Circuito trasmettitore e ricevitore audio wireless basato su IR

L'infrarosso è il mezzo di trasferimento dati wireless più comunemente utilizzato per un raggio limitato e abbiamo già parlato del semplice circuito del trasmettitore e del ricevitore IR. Oggi in questo articolo impareremo come costruire un grezzo circuito di trasferimento audio wireless utilizzando LED IR. Usando questo circuito dovresti essere in grado di riprodurre brani dal tuo iPod, cellulare o computer a un altoparlante esterno senza doverli collegare direttamente tramite un cavo AUX. Il circuito ha molte limitazioni e ci sono modi migliori come il Bluetooth per riprodurre canzoni in modalità wireless, quindi questo articolo mira solo ad aiutarti a capire semplici circuiti audio e allo stesso tempo divertirti a costruirlo. Anche il circuito di questo progetto è semplificato il più possibile per mantenere le cose semplici e affidabili per rendere più facile la costruzione, quindi questo dovrebbe essere un ottimo progetto per il fine settimana da costruire e imparare insieme ai tuoi amici. Detto questo, iniziamo !!

Principio di funzionamento

Il principio alla base del circuito è che avremo due circuiti individuali. Uno è il circuito del trasmettitore e l'altro è il circuito del ricevitore, il circuito del trasmettitore sarà collegato al jack audio da 3,5 mm per l'ingresso audio e il circuito del ricevitore sarà collegato a un altoparlante per riprodurre i brani. Il segnale audio verrà trasmesso tramite un LED IR dal circuito del trasmettitore; i segnali IR verranno poi ricevuti da un fotodiodo che sarà posto sul circuito ricevitore. Il segnale audio così ricevuto dal fotodiodo sarà molto debole e quindi verrà amplificato da un circuito amplificatore LM386 ed infine riprodotto su un altoparlante.

È molto simile al telecomando della tua TV, quando premi un pulsante il led IR nella parte anteriore della tua TV, trasmette un segnale che verrà captato da un fotodiodo (comunemente TSOP) e il segnale verrà decodificato per trovare quale pulsante hai premuto, controlla qui il telecomando IR universale che utilizza TSOP. Allo stesso modo qui il segnale trasmesso sarà un segnale audio e il ricevitore sarà un semplice fotodiodo. Questa tecnica funzionerà anche con normali LED e pannelli solari; puoi leggere l'articolo Trasferimento audio utilizzando Li-Fi per capire come questo metodo sia molto simile alla tecnologia Li-Fi.

Componenti richiesti

• Breadboard (2 No)
• LED IR (2 no)
• Jack audio da 3,5 mm
• LM386 IC
• Fotodiodo
• 100K POT
• Resistori (1k, 10k, 100k)
• Condensatori (0.1uF, 10uF, 22uF)

Schema elettrico

Di seguito è riportato lo schema circuitale completo per questo progetto Wireless Music Transfer utilizzando LED IR:

Circuito del trasmettitore

Il circuito del trasmettitore è costituito solo da un paio di LED IR e resistore collegati direttamente alla sorgente audio e alla batteria. Un punto difficile in cui potresti riscontrare un problema è il collegamento del jack audio al circuito. Un normale jack audio avrà tre pin di uscita due per gli auricolari sinistro e destro e l'altro è uno scudo che fungerà da massa. Abbiamo bisogno di un pin di segnale che può essere sinistro o destro e un pin di terra per il nostro circuito. Puoi utilizzare un multimetro nella connettività per trovare i piedini giusti. Il mio jack ha pin in questo formato mostrato di seguito.

Il funzionamento del circuito del trasmettitore è piuttosto semplice, la luce IR del LED IR funge da segnale portante e l'intensità della luce IR funge da segnale modulante. Quindi se alimentiamo il led IR tramite una sorgente Audio la batteria illuminerà il led IR e l'intensità con cui si illumina sarà basata sul segnale audio. Abbiamo usato due LED IR qui solo per aumentare la portata del circuito; altrimenti possiamo usarne anche uno. Ho costruito il mio circuito su una breadboard e il circuito può essere alimentato ovunque tra 5V e 9V, ho usato un 5V regolato al posto della batteria, quindi non ho usato il resistore limitatore di corrente 1K. La configurazione della breadboard è mostrata di seguito, ho collegato il mio iPod qui come sorgente audio ma posso utilizzare qualsiasi cosa che abbia un jack audio (Scusate gli utenti di Iphone).

Circuito ricevitore

Il circuito del ricevitore è costituito da un fotodiodo collegato a un circuito amplificatore audio. Il circuito dell'amplificatore audio è costruito utilizzando il popolare IC LM386 degli strumenti Texas, il vantaggio di questo circuito è che il suo requisito minimo di componenti. Questo circuito può anche essere alimentato da una tensione che va da 5V a 12V, ho usato il mio modulo regolatore breadboard per fornire + 5V al circuito ma puoi anche usare una batteria da 9V. La configurazione del mio trasmettitore sulla breadboard è mostrata di seguito.

Di seguito sono riportati i dettagli dei pin dell'IC LM386

PIN 1 e 8 : Questi sono i PIN di controllo del guadagno, internamente il guadagno è impostato a 20 ma può essere aumentato fino a 200 utilizzando un condensatore tra i PIN 1 e 8. Abbiamo usato il condensatore C3 da 10uF per ottenere il guadagno più alto cioè 200 Il guadagno può essere regolato su qualsiasi valore compreso tra 20 e 200 utilizzando un condensatore appropriato.

Pin 2 e 3: questi sono i PIN di ingresso per i segnali sonori. Il pin 2 è il terminale di ingresso negativo, collegato a terra. Il pin 3 è il terminale di ingresso positivo, in cui viene alimentato il segnale acustico per essere amplificato. Nel nostro circuito è collegato al terminale positivo del microfono a condensatore con un potenziometro da 100k RV1. Il potenziometro funge da manopola di controllo del volume.

Pin 4 e 6: questi sono i pin di alimentazione di IC, il pin 6 è + Vcc e il pin 4 è terra. Il circuito può essere alimentato con una tensione compresa tra 5 e 12 V.

Pin 5: Questo è il PIN di uscita, da cui otteniamo il segnale audio amplificato. È collegato all'altoparlante tramite un condensatore C2 per filtrare il rumore accoppiato in CC.

Pin 7: questo è il terminale di bypass. Può essere lasciato aperto o può essere messo a terra utilizzando un condensatore per la stabilità

Verifica del circuito di trasferimento della musica wireless

Dopo aver costruito entrambi i circuiti sulla breadboard, alimentali singolarmente e collega la sorgente audio alla parte del trasmettitore, ora posiziona il circuito del ricevitore in linea con il circuito del trasmettitore entro 10 cm e controlla se senti l'audio attraverso il circuito. In caso contrario, provare a regolare la posizione del POT RV1 finché non si sente qualcosa. Il funzionamento completo del circuito si trova nel video linkato in fondo a questa pagina.

Se il circuito ha funzionato al primo tentativo, considerati fortunato. Perché ci sono molti posti in cui si potrebbe sbagliare qui, quindi la costruzione di un circuito audio su breadboard è molto probabilmente suscettibile al rumore. Quindi, per le persone che non riescono a farlo funzionare la prima volta, segui i passaggi per eseguire il debug del circuito.

• Dopo aver alimentato il circuito del trasmettitore, utilizzare la fotocamera del telefono cellulare per verificare se il LED IR è acceso, farlo in una stanza buia in modo da poterlo rilevare facilmente. In una stanza luminosa, anche la telecamera non può rilevare la luce IR. Se si accende, significa che il trasmettitore funziona come previsto.
• Dopo aver costruito il circuito del ricevitore, sostituire il fotodiodo con il jack da 3,5 mm e riprodurre una canzone. L'audio del telefono dovrebbe essere amplificato e riprodotto nell'altoparlante, altrimenti regolare RV1 finché non inizia a funzionare. Una volta accertato il funzionamento, sostituire nuovamente il jack da 3,5 mm con il fotodiodo.
• Procedere a questo passaggio solo dopo aver seguito i due precedenti. Non aspettatevi che il circuito funzioni per una portata più lunga, lasciate il trasmettitore in un luogo fisso e provate a posizionare il ricevitore e ad angolazioni diverse finché non riceve i segnali.

A questo punto, spero che tu abbia fatto funzionare il tuo circuito e ti sia piaciuto costruirlo lungo la strada. In caso contrario, pubblica i tuoi problemi nella sezione commenti qui sotto o usa invece i forum per una risposta rapida.