Wysyłanie muzyki przez wiązkę laserową: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

UWAGA: projekt ten obejmuje wykorzystanie i modyfikację urządzeń laserowych. Chociaż lasery, które sugeruję używać (kupowane w sklepie czerwone wskaźniki) są stosunkowo bezpieczne w obsłudze, NIGDY NIE PATRZ BEZPOŚREDNIO W PROMIEŃ LASEROWY, UWAŻAJ NA ODBICIA I ZACHOWAJ BARDZO OSTROŻNOŚĆ podczas MODYFIKACJI produktu laserowego. Nie jestem też odpowiedzialny za cokolwiek głupiego, co zrobisz. Oto jeszcze jedna rzecz do zrobienia z tymi promocyjnymi wskaźnikami laserowymi: wysyłaj muzykę (lub dane) z punktu A do punktu B przez wiązkę laserową za pomocą modulacji amplitudy. Wystarczy skierować zmodowany laser na detektor, a z podłączonego wzmacniacza słychać muzykę. Zasięg i jakość (lub prędkość danych) mogą się różnić, ale uzyskałem PÓŁ MILE zasięgu z doskonałą jakością dźwięku i przepustowością około 300 bps. Obraz pokazany tutaj to nadajnik i odbiornik pracujące na moim biurku podczas testu. ZOBACZ JAK WYKORZYSTAĆ DWA LASERY DO PRZESYŁANIA DWÓCH KANAŁÓW MUZYCZNYCH I POŁĄCZYĆ JE Z OKULARAMI PRZECIWSŁONECZNYMI, sprawdź wpis na blogu tutaj. Film przedstawiający działanie systemu można znaleźć tutaj: https://video.google.com/videoplay?docid =6895048767032879458&hl=plWiele inspiracji do tego projektu pochodzi z

Krok 1: Zbierz materiały

Aby przesłać muzykę przez wiązkę laserową, będziesz potrzebował następujących części, z których większość można dostać za mniej niż 5 dolarów w sumie w radioshack (oprócz wskaźnika, który prawdopodobnie kosztuje 15 USD). Jeśli masz napięty budżet, spróbuj wymienić laser na czerwoną diodę LED i szeregowo podłączony rezystor 100 omów.

dla nadajnika: wskaźnik laserowy baterie (najlepiej działają ogniwa D) potencjometr (rezystor zmienny) 50 kΩ lub mniej źródło dźwięku (iPod, odtwarzacz cd, przedwzmacniacz mikrofonowy, wyjście PC itp.) przewód (kat5 aka okablowanie Ethernet działa najlepiej) przełącznik dwustabilny (dobrze działa przełącznik turbo ze starego komputera) transformator audio (może być wyciągnięty ze sprzętu audio) jack 1/8" (można uzyskać z końcówki kabla słuchawek) dla odbiornika: fototranzytor (fotodiody lub detektory IR również działają) 1/8" gniazdo audio trochę więcej przewodowy wzmacniacz o wysokim wzmocnieniu (laptop z wejściem mikrofonowym lub przedwzmacniacz mikrofonowy ze wzmacniaczem) szkło powiększające (pomaga przy dużych odległościach) narzędzia: przecinak do drutu / striptizerka lutownica i elektronika taśma lutownicza (przezroczysta i/lub elektryczna) multimetr cyfrowy (może się przydać… niezupełnie wymagany) statyw (ułatwia celowanie lasera na odległość) puste pudełka po pizzy z białymi tyłami (do wyszukiwania wiązki i do regulacji) niektórzy pomocnicy

Krok 2: Zhakuj laser

Najpierw należy zmodyfikować wskaźnik laserowy. Wyjmij wszystkie baterie i zsumuj napięcie baterii, aby znaleźć napięcie wymagane przez laser. Na przykład moja bierze dwie baterie AAA, czyli 2 x 1,5 lub 3 wolty. Teraz przylutuj przewody do dodatnich i ujemnych zacisków wewnątrz lasera. Może to wymagać lekkiego rozcięcia koperty (czasami niezbędny jest dremmel).

Następnie zastanów się, jak przytrzymać przycisk na wskaźniku, aby był jasny. U mnie działa ogolona gumka do ołówka i gumka. Teraz przetestuj zmodyfikowany laser, podłączając baterie o odpowiednim napięciu do nowo podłączonych przewodów. Jeśli to nie zadziała, spróbuj połączyć je w przeciwnym kierunku. Wskaźniki laserowe wykorzystują diody laserowe, które pobierają prąd tylko w jednym kierunku. Ten mod pozwoli nam kontrolować jasność lasera poprzez zmianę dostarczanego do niego napięcia i prądu. Na poniższym zdjęciu widać mój wskaźnik, z dołączonymi dwoma bateriami D-cell.

Krok 3: Utwórz obwód nadajnika

Użyj poniższego schematu jako przewodnika przy lutowaniu razem z obwodem nadajnika. Wszystko na lewo od lasera to obwód nadajnika.

Przyklej lub przyklej elementy do kawałka kartonu lub użyj płytki do krojenia chleba. Sprawdź zdjęcie mojej gotowej deski. Użyłem żeńskiego gniazda 1/8 cala, aby ułatwić połączenia. Aby przetestować obwód, zwiększ głośność iPoda do MAX, odtwórz muzykę z dużą ilością basów i przekręć potencjometr do końca. Kropka lasera powinna pulsować wraz z muzyką, ponieważ jest to obwód z modulacją amplitudy (AM).

Krok 4: Skonfiguruj odbiornik

Przylutuj długie wyprowadzenia na fototranzystor (lub fotodiodę). Podłącz je do gniazda audio 1/8 cala (kabel do słuchawek jest idealny). Podłącz go do portu MIC laptopa lub komputera PC lub innego przedwzmacniacza/wzmacniacza MIC i zwiększ wzmocnienie i głośność do umiarkowanego poziomu. Spróbuj zamontować cały zestaw (z miejscem na szkło powiększające) na solidnym, ale przenośnym materiale (takim jak drewniana deska).

W przypadku tego projektu GAIN wzmacniacza jest krytyczny. Musi być bardzo wysoki, aby wychwycić niewielkie różnice w sygnale wejściowym (światło) w celu wydobycia muzyki. Dlatego zbudowałem przedwzmacniacz płytki prototypowej z zestawu płytek prototypowych RadioShack 50-in-1 Sensor Lab, który gorąco polecam. Sprawdź zdjęcia i schematy z dołączonej książki.

Krok 5: Spróbuj

Skieruj wiązkę lasera na fotodiodę, naciśnij przycisk odtwarzania na iPodzie i słuchaj wszelkich dźwięków dochodzących ze wzmacniacza. Graj z głośnością iPoda i pozycjami potencjometru, aż muzyka będzie słyszana wyraźnie i bez zniekształceń po stronie odbiorczej. Następnie włącz zysk odbiornika jako niezbędny.

Spróbuj zamontować laser na statywie i wysłać muzykę na większą odległość. Niedawno słyszałem wyraźnie Starway to Heaven z odległości pół mili. Dokonano tego nad małym jeziorem, z pomocnikiem w kajucie z pudełkiem po pizzy, który pomagał w celowaniu.

Krok 6: Jak to działa? i dokąd mam się udać?

Ten obwód działa przy użyciu modulacji amplitudy, dokładnie tak jak radio AM, z wyjątkiem używania widzialnej długości fali światła zamiast częstotliwości radiowej. Sygnał audio opuszcza iPoda jako zmienne napięcie, które wymusza zmienne natężenie prądu przez laser. Następnie zmienna jasność lasera przekazuje informacje muzyczne. Wreszcie, fototranzystor zmienia rezystancję wraz ze zmianą jasności. Wzmacniacz mikrofonowy przykłada niewielkie napięcie do fototranzystora i wzmacnia powstały prąd.

Problem z tym systemem polega na tym, że na każdym kroku występuje nieliniowa funkcja przenoszenia, to znaczy pojawiają się zniekształcenia, ponieważ zmiany jasności nie zawsze są proporcjonalne do zmiany przyłożonego napięcia. Zobacz zrzut ekranu poniżej dla przykładu i posłuchaj załączonej próbki audio. Następnym krokiem w tym projekcie byłoby użycie impulsów (takich jak szybki, obsługiwany komputerowo kod Morse'a) do przekazywania informacji cyfrowych, takich jak tekst, krystalicznie czysty dźwięk, a nawet wideo. Można nawet połączyć w sieć komputery z wiązkami laserowymi w sposób podobny do światłowodów, ale na wolnym powietrzu. Opublikuję kod C dla moich programów nadawczych i odbiorczych.