Máy đo độ ồn của âm thanh môi trường: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Dự án của tôi là một máy đo âm thanh được hiển thị bằng đèn LED. Nó sử dụng micrô điện tử, amp op và IC điều khiển LED LM3914. Cách nó được sử dụng là môi trường xung quanh cảm biến càng ồn ào thì LM3914 càng bật nhiều đèn LED. Đó là một dự án khá đơn giản và thú vị, lý tưởng cho những người mới làm quen với điện tử.

Vật liệu:

· Breadboard (Lee's # 10516)

· Jumpers OR (Wire Stripper VÀ Breadboard Wire) (Lee's # 10325 + nhiều loại khác nhau)

· Đèn LED lỗ 10 × Thru (Lee's # 549 + nhiều loại khác nhau)

· Micrô điện tử (Lee's # 2272)

· Bộ khuếch đại hoạt động (Lee's # 7292 / # 7293)

· LM3914 (Lee's # 7034)

· 1 Tụ điện μF (Lee's # 8962 / # 82)

· Điện trở 3 × 2,2 kΩ (Lee's # 9223 / # 9548)

· Điện trở 2 × 1 kΩ (Lee's # 9190)

· Điện trở 330 kΩ (Lee's # 9427)

· Chiết áp VÀ Tuốc nơ vít (Lee's # 71044 + nhiều loại khác nhau)

· Bộ pin 2 × AA × 3 (Lee's # 21079)

Bước 1: Kết nối với micrô

Kết nối micrô điện tử bằng dây nối tiếp đất. Cũng kết nối chân khác như được hiển thị trong sơ đồ. Vui lòng tham khảo biểu dữ liệu để biết đó là chân nào. Dây dẫn tụ điện không được kết nối trực tiếp với micrô có thể được coi là đầu ra cảm biến thô. Tuy nhiên điện áp này sẽ có phân cực DC. Để khắc phục điều này, chúng ta có thể kéo đầu ra xuống đất bằng một điện trở 1 kΩ. Điều này tạo ra cái được gọi là bộ lọc thông cao trong trường hợp này có nghĩa là phần DC của tín hiệu không đi qua ở đầu ra nhưng tín hiệu AC từ đỉnh đến đỉnh <15 mV thì có. Khi micrô được cấp nguồn đúng cách, vui lòng kiểm tra xem điện áp đầu ra (AC) có xuất hiện đúng cách hay không.

Bước 2: Cấp nguồn cho mạch

Tôi đã sử dụng hai nguồn DC 4,5 V riêng biệt, nhưng nếu bạn đã có thứ gì đó tương tự thì cũng sẽ hoạt động tốt. Điều này là cần thiết để tín hiệu mic AC xoay hoàn toàn ngay cả khi được khuếch đại. Các dây màu đỏ và đen phải được kết nối với các đường ray để + Vcc, -Vcc, và các đường ray nối đất.

Bước 3: Khuếch đại đầu ra Mic

Như trường hợp của hầu hết các bộ chuyển đổi, tín hiệu quá nhỏ để có ích cho chúng ta. Tín hiệu AC có thể được khuếch đại bằng bộ khuếch đại hoạt động, bóng bán dẫn hoặc máy biến áp. Tuy nhiên, tôi thấy op amps đơn giản nhất để làm việc, vì vậy chúng tôi sẽ tập trung vào op amps. Chỉ cần một bộ khuếch đại nguồn cung cấp kép (Tôi đã sử dụng TL084 nhưng bạn có thể sử dụng bất kỳ bộ khuếch đại nào bạn muốn). Tất cả các IC op amp phải có ít nhất 5 chân là Vs + (điện áp cung cấp dương), Vs- (điện áp cung cấp âm), V + (đầu vào không đảo), V- (đầu vào đảo ngược) và Vo (đầu ra). Có vô số lý thuyết đằng sau op amps nhưng điều quan trọng đối với chúng tôi là Vo không bao giờ có thể vượt ra ngoài V + và V- (trong thực tế, phạm vi thực được gọi là + Vsat và -Vsat), các thiết bị đầu cuối đầu vào không rút ra dòng điện (về mặt lý thuyết là không thực tế), và các đầu vào không đảo và đảo được giữ ở cùng một điện áp khi amp op ở trạng thái phản hồi âm (Vo kết nối với V-).

Xem sơ đồ cho các kết nối. Cấu hình của chúng tôi là cái được gọi là bộ khuếch đại không đảo có nghĩa là độ lợi là dương. Mức tăng thông thường là Av = Vo / Vi. Đối với bộ khuếch đại không đảo, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Chúng tôi đang sử dụng các giá trị điện trở 1 kΩ và 330 kΩ để đạt được mức lợi là 331. Khi mọi thứ được kết nối, sẽ có một tín hiệu AC khuếch đại thuần túy tại Vo.

Bước 4: Kết nối LM3914 lên

LM3914 là lựa chọn tốt nhất để chúng tôi tạo ra đồng hồ LED tương tự mà không cần sử dụng vi điều khiển và ADC. Nó là một IC điều khiển LED Chúng ta không cần biết tất cả các chi tiết cụ thể về bên trong của nó, nhưng chúng ta cần biết cách sử dụng nó. Nó có 10 đầu ra chính hoạt động thấp về cơ bản là các nguồn hiện tại. IC này cũng có V- và V + là điện áp cung cấp. RLO và RHI là phạm vi tín hiệu đi giữa. Đối với mục đích của chúng tôi, RLO được nối đất và RHI được điều chỉnh để sử dụng nồi giữa Vref và mặt đất. RLO không được vượt quá Vref. Chốt chọn chế độ nên được giữ cao để chúng ta có được hiệu ứng thanh đầy đủ với các đèn LED. Có thể sử dụng bất kỳ màu đèn LED nào, tuy nhiên tôi sử dụng đèn LED màu xanh lá cây, cam, đỏ và xanh lam. Tham khảo sơ đồ để biết tất cả các kết nối. Chúc mừng! Bạn đã hoàn tất.

Bước 5: Ghi chú

Một vôn kế sẽ là một công cụ hữu ích cho dự án này để khắc phục sự cố. Máy hiện sóng thậm chí còn hữu ích hơn cho dự án này vì nó liên quan đến một lượng AC hợp lý. Mặc dù điều đó không cần thiết cho dự án của chúng tôi, nhưng chúng tôi có thể đã chỉnh sửa Vo từ op amp để có tín hiệu DC sạch hơn để sử dụng với LM3914. Vui lòng tham khảo bảng dữ liệu tương ứng để biết thêm thông tin về electret, op amp hoặc LM3914.