Környezeti hangos hangmérő: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A projektem egy hangmérő, amelyet LED -ek mutatnak. Elektretikus mikrofont, op erősítőt és LM3914 LED meghajtó IC -t használ. Minél hangosabb a környezet az érzékelő körül, annál több LED -et kapcsol be az LM3914. Ez egy meglehetősen egyszerű és érdekes projekt, amely ideális az elektronika újoncai számára.

Anyagok:

· Breadboard (Lee #10516)

· Jumperek VAGY (Drótcsíkoló és Breadboard Wire) (Lee #10325 + különböző)

· 10 × lyukas LED (Lee #549 + különböző)

· Elektret mikrofon (Lee #2272)

· Műveleti erősítő (Lee #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee #7034)

· 1 μF kondenzátor (Lee #8962 / #82)

· 3 × 2,2 kΩ ellenállás (Lee #9223 / #9548)

· 2 × 1 kΩ ellenállás (Lee #9190)

· 330 kΩ -os ellenállás (Lee #9427)

· Potenciométer és csavarhúzó (Lee #71044 + különböző)

· 2 × AA × 3 méretű akkumulátor (Lee #21079)

1. lépés: A mikrofon csatlakoztatása

Csatlakoztassa az elektrétamikrofont a földeléshez használt áthidalók segítségével. Csatlakoztassa a másik csapot is az ábrán látható módon. Kérjük, nézze meg az adatlapot, hogy megtudja, melyik tű melyik. A nem közvetlenül a mikrofonhoz csatlakoztatott kondenzátorvezeték nyers érzékelő kimenetnek tekinthető. Ennek a feszültségnek azonban egyenfeszültsége lesz. Ennek kijavításához húzzuk le a kimenetet a földre 1 kΩ -os ellenállással. Ez létrehozza az úgynevezett felüláteresztő szűrőt, ami azt jelenti, hogy a jel egyenáramú része nem megy át a kimeneten, de a <15 mV csúcs -csúcs AC jel igen. Ha a mikrofon megfelelően be van kapcsolva, ellenőrizze, hogy a kimeneti feszültség (AC) megfelelően jelenik -e meg.

2. lépés: Az áramkör bekapcsolása

Két külön 4,5 V egyenáramú forrást használtam, de ha már van valami hasonló, akkor az is jól fog működni. Erre azért van szükség, hogy a váltóáramú mikrofon jelei erősítéskor is teljesen lendüljenek. A piros és a fekete vezetékeket a sínekhez kell csatlakoztatni, hogy +Vcc, -Vcc és földi sínek legyenek.

3. lépés: A mikrofon kimenetének erősítése

Mint a legtöbb jelátalakító esetében, a jel túl kicsi ahhoz, hogy hasznos legyen számunkra. Az AC jelek műveleti erősítőkkel, tranzisztorokkal vagy transzformátorokkal erősíthetők. Mindazonáltal az op erősítőket találom a legegyszerűbbnek, így az op erősítőkre összpontosítunk. Csak egy kettős tápellátású erősítőre van szükség (én a TL084 -et használtam, de bármelyiket használhatja). Minden op erősítő IC-nek legalább 5 tűvel kell rendelkeznie, amelyek Vs+ (pozitív tápfeszültség), Vs- (negatív tápfeszültség), V+ (nem invertáló bemenet), V- (invertáló bemenet) és Vo (kimenet). Rengeteg elmélet rejlik az op erősítők mögött, de számunkra fontos, hogy a Vo soha nem lépheti túl a V + és V- értékeket (a valóságban a valódi tartomány az, amit + Vsat és -Vsat néven ismerünk), a bemeneti terminálok nem húznak áramot (elméletileg nem gyakorlatilag), és a nem invertáló és invertáló bemeneteket ugyanazon a feszültségen tartják, amikor az op erősítő negatív visszacsatolásban van (Vo csatlakozik a V-).

Lásd a kapcsolási rajzot. Konfigurációnk az úgynevezett nem invertáló erősítő, ami azt jelenti, hogy a nyereség pozitív. A nyereség általában Av = Vo / Vi. Nem invertáló erősítő esetén Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. 1 kΩ és 330 kΩ ellenállásértékeket használunk a 331 erősítés eléréséhez. Ha minden csatlakoztatva van, tiszta erősített váltakozó jelnek kell lennie a Vo -n.

4. lépés: Az LM3914 csatlakoztatása

Az LM3914 a legjobb megoldás számunkra, ha analóg LED -mérőt készítünk mikrokontroller és ADC használata nélkül. Ez egy LED meghajtó IC Nem kell ismernünk a belső tulajdonságait, de tudnunk kell, hogyan kell használni. 10 fő aktív alacsony kimenettel rendelkezik, amelyek alapvetően áramforrások. Ennek az IC-nek V- és V+ -ai is vannak, amelyek a tápfeszültségek. Az RLO és az RHI az a tartomány, ahol a jelnek át kell mennie. Céljaink szerint az RLO földelt, és az RHI úgy van beállítva, hogy egy edényt használjon a Vref és a föld között. Az RLO nem haladhatja meg a Vref értéket. A módválasztó tűt magasan kell tartani, hogy a LED -ekkel teljes sávhatást kapjunk. Bármilyen LED szín használható, de zöld, narancssárga, piros és kék LED -eket használok. Lásd a kapcsolási rajzot. Gratula! Végeztél.

5. lépés: Megjegyzések

A voltmérő hasznos eszköz lehet ebben a projektben a hibaelhárításhoz. Az oszcilloszkóp még hasznosabb ebben a projektben, tekintettel arra, hogy nagy mennyiségű AC -t tartalmaz. Bár ez nem volt szükséges a projektünkhöz, javíthattuk a Vo -t az op erősítőből, hogy tisztább egyenáramú jelet kapjunk az LM3914 -hez. Kérjük, olvassa el a vonatkozó adatlapokat, ha további információt szeretne az elektretről, az op erősítőről vagy az LM3914 -ről.