Merač hlasitosti okolitého zvuku: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Môj projekt je zvukomer zobrazený diódami LED. Využíva elektretový mikrofón, operačný zosilňovač a integrovaný obvod LED ovládača LM3914. Ako sa používa, čím je prostredie okolo snímača hlučnejšie, tým viac LED diód LM3914 rozsvieti. Je to pomerne jednoduchý a zaujímavý projekt, ktorý je ideálny pre nováčikov v oblasti elektroniky.

Materiály:

· Breadboard (Lee's #10516)

· Jumpery ALEBO (odizolovač drôtu A drôt na dosky) (Leeho #10325 + rôzne)

· 10 × diódy LED s priechodným otvorom (Leeho #549 + rôzne)

· Elektretový mikrofón (Leeho #2272)

· Operačný zosilňovač (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (Leeho #7034)

· 1 μF kondenzátor (Leeho #8962 / #82)

· Rezistory 3 × 2,2 kΩ (Leeho #9223 / #9548)

· Rezistory 2 × 1 kΩ (Leeho #9190)

· Rezistor 330 kΩ (Leeho #9427)

· Potenciometer a skrutkovač (Leeho #71044 + rôzne)

· 2 × batéria AA × 3 (Leeho #21079)

Krok 1: Pripojenie mikrofónu

Pripojte elektretový mikrofón pomocou prepojok na uzemnenie. Pripojte aj druhý kolík podľa schémy. V technickom liste nájdete, ktorý pin je ktorý. Kondenzátorový kábel, ktorý nie je priamo pripojený k mikrofónu, možno považovať za hrubý výstup snímača. Toto napätie však bude mať predpätie DC. Aby sme to vyriešili, môžeme výstup stiahnuť na zem odporom 1 kΩ. To vytvára takzvaný hornopriepustný filter, v tomto prípade to znamená, že DC časť signálu neprechádza na výstupe, ale striedavý signál špička -špička <15 mV áno. Keď je mikrofón správne zapnutý, skontrolujte, či sa výstupné napätie (AC) zobrazuje správne.

Krok 2: Zapnutie obvodu

Použil som dva samostatné zdroje 4,5 V DC, ale ak už máte niečo podobné, bude to fungovať aj dobre. To je potrebné na to, aby sa striedavý mikrofónny signál naplno rozhýbal, aj keď je zosilnený. Červený a čierny vodič by mal byť spojený s koľajnicami tak, aby boli k dispozícii +Vcc, -Vcc a uzemňovacie koľajnice.

Krok 3: Zosilnenie výstupu mikrofónu

Rovnako ako u väčšiny meničov je signál príliš malý na to, aby bol pre nás užitočný. AC signály je možné zosilniť operačnými zosilňovačmi, tranzistormi alebo transformátormi. Považujem však operačné zosilňovače za najľahšie, takže sa zameriame na operačné zosilňovače. Je potrebný iba jeden operačný zosilňovač s dvojitým napájaním (použil som TL084, ale môžete použiť ten, ktorý chcete). Všetky integrované obvody operačného zosilňovača musia mať najmenej 5 pinov, ktoré sú Vs+ (kladné napájacie napätie), Vs- (záporné napájacie napätie), V+ (neinvertujúci vstup), V- (invertujúci vstup) a Vo (výstup). Za operačnými zosilňovačmi je veľa teórie, ale dôležité pre nás je, že Vo nikdy nemôže prekročiť V + a V- (v skutočnosti je skutočný rozsah známy ako + Vsat a -Vsat), vstupné svorky neodoberajú žiadny prúd (teoreticky nie prakticky) a neinvertujúce a invertujúce vstupy sú udržiavané na rovnakom napätí, keď je operačný zosilňovač v negatívnej spätnej väzbe (Vo pripojený k V-).

Pripojenia nájdete v schéme. Naša konfigurácia je známa ako neinvertujúci zosilňovač, čo znamená, že zisk je pozitívny. Zisk je vo všeobecnosti Av = Vo / Vi. Pre neinvertujúci zosilňovač Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Na dosiahnutie zisku 331 používame hodnoty rezistora 1 kΩ a 330 kΩ. Akonáhle je všetko prepojené, na Vo by mal byť čisto zosilnený striedavý signál.

Krok 4: Pripojenie LM3914

LM3914 je pre nás najlepšia voľba na vytvorenie analógového LED merača bez použitia mikrokontroléra a ADC. Je to LED ovládač LED Nepotrebujeme poznať všetky špecifiká jeho vnútorných prvkov, ale musíme vedieť, ako ho používať. Má 10 hlavných aktívnych nízkych výstupov, ktoré sú v zásade súčasnými zdrojmi. Tento IC má tiež napájacie napätie V a V+. RLO a RHI sú rozsah signálu, medzi ktorým sa má prechádzať. Na naše účely je RLO uzemnený a RHI je upravený na použitie hrnca medzi Vref a zemou. RLO by nemalo prekročiť Vref. Kolík na voľbu režimu by mal byť držaný vysoko, aby sme pomocou diód LED získali plný barový efekt. Môžu byť použité akékoľvek farby LED, ale ja používam zelené, oranžové, červené a modré LED diódy. Všetky pripojenia nájdete v schéme. Gratulujem! Ste hotoví

Krok 5: Poznámky

Užitočný nástroj pre tento projekt na riešenie problémov by bol voltmetr. Osciloskop je pre tento projekt ešte užitočnejší, pretože obsahuje značné množstvo striedavého prúdu. Aj keď to nebolo pre náš projekt nevyhnutné, mohli sme opraviť Vo z operačného zosilňovača na čistejší signál DC na použitie s LM3914. Ďalšie informácie o elektretovom, operačnom zosilňovači alebo LM3914 nájdete v príslušných technických listoch.