par diod LED, skutecznie przekształcając je w 6,6 -Voltowe żarówki, możesz następnie ułożyć tyle par równolegle, ile chcesz. Generalnie jednak powiedziałbym, że 5 lub 6 par równolegle (10-12 pojedynczych świateł) to dużo. Nie próbujemy sterować nimi z pełną jasnością; charakter obwodu nie pozwoli im uzyskać znacznie jaśniejszego światła niż może pięć lub dziesięć procent ich pojemności znamionowej.

Po skompletowaniu tablicy świetlnej podłącz ją do akumulatora, aby ją przetestować (najlepiej za pomocą małego rezystora, szczególnie jeśli masz diody LED o niższej mocy).

Krok 4: Interfejs odtwarzacza MP3

Odkładając na bok pasek świetlny, następnym zadaniem jest wymyślenie sposobu podłączenia naszego odtwarzacza MP3 do zestawu. Można to zrobić za pomocą gotowego gniazda słuchawkowego 3,5 mm lub (dla tańszych i szybszych) kilku kawałków drutu miedzianego.

Od razu, gdy przyjrzysz się końcówce kabla audio, zauważysz, że jest on podzielony na trzy części. Naszym celem jest połączenie dwóch z tych trzech części z obwodem. Aby to osiągnąć, weź mały kawałek gołego drutu miedzianego - być może o długości 4-5 cali - i owinąć go ciasno wokół zewnętrznej końcówki. Możesz skręcić przewód razem po owinięciu go trzy lub cztery razy wokół wtyczki, dodatkowo zabezpieczając uchwyt. Upewnij się, że zostawiłeś co najmniej dwa lub trzy cale miedzi, aby móc później podłączyć go do obwodu.

Następnie znajdź kolejny kawałek gołego drutu miedzianego i okręć go mocno wokół najbardziej wewnętrznego segmentu (część gniazda naprzeciwko zewnętrznej końcówki). Jeśli wszystko pójdzie dobrze, po zabezpieczeniu obu połączeń, drut miedziany powinien być owinięty wokół pierwszego i trzeciego segmentu gniazda, a środkowy segment pozostanie całkowicie nietknięty przez przewód. W tym momencie, jeśli sobie tego życzysz, możesz owinąć go taśmą izolacyjną, aby mocno zamocować przewody.

Kiedy skończysz z tym krokiem, Twój zespół powinien wyglądać podobnie do powyższego zdjęcia.

Krok 5: Łączenie obwodu razem

Wierzcie lub nie, ale już prawie skończyliśmy z głównym obwodem!

Pozostało już tylko podłączyć rezystor (jeśli taki posiadasz) i diodę do zespołu. Ponieważ dioda jest ważniejszą częścią tych dwóch, zacznijmy od tego.

Obserwując diodę zauważysz, że na jednym końcu ma pasek. To pasmo wskazuje kierunek, w którym przepływa prąd. Aby wykonać kompletny obwód, upewnij się, że pasmo diody jest „skierowane” w stronę ujemnej strony obwodu. Trudno to wyjaśnić i lepiej to zwizualizować, patrząc na schemat obwodu na początku tej instrukcji.

W każdym razie…

Jedna strona gniazda audio zostanie podłączona do rezystora (lub braku rezystora), który z kolei zostanie podłączony do dodatniego zacisku akumulatora. Przeciwne połączenie gniazda zostanie połączone z diodą (strona bez pasma).

Do pasmowego końca diody podłączony będzie dodatni zacisk panelu LED. Ujemny koniec panelu LED jest następnie podłączony do ujemnego zacisku akumulatora i voila! Obwód jest teraz gotowy. Pozostaje tylko podłączyć wolny koniec kabla audio do odtwarzacza MP3 i uruchomić ulubioną piosenkę. Ale zanim to zrobisz…

Krok 6: „Odbiorca”

Aby móc słuchać ulubionej piosenki, potrzebujesz słuchawek i panelu słonecznego. To, co musimy zrobić na tym etapie, jest zasadniczo takie samo, jak to, co zrobiliśmy, aby podłączyć odtwarzacz MP3 do obwodu nadawczego.

Zacznij od przymocowania miedzianego drutu do końcówki złącza słuchawkowego, pamiętając o pozostawieniu dwóch lub trzech wolnych cali drutu. Podłącz kolejny przewód do trzeciego segmentu złącza, naprzeciwko pierwszego wykonanego połączenia. Aby wzmocnić połączenia, owinąć wtyk taśmą elektryczną, upewniając się, że przewody się nie krzyżują. Pozwoli to słyszeć dźwięk tylko jednym uchem, ale jakość tego dźwięku powinna być zbliżona do tego, czego można by się spodziewać po podłączeniu słuchawek bezpośrednio do odtwarzacza MP3.

Więc gratulacje! Właśnie stworzyłeś konwerter światła widzialnego na audio. Jedną z interesujących rzeczy do wypróbowania w tym momencie jest trzymanie panelu słonecznego obok oprawy oświetleniowej w domu. Jeśli masz żarówki LED, usłyszysz słabe brzęczenie w słuchawkach, ponieważ światła migają 60 razy na sekundę ze względu na częstotliwość zasilania sieciowego! Jeśli jeszcze nie kupiłeś żadnych świateł LED, włącz telewizor i przytrzymaj panel blisko ekranu. Przygotuj się na trzaski, brzęczenie i trzaski, gdy panel słoneczny odbiera światło płynące z monitora.

Krok 7: Słuchanie

Teraz, gdy zakończyliśmy obie części tego projektu, pozostaje tylko odpalić i posłuchać. Podłącz obwód do akumulatora, podłącz i włącz odtwarzacz MP3 i trzymaj panel słoneczny w odległości kilku cali od diod LED. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, usłyszysz swoją ulubioną piosenkę graną na „falach świetlnych!” Ponadto pamiętaj, aby obserwować światła podczas bardziej dynamicznych lub agresywnych fragmentów muzyki, ponieważ mogą one migać i lekko przygasać przy różnym natężeniu dźwięku.

Krok 8: Jak to działa

Zasadniczo obwód ten umożliwia nam "kodowanie" informacji audio na falach świetlnych.

W typowej konfiguracji diody LED byłyby zasilane wyłącznie z akumulatora. Ponieważ prąd dostarczany przez baterię jest prądem stałym (prąd stały), nie byłoby absolutnie żadnej zmienności w świetle diod LED. Ale jeśli umieścimy gniazdo audio między światłami a baterią, wszystko się zmieni.

Kiedy kabel audio jest podłączony do odtwarzacza MP3, MP3 przepuszcza przez niego niewielki prąd elektryczny. Zwykle prąd ten byłby używany do zasilania słuchawek, ponieważ słuchawki to niewiele więcej niż super zaawansowane elektromagnesy, które zużywają bardzo mało energii elektrycznej. Ale w tym projekcie zmuszamy ten maleńki sygnał, aby zamiast tego „przerwał” przepływ prądu do diod LED.

Teraz fajną rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę (i odrobiną nauki, która umożliwia ten projekt) jest to, że przerwa w dostawie prądu powoduje, że te diody LED „mrugają”. Co więcej, miganie odbywa się w dokładnie taki sam sposób, jak przerwanie. A ponieważ tak zwane przerywanie jest w rzeczywistości sygnałem niosącym muzykę, oznacza to, że światła teraz „przekazują” informację, którą wypluwa odtwarzacz MP3.

W sposób podobny do tego, w jaki antena radiowa odbiera transmisje, używamy panelu słonecznego, aby przekształcić pulsującą częstotliwość światła z powrotem w energię elektryczną, którą słuchawki mogą zamienić na energię dźwięku. Bum Ka! Słuchasz teraz muzyki.

Krok 9: Niektóre losowe notatki

O „Balansie mocy”

Wcześniej w tej instrukcji wspomniałem, że potrzebujemy zasilania o napięciu dokładnie 6 woltów. Ale dlaczego tak jest? Zasadniczo dzieje się tak dlatego, że musimy „zrównoważyć” moc w obwodzie z sygnałem z odtwarzacza MP3. Podając zbyt dużo mocy przez diody LED, można by przesterować obwód, zagłuszając w ten sposób sygnał i zniekształcając dźwięk.

Kilka tygodni temu wypróbowałem odmianę tego projektu, w której zasilałem panel LED z zasilacza 12 woltów. Ale ponieważ napięcie znacznie przekraczało to, na co technicznie oceniano diody LED, cały dodatkowy prąd płynął prosto do gniazda złącza, zakłócając sygnał i uniemożliwiając słuchanie muzyki. Skalowanie tego projektu jest bardzo możliwe, ale zawsze chcesz mieć pewność, że napięcie znamionowe panelu LED jest nieco wyższe niż moc wyjściowa zasilacza. W naszym przypadku zasilamy diody LED 3,3 V (6,6 V, gdy dwie są połączone szeregowo) z akumulatora, który może wycisnąć - co najwyżej - 6,5 V. W ten sposób cały nadmiar napięcia jest odrzucany przez diody LED, pozostawiając sygnał czysty i czysty.

Powyższy obrazek

Zdjęcie pokazane powyżej zrobiłem w swoim pokoju. Kilka lat temu zostałam szczęśliwym odbiorcą w prezencie 100-watowego panelu słonecznego. Teraz pierwszym panelem słonecznym, którego użyłem do tego projektu, był mały zestaw 6 woltów, który mógł zmieścić się z tyłu obudowy telefonu komórkowego. Ale będąc ciekawską duszą, którą jestem, postanowiłem nieco zwiększyć skalę i podłączyć głośnik MP3 do mojego 100-watowego panelu.

Skończyło się na tym, że wyszło o wiele lepiej, niż się spodziewałem. Wyłączając światła i po prostu ustawiając obwód muzyczny na środku pokoju, wyraźnie słyszałem muzykę płynącą z głośnika, który był napędzany przez panel słoneczny umieszczony kilka stóp od diod LED! Mogę sobie tylko wyobrazić, do jakich wyżyn można ten projekt osiągnąć. I to sprawia, że zastanawiam się… czy słońce może być wykorzystane do przesyłania muzyki? Cóż, świat może się nigdy nie dowiedzieć.

Dziękujemy za przeczytanie i często sprawdzaj! Zapraszam również do odwiedzenia mojego bloga - link znajduje się bezpośrednio pod moją nazwą użytkownika.