مقياس ارتفاع الصوت البيئي: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مشروعي عبارة عن مقياس صوت تعرضه مصابيح LED. إنه يستخدم ميكروفون كهربائي ومضخم صوت و LM3914 LED Driver IC. كيف يتم استخدامه هو أنه كلما زاد صوت البيئة المحيطة بالمستشعر ، زاد عدد مصابيح LED التي يتم تشغيلها بواسطة LM3914. إنه مشروع بسيط ومثير للاهتمام إلى حد ما ومثالي للوافدين الجدد على الإلكترونيات.

المواد:

· اللوح (Lee's # 10516)

· وصلات القفز أو (أداة تعرية الأسلاك وسلك اللوح) (Lee's # 10325 + متنوع)

· 10 × من خلال ثقب LEDs (Lee's # 549 + مختلف)

· ميكروفون إلكتريت (Lee's # 2272)

مضخم تشغيلي (Lee's # 7292 / # 7293)

· LM3914 (Lee's # 7034).

· مكثف 1 μF (Lee's # 8962 / # 82)

· 3 × 2.2 كيلو أوم مقاومات (Lee's # 9223 / # 9548)

· 2 × 1 kΩ مقاومات (Lee's # 9190)

· مقاومة 330 كيلو أوم (Lee's # 9427)

· مقياس الجهد ومفك البراغي (Lee's # 71044 + مختلف)

· حزم بطاريات 2 × AA × 3 (Lee's # 21079)

الخطوة 1: توصيل الميكروفون

قم بتوصيل الميكروفون الكهربائي باستخدام وصلات العبور للأرض. قم أيضًا بتوصيل الدبوس الآخر كما هو موضح في التخطيطي. يرجى الرجوع إلى ورقة البيانات لمعرفة أي دبوس هو. يمكن اعتبار سلك المكثف غير المتصل مباشرة بالميكروفون بمثابة خرج مستشعر خام. لكن هذا الجهد سيكون له تحيز للتيار المستمر. لإصلاح ذلك ، يمكننا سحب الإخراج لأسفل إلى الأرض بمقاومة 1 كيلو أوم. يؤدي هذا إلى إنشاء ما يُعرف بفلتر تمرير عالٍ في هذه الحالة مما يعني أن جزء التيار المستمر من الإشارة لا يمر عند الخرج ولكن إشارة التيار المتردد التي تقل عن 15 مللي فولت إلى ذروة التيار المتردد تفعل. بمجرد تشغيل الميكروفون بشكل صحيح ، يرجى التحقق من ظهور جهد الخرج (AC) بشكل صحيح.

الخطوة 2: تشغيل الدائرة

لقد استخدمت مصدرين منفصلين بجهد 4.5 فولت ، ولكن إذا كان لديك بالفعل شيء مشابه ، فسوف يعمل بشكل جيد أيضًا. هذا ضروري لكي تتأرجح إشارة ميكروفون التيار المتردد بشكل كامل حتى عند تضخيمها. يجب توصيل الأسلاك الحمراء والسوداء بالقضبان بحيث تكون + Vcc و -Vcc والقضبان الأرضية موجودة.

الخطوة 3: تضخيم خرج الميكروفون

كما هو الحال مع معظم محولات الطاقة ، فإن الإشارة أصغر من أن تكون مفيدة لنا. يمكن تضخيم إشارات التيار المتردد باستخدام مكبرات الصوت التشغيلية أو الترانزستورات أو المحولات. ومع ذلك ، فإنني أجد أن op amps هي الأسهل للعمل معها ، لذلك سنركز على op amps. هناك حاجة إلى مصدر تشغيل مزدوج واحد فقط (لقد استخدمت TL084 ولكن يمكنك استخدام أيهما تريد). يجب أن تحتوي جميع الدوائر المتكاملة للعملية على 5 دبابيس على الأقل وهي Vs + (جهد إمداد إيجابي) و Vs- (جهد إمداد سلبي) و V + (إدخال غير مقلوب) و V- (إدخال معكوس) و Vo (إخراج). هناك الكثير من النظريات وراء مضخمات العمليات ولكن الأشياء المهمة بالنسبة لنا هي أن Vo لا يمكنه أبدًا تجاوز V + و V- (في الواقع ، النطاق الحقيقي هو ما يُعرف باسم + Vsat و -Vsat) ، لا ترسم أطراف الإدخال أي تيار (نظريًا ليس عمليًا) ، ويتم الاحتفاظ بالمدخلات غير المقلوبة والمقلوبة بنفس الجهد عندما يكون المرجع المرجع في ردود فعل سلبية (Vo متصل بـ V-).

انظر التخطيطي للاتصالات. التكوين الخاص بنا هو ما يُعرف بمكبر الصوت غير المقلوب مما يعني أن الكسب إيجابي. الكسب بشكل عام هو Av = Vo / Vi. لمكبر الصوت غير المقلوب ، Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. نحن نستخدم قيم مقاومة تبلغ 1 kΩ و 330 kΩ لتحقيق ربح قدره 331. بمجرد توصيل كل شيء ، يجب أن تكون هناك إشارة AC مضخمة نقية في Vo.

الخطوة 4: توصيل LM3914

يعد LM3914 هو الخيار الأفضل بالنسبة لنا لإنشاء مقياس LED تناظري دون استخدام متحكم دقيق و ADC. إنه برنامج تشغيل LED IC لسنا بحاجة إلى معرفة جميع تفاصيل مكوناته الداخلية ، لكننا نحتاج إلى معرفة كيفية استخدامه. لديها 10 نواتج منخفضة نشطة رئيسية هي في الأساس مصادر حالية. يحتوي هذا IC أيضًا على V- و V + وهما جهد الإمداد. RLO و RHI هما النطاق الذي يجب أن تنتقل إليه الإشارة. لأغراضنا ، يتم تأريض RLO ويتم ضبط RHI لاستخدام وعاء بين Vref والأرض. يجب ألا يتجاوز RLO Vref. يجب أن يكون دبوس تحديد الوضع مرتفعًا حتى نحصل على تأثير شريط كامل باستخدام مصابيح LED. يمكن استخدام أي ألوان LED ، لكنني أستخدم مصابيح LED خضراء وبرتقالية وحمراء وزرقاء. الرجوع إلى التخطيطي لجميع الاتصالات. تهاني! انت انتهيت.

الخطوة 5: ملاحظات

سيكون الفولتميتر أداة مفيدة لهذا المشروع لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. يعد مرسمة الذبذبات أكثر فائدة لهذا المشروع نظرًا لأنه يتضمن قدرًا لا بأس به من التيار المتردد. على الرغم من أنه لم يكن ضروريًا لمشروعنا ، فقد تمكنا من تصحيح Vo من المرجع للحصول على إشارة DC أنظف للاستخدام مع LM3914. يرجى الرجوع إلى أوراق البيانات المعنية للحصول على مزيد من المعلومات حول Electret أو المرجع أمبير أو LM3914.