Μετάδοση μουσικής μέσω LED: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Πιθανώς γνωρίζετε ότι τα ραδιοκύματα μπορούν να μεταδώσουν ήχο, αλλά ξέρατε ότι το ορατό φως μπορεί να κάνει το ίδιο πράγμα; Χρησιμοποιώντας έναν πολύ απλό σχεδιασμό κυκλώματος και μερικά κοινά διαθέσιμα μέρη, μπορούμε εύκολα να κατασκευάσουμε μια συσκευή που μας επιτρέπει να μεταδίδουμε μουσική ασύρματα μέσω φώτων LED!

Βήμα 1: Πρώτα πράγματα πρώτα: το κύκλωμα

Η παραπάνω εικόνα είναι το περίγραμμα για το κύκλωμα που σύντομα θα κατασκευάσουμε. Παρατηρήστε ότι είναι πολύ απλό. μόνο μισή ντουζίνα περίπου εξαρτήματα χρειάζονται πραγματικά για την κατασκευή αυτής της συσκευής.

Βήμα 2: Λίστα μερών

Τα απαραίτητα ανταλλακτικά μπορούν να αγοραστούν οπουδήποτε στη γειτονιά από $ 15 έως $ 50. Είναι οι εξής:

1. Λευκά LED υψηλής φωτεινότητας. Θα θέλετε να έχετε τουλάχιστον 2 από αυτά. Όσο υψηλότερη ισχύ έχουν, τόσο το καλύτερο! (Υπό την προϋπόθεση ότι έχουν βαθμολογία 3 - 3,5 βολτ)

2. Μια δίοδος. Δεν χρειάζεστε κάποιο συγκεκριμένο τύπο. Αφαίρεσα αυτό από έναν ανορθωτή πυροβολισμού γέφυρας.

3. (Προαιρετικά) αντίσταση 10 ohm. Εάν οι λυχνίες LED σας είναι υψηλής τάσης και έχετε αρκετές από αυτές, πιθανότατα θα είστε εντάξει χωρίς αντίσταση. Αλλά αν έχετε μόνο ένα ζευγάρι και/ή είναι παραδοσιακά LED χαμηλής έντασης, βεβαιωθείτε ότι έχετε αντίσταση μεταξύ 10 και 100 ωμ. Χρειάζονται υψηλότερες αντιστάσεις για λαμπτήρες χαμηλότερου ρεύματος.

4. Πίνακας Breadboard / PCB. Αυτό είναι μόνο για να έχετε ένα πλαίσιο πάνω στο οποίο θα χτίσετε το κύκλωμα.

5. MP3 Player και καλώδιο ήχου

6. Ακουστικά ή ηχείο με τυπική υποδοχή ήχου

7. Ένα ηλιακό πάνελ. Γενικά, θα έχετε καλύτερα αποτελέσματα με πάνελ υψηλότερης τάσης. Αυτό που φαίνεται σε αυτήν την εικόνα έχει βαθμολογία 6 βολτ, αν και έχω ένα μεγαλύτερο με 12 (και λειτουργεί κάπως καλύτερα).

8. Μπαταρία φαναριού 6V. Η προσπάθεια χρήσης χαμηλότερων ή υψηλότερων τάσεων δεν θα λειτουργήσει. Θα εξηγήσω γιατί αργότερα.

8. Ανταλλακτική καλωδίωση χαλκού. Πολλά εξαρτήματα, πρέπει να τα συνδέσω!

Βήμα 3: Δημιουργία του πίνακα φωτισμού

Το πιο σημαντικό μέρος αυτού του έργου είναι ο πίνακας φωτισμού. Είναι η καρδιά (και η συσκευή αναπαραγωγής MP3 είναι η ψυχή) πάνω στην οποία χτίζεται ο υπόλοιπος «πομπός».

Δεδομένου ότι εργαζόμαστε με πηγή ισχύος 6 βολτ και χρησιμοποιούμε LED 3,3 βολτ, θα πρέπει να ξεκινήσουμε με την καλωδίωση των LED σε σειρά 2. Μόλις συνδέσετε μερικά ζεύγη LED, μετατρέποντάς τα αποτελεσματικά σε 6,6 -βολβοί τάσης, μπορείτε στη συνέχεια να στοιβάζετε όσα από αυτά τα ζεύγη παράλληλα θέλετε. Γενικά, ωστόσο, θα έλεγα ότι 5 ή 6 ζεύγη παράλληλα (10-12 μεμονωμένα φώτα) είναι αρκετά. Δεν προσπαθούμε να τα οδηγήσουμε σε πλήρη φωτεινότητα. η φύση του κυκλώματος δεν θα τους επιτρέψει να γίνουν πολύ πιο φωτεινά από ίσως το πέντε ή δέκα τοις εκατό της ονομαστικής τους χωρητικότητας.

Μόλις ολοκληρώσετε τη συστοιχία φωτός, συνδέστε την με την μπαταρία για να τη δοκιμάσετε (κατά προτίμηση με μια μικρή αντίσταση, ιδιαίτερα αν έχετε LED χαμηλότερης ισχύος).

Βήμα 4: Η διεπαφή MP3 Player

Αφήνοντας στην άκρη τη φωτεινή μπάρα, η επόμενη δραστηριότητα είναι να βρούμε έναν τρόπο σύνδεσης του MP3 player μας με το συγκρότημα. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μια προκατασκευασμένη υποδοχή ακουστικών 3,5 mm, ή (για φθηνότερα και γρηγορότερα) μερικά κομμάτια σύρματος χαλκού.

Αμέσως, καθώς εξετάζετε το τέλος του καλωδίου ήχου, θα παρατηρήσετε ότι χωρίζεται σε τρία μέρη. Στόχος μας είναι να συνδέσουμε δύο από αυτά τα τρία μέρη στο κύκλωμα. Για να το πετύχετε, πάρτε ένα μικρό κομμάτι γυμνού σύρματος χαλκού - ίσως 4 ή 5 ίντσες σε μήκος - και τυλίξτε το σφιχτά γύρω από το εξωτερικό άκρο. Μπορείτε να στρίψετε το σύρμα μαζί αφού το τυλίξετε τρεις ή τέσσερις φορές γύρω από το βύσμα, εξασφαλίζοντας περαιτέρω τη λαβή. Βεβαιωθείτε ότι έχετε αφήσει τουλάχιστον δύο ή τρεις ίντσες χαλκού για να μπορείτε να το συνδέσετε αργότερα στο κύκλωμα.

Στη συνέχεια, βρείτε ένα άλλο κομμάτι γυμνού σύρματος χαλκού και στρίψτε το σφιχτά γύρω από το εσωτερικό τμήμα (το τμήμα του γρύλου απέναντι από το εξωτερικό άκρο). Εάν όλα πάνε καλά, αφού ασφαλίσετε και τις δύο συνδέσεις, θα πρέπει να έχετε βιδώσει σύρμα χαλκού γύρω από το 1ο και το 3ο τμήμα του γρύλου, με το μεσαίο τμήμα να μένει εντελώς ανέγγιχτο από το σύρμα. Σε αυτό το σημείο, αν το επιθυμείτε, μπορείτε να τυλίξετε μονωτική ηλεκτρική ταινία γύρω της για να στερεώσετε τα καλώδια σταθερά στη θέση τους.

Όταν τελειώσετε με αυτό το βήμα, η συναρμολόγησή σας πρέπει να μοιάζει με την παραπάνω φωτογραφία.

Βήμα 5: Καλωδίωση του κυκλώματος μαζί

Είτε το πιστεύετε είτε όχι, έχουμε σχεδόν τελειώσει με το κύριο κύκλωμα!

Το μόνο που μένει να κάνετε είναι να συνδέσετε την αντίσταση (εάν έχετε) και τη δίοδο στη διάταξη. Δεδομένου ότι η δίοδος είναι το πιο σημαντικό μέρος των δύο, ας ξεκινήσουμε με αυτό.

Καθώς παρατηρείτε τη δίοδο, θα παρατηρήσετε ότι έχει μια μπάντα στο ένα άκρο της. Αυτή η ζώνη δείχνει την κατεύθυνση στην οποία θα περάσει το ρεύμα. Για να κάνετε ένα πλήρες κύκλωμα, βεβαιωθείτε ότι η ζώνη της διόδου σας είναι "στραμμένη" προς την αρνητική πλευρά του κυκλώματος. Αυτό είναι δύσκολο να εξηγηθεί και είναι καλύτερα ορατό κοιτάζοντας το διάγραμμα κυκλώματος στην αρχή αυτού του Instructable.

ΤΕΛΟΣ παντων…

Η μία πλευρά της υποδοχής ήχου θα συνδεθεί με μια αντίσταση (ή έλλειψη αντίστασης), η οποία με τη σειρά της θα συνδεθεί με τον θετικό ακροδέκτη της μπαταρίας. Η αντίθετη σύνδεση του γρύλου θα συνδεθεί με τη δίοδο (η πλευρά χωρίς ζώνες).

Ο θετικός ακροδέκτης του πίνακα LED σας θα είναι συνδεδεμένος με το περιμετρικό άκρο της διόδου. Το αρνητικό άκρο του πίνακα LED συνδέεται στη συνέχεια στον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας και voila! Το κύκλωμα έχει πλέον ολοκληρωθεί. Το μόνο που μένει να κάνετε είναι να συνδέσετε το ελεύθερο άκρο του καλωδίου ήχου σε μια συσκευή αναπαραγωγής MP3 και να τραβήξετε το αγαπημένο σας τραγούδι. Αλλά πριν το κάνετε…

Βήμα 6: Ο "Δέκτης"

Για να μπορέσετε να ακούσετε το αγαπημένο σας τραγούδι, θα χρειαστείτε ένα ζευγάρι ακουστικά και ένα ηλιακό πάνελ. Αυτό που πρέπει να επιτύχουμε για αυτό το βήμα είναι ουσιαστικά το ίδιο πράγμα με αυτό που κάναμε για να συνδέσουμε το πρόγραμμα αναπαραγωγής MP3 στο κύκλωμα εκπομπής.

Ξεκινήστε συνδέοντας ένα χάλκινο σύρμα στο άκρο του ακροδέκτη των ακουστικών σας, φροντίζοντας να αφήσετε δύο ή τρεις ελεύθερες ίντσες σύρμα. Συνδέστε ένα άλλο καλώδιο στο τρίτο τμήμα του συνδετήρα σας, απέναντι από την πρώτη σύνδεση που κάνατε. Για να σταθεροποιήσετε τις συνδέσεις σας, τυλίξτε λίγη ηλεκτρική ταινία γύρω από την υποδοχή, διασφαλίζοντας ότι τα καλώδια δεν διασταυρώνονται. Αυτό θα σας επιτρέψει να ακούσετε ήχο μόνο στο ένα αυτί, αλλά η ποιότητα αυτού του ήχου θα πρέπει να είναι κοντά σε αυτήν που θα περιμένατε εάν συνδέσετε τα ακουστικά σας απευθείας στη συσκευή αναπαραγωγής MP3.

Συγχαρητήρια λοιπόν! Μόλις δημιουργήσατε έναν μετατροπέα ορατού φωτός σε ήχο. Ένα ενδιαφέρον πράγμα που πρέπει να δοκιμάσετε αυτήν τη στιγμή είναι να κρατήσετε το ηλιακό σας πάνελ δίπλα σε ένα φωτιστικό στο σπίτι σας. Αν έχετε λαμπτήρες LED, θα ακούσετε ένα αμυδρό βουητό μέσα από τα ακουστικά σας, καθώς τα φώτα στην πραγματικότητα αναβοσβήνουν και σβήνουν 60 φορές το δευτερόλεπτο λόγω της συχνότητας της τροφοδοσίας ρεύματος! Εάν δεν έχετε αγοράσει ακόμα φωτάκια LED, ενεργοποιήστε μια τηλεόραση και κρατήστε τον πίνακα κοντά στην οθόνη. Να είστε προετοιμασμένοι για να ακούσετε πολλά σκασίματα, βουητά και σκάσιμο καθώς ο ηλιακός πίνακας παίρνει το φως που ρέει από την οθόνη.

Βήμα 7: Ακρόαση

Τώρα που ολοκληρώσαμε και τα δύο μέρη αυτού του έργου, το μόνο που μένει να κάνουμε είναι να το πυροδοτήσουμε και να το ακούσουμε. Συνδέστε το κύκλωμα στην μπαταρία, συνδέστε και ενεργοποιήστε τη συσκευή αναπαραγωγής MP3 και κρατήστε τον ηλιακό πίνακα σε απόσταση λίγων εκατοστών από τα LED. Αν όλα πάνε καλά, θα ακούσετε το αγαπημένο σας τραγούδι να παίζει πάνω από τα «κύματα φωτός!» Επιπλέον, φροντίστε να παρακολουθείτε τα φώτα κατά τη διάρκεια πιο γρήγορων ή επιθετικών τμημάτων της μουσικής, καθώς μπορεί να αναβοσβήνουν και να εξασθενίζουν ελαφρώς με διαφορετική ένταση ήχου.

Βήμα 8: Πώς λειτουργεί

Ουσιαστικά, αυτό το κύκλωμα μας δίνει τη δυνατότητα να «κωδικοποιήσουμε» πληροφορίες ήχου σε κύματα φωτός.

Για μια τυπική ρύθμιση, τα LED θα απενεργοποιηθούν αποκλειστικά από την μπαταρία. Δεδομένου ότι το ρεύμα που παρέχει η μπαταρία είναι DC (συνεχές ρεύμα), δεν θα υπάρχει απολύτως καμία διαφορά στο φως των LED. Αλλά αν κολλήσουμε την υποδοχή ήχου ανάμεσα στα φώτα και την μπαταρία, όλα αλλάζουν.

Όταν το καλώδιο ήχου είναι συνδεδεμένο στη συσκευή αναπαραγωγής MP3, το MP3 περνάει ένα μικρό ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από αυτό. Κανονικά, αυτό το ρεύμα θα χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία των ακουστικών σας, καθώς τα ακουστικά είναι λίγο περισσότερο από υπερ-προηγμένους ηλεκτρομαγνήτες που χρειάζονται πολύ λίγο ηλεκτρικό ρεύμα για να λειτουργήσουν. Αλλά σε αυτό το έργο, αναγκάζουμε αυτό το μικροσκοπικό σήμα να "διακόψει" τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας στα LED.

Τώρα, το ωραίο πράγμα που πρέπει να σημειωθεί (και η μικρή επιστήμη που καθιστά δυνατή αυτή την εργασία) είναι ότι η διακοπή της ηλεκτρικής ενέργειας προκαλεί τα LED αυτά να «αναβοσβήνουν». Επιπλέον, αυτό το αναβοσβήνει συμβαίνει ακριβώς στο ίδιο μοτίβο με τη διακοπή. Και δεδομένου ότι η λεγόμενη διακοπή είναι, στην πραγματικότητα, ένα σήμα που μεταφέρει μουσική, αυτό σημαίνει ότι τα φώτα «μεταδίδουν» τώρα τις πληροφορίες που είναι το MP3 player που φτύνει.

Με παρόμοιο τρόπο με τον τρόπο με τον οποίο μια κεραία ραδιοφώνου λαμβάνει εκπομπές, στη συνέχεια χρησιμοποιούμε ένα ηλιακό πάνελ για να μετατρέψουμε την παλλόμενη συχνότητα φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, την οποία τα ακουστικά μπορούν να μετατρέψουν σε ηχητική ενέργεια. Κα-μπουμ! Τώρα ακούτε μουσική.

Βήμα 9: Μερικές τυχαίες σημειώσεις

Σχετικά με την «Ισορροπία δυνάμεων»

Νωρίτερα σε αυτό το Instructable, ανέφερα ότι θα χρειαζόμασταν το τροφοδοτικό για να είναι ακριβώς 6 βολτ. Γιατί όμως είναι αυτό; Ουσιαστικά, είναι επειδή πρέπει να «ισορροπήσουμε» την ισχύ στο κύκλωμα με το σήμα από τη συσκευή αναπαραγωγής MP3. Βάζοντας υπερβολική ισχύ μέσω των LED, κάποιος θα κατέληγε στην υπερβολική οδήγηση του κυκλώματος, πνίγοντας έτσι το σήμα και γκρινιάζοντας τον ήχο.

Πραγματικά δοκίμασα μια παραλλαγή σε αυτό το έργο πριν από αρκετές εβδομάδες, στην οποία τροφοδοτούσα έναν πίνακα LED με τροφοδοτικό 12 βολτ. Αλλά δεδομένου ότι η τάση ήταν πολύ μεγαλύτερη από αυτή για την οποία είχαν οριστεί τα LED, άφησε όλο αυτό το επιπλέον ρεύμα να ταξιδέψει κατευθείαν στην υποδοχή σύνδεσης, ανακατεύοντας το σήμα και καθιστώντας τη μουσική αδύνατη να ακουστεί. Είναι πολύ πιθανό να κλιμακώσετε αυτόν τον σχεδιασμό, αλλά πάντα θέλετε να διασφαλίσετε ότι η ονομαστική τάση του πίνακα LED είναι ελαφρώς υψηλότερη από την έξοδο του τροφοδοτικού σας. Στην περίπτωσή μας, τροφοδοτούμε LED 3,3 volt (6,6 βολτ όταν τοποθετούνται δύο σε σειρά) από μια μπαταρία που μπορεί να σπρώξει - το πολύ - 6,5 βολτ. Έτσι, όλη η περίσσεια τάσης πέφτει από τα LED, αφήνοντας το σήμα καθαρό και καθαρό.

Η εικόνα παραπάνω

Τράβηξα τη φωτογραφία που φαίνεται παραπάνω στο δωμάτιό μου. Πριν από αρκετά χρόνια, ήμουν ο τυχερός παραλήπτης ενός ηλιακού πάνελ 100 watt ως δώρο. Τώρα, το πρώτο ηλιακό πάνελ που χρησιμοποίησα για αυτό το έργο ήταν μια μικρή εγκατάσταση 6 βολτ που μπορούσε να χωρέσει στο πίσω μέρος μιας θήκης κινητού τηλεφώνου. Όντας όμως η περίεργη ψυχή που είμαι, αποφάσισα να αυξήσω λίγο τα πράγματα και να συνδέσω ένα ηχείο MP3 στο πάνελ μου 100 watt.

Στην πραγματικότητα κατέληξε να λειτουργεί πολύ καλύτερα από ό, τι περίμενα. Σβήνοντας τα φώτα και απλώς ρυθμίζοντας το κύκλωμα μουσικής στο κέντρο του δωματίου, άκουγα καθαρά τη μουσική που περνούσε από το ηχείο, το οποίο οδηγούσε ο ηλιακός πίνακας που καθόταν αρκετά πόδια από τα LED! Μπορώ μόνο να φανταστώ σε ποια ύψη θα μπορούσε να κλιμακωθεί αυτό το έργο. Και αυτό με κάνει να σκέφτομαι … μήπως ο ήλιος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση μουσικής; Λοιπόν, ο κόσμος μπορεί να μην το μάθει ποτέ.

Ευχαριστώ που διαβάσατε και ελέγχετε ξανά συχνά! Επίσης, μη διστάσετε να επισκεφτείτε το ιστολόγιό μου - ο σύνδεσμος βρίσκεται ακριβώς κάτω από το όνομα χρήστη μου.