გარემოს აუდიო ხმის სიზუსტე მეტრი: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ჩემი პროექტი არის LED- ებით ნაჩვენები ხმის მრიცხველი. ის იყენებს ელექტრო მიკროფონს, გამაძლიერებელს და LM3914 LED დრაივერის IC- ს. რამდენად ხმამაღლა გამოიყენება სენსორის ირგვლივ გარემო, მით მეტი LED- ები ჩართულია LM3914- ით. ეს საკმაოდ მარტივი და საინტერესო პროექტია, რომელიც იდეალურია ელექტრონიკაში ახალბედებისთვის.

მასალები:

· პურის დაფა (ლის #10516)

· მხტუნავები OR (Wire Stripper AND Breadboard Wire) (ლის #10325 + სხვადასხვა)

· 10 × ხვრელის მეშვეობით LED- ები (ლის #549 + სხვადასხვა)

· ელექტროტექნიკის მიკროფონი (ლის #2272)

· ოპერატიული გამაძლიერებელი (ლის #7292 / #7293)

· LM3914 (ლის #7034)

· 1 μF კონდენსატორი (ლის #8962 / #82)

· 3 × 2.2 kΩ რეზისტორები (ლის #9223 / #9548)

· 2 × 1 kΩ რეზისტორები (ლის #9190)

· 330 kΩ რეზისტორი (ლის #9427)

· პოტენომეტრი და ხრახნიანი მანქანა (ლის #71044 + სხვადასხვა)

· 2 × AA × 3 ბატარეის პაკეტი (ლის #21079)

ნაბიჯი 1: მიკროფონის დაკავშირება

შეაერთეთ ელექტრული მიკროფონი მხტუნავების დასაყენებლად. ასევე დააკავშირეთ სხვა პინი, როგორც ეს მოცემულია სქემატურ რეჟიმში. გთხოვთ, მიმართოთ მონაცემთა ცხრილს, რომ გაარკვიოთ რომელია რომელი პინი. კონდენსატორის ლიდერი, რომელიც პირდაპირ არ არის დაკავშირებული მიკროფონთან, შეიძლება ჩაითვალოს უმი სენსორის გამომუშავებად. თუმცა ამ ძაბვას ექნება DC მიკერძოება. ამის გამოსასწორებლად, ჩვენ შეგვიძლია გამომავალი გამოვიყვანოთ მიწაზე 1 kΩ რეზისტორით. ეს ქმნის იმას, რაც ამ შემთხვევაში ცნობილია როგორც მაღალი გამავლობის ფილტრი, რაც იმას ნიშნავს, რომ სიგნალის DC ნაწილი არ გადის გამოსასვლელში, მაგრამ <15 mV პიკი მწვერვალზე AC სიგნალს. მას შემდეგ რაც მიკროფონი სწორად იკვებება, გთხოვთ შეამოწმოთ რომ გამომავალი ძაბვა (AC) გამოჩნდება სწორად.

ნაბიჯი 2: ჩართეთ ჩართვა

მე გამოვიყენე ორი ცალკე 4.5 V DC წყარო, მაგრამ თუ თქვენ უკვე გაქვთ რაიმე მსგავსი, ის ასევე კარგად იმუშავებს. ეს საჭიროა იმისთვის, რომ AC მიკროფონის სიგნალმა სრულად იმოძრაოს გაძლიერების დროსაც კი. წითელი და შავი მავთულები უნდა იყოს დაკავშირებული რელსებთან ისე, რომ +Vcc, -Vcc და მიწის რელსები იყოს.

ნაბიჯი 3: მიკროფონის გამოყვანის გაძლიერება

როგორც უმეტეს გადამცემებთან, სიგნალი ძალიან მცირეა ჩვენთვის გამოსადეგი. AC სიგნალების გაძლიერება შესაძლებელია ოპერატიული გამაძლიერებლებით, ტრანზისტორებით ან ტრანსფორმატორებით. თუმცა, მე ვამჩნევ, რომ ოპ amps– ით მუშაობა ყველაზე მარტივია, ამიტომ ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ op amps– ზე. საჭიროა მხოლოდ ერთი ორმაგი მიწოდების გამაძლიერებელი (მე გამოვიყენე TL084, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ რომელი გსურთ). ყველა გამაძლიერებელი IC- ს უნდა ჰქონდეს მინიმუმ 5 პინი, რომელიც არის Vs+ (მიწოდების დადებითი ძაბვა), Vs- (მიწოდების უარყოფითი ძაბვა), V+ (არაინვერტირებული შეყვანა), V- (შემობრუნებული შეყვანა) და Vo (გამომავალი). არსებობს მრავალი თეორია op amps– ის მიღმა, მაგრამ ჩვენთვის მნიშვნელოვანია ის, რომ Vo ვერასოდეს გასცდება V + და V- ს (რეალურად, რეალური დიაპაზონი არის ის, რაც ცნობილია როგორც + Vsat და –Vsat), შეყვანის ტერმინალები არ ახორციელებენ მიმდინარეობას (თეორიულად არა პრაქტიკულად), ხოლო არაინვერსიული და შემობრუნებული საშუალებები ინახება იმავე ძაბვაზე, როდესაც op amp არის უარყოფით უკუკავშირში (Vo უკავშირდება V-).

იხილეთ კავშირების სქემატური სქემა. ჩვენი კონფიგურაცია არის ის, რაც ცნობილია როგორც არაინვერსიული გამაძლიერებელი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მოგება დადებითია. მოგება ზოგადად არის Av = Vo / Vi. არაინვერტირებული გამაძლიერებლისთვის, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. ჩვენ ვიყენებთ რეზისტორულ მნიშვნელობებს 1 kΩ და 330 kΩ, რათა მივაღწიოთ 331. მოგებას 331. მას შემდეგ რაც ყველაფერი დაკავშირებულია, უნდა იყოს სუფთა გამაძლიერებელი AC სიგნალი Vo– ზე.

ნაბიჯი 4: დაკავშირება LM3914

LM3914 არის საუკეთესო ვარიანტი ჩვენთვის შევქმნათ ანალოგური LED მრიცხველი მიკროკონტროლერისა და ADC გამოყენების გარეშე. ეს არის LED დრაივერის IC ჩვენ არ გვჭირდება ვიცოდეთ მისი შიდა ნაწილის ყველა სპეციფიკა, მაგრამ ჩვენ უნდა ვიცოდეთ როგორ გამოვიყენოთ იგი. მას აქვს 10 ძირითადი აქტიური დაბალი შედეგი, რომლებიც ძირითადად მიმდინარე წყაროებია. ამ IC- ს ასევე აქვს V- და V+ რომლებიც არის მიწოდების ძაბვები. RLO და RHI არის დიაპაზონი სიგნალს შორის. ჩვენი მიზნებისათვის RLO დაფუძნებულია და RHI მორგებულია Vref- სა და მიწას შორის ქოთნის გამოყენებისათვის. RLO არ უნდა აღემატებოდეს Vref- ს. რეჟიმის არჩევის პინი მაღალი უნდა იყოს ისე, რომ მივიღოთ სრული ბარი ეფექტი LED- ებით. ნებისმიერი LED ფერის გამოყენება შესაძლებელია, თუმცა მე ვიყენებ მწვანე, ნარინჯისფერ, წითელ და ლურჯ LED- ებს. იხილეთ სქემა ყველა კავშირისთვის. Გილოცავ! Მზად ხარ.

ნაბიჯი 5: შენიშვნები

ვოლტმეტრი იქნება სასარგებლო ინსტრუმენტი ამ პროექტისთვის პრობლემების მოსაგვარებლად. ოსცილოსკოპი კიდევ უფრო გამოსადეგია ამ პროექტისათვის იმის გათვალისწინებით, რომ იგი მოიცავს AC- ს საკმაოდ დიდ რაოდენობას. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ იყო აუცილებელი ჩვენი პროექტისათვის, ჩვენ შეგვიძლია შევასწოროთ Vo გამაძლიერებელიდან უფრო სუფთა DC სიგნალისთვის LM3914– თან გამოსაყენებლად. გთხოვთ, მიმართოთ შესაბამის მონაცემთა ფურცლებს ელექტროტექნიკის, გამაძლიერებლის ან LM3914- ის შესახებ დამატებითი ინფორმაციისათვის.