Çevresel Ses Yüksekliği Ölçer: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Projem LED'lerle gösterilen bir ses ölçer. Bir elektret mikrofon, op amp ve LM3914 LED Driver IC kullanır. Nasıl kullanıldığı, sensörün etrafındaki ortam ne kadar gürültülüyse, LM3914 tarafından o kadar fazla LED açılır. Elektroniğe yeni başlayanlar için ideal olan oldukça basit ve ilginç bir proje.

Malzemeler:

· Breadboard (Lee'nin #10516)

· Jumperlar VEYA (Tel Stripper VE Breadboard Wire) (Lee'nin #10325 + çeşitli)

· 10 × Thru delik LED'leri (Lee'nin #549 + çeşitli)

· Elektret Mikrofon (Lee'nin #2272)

· Operasyonel Yükseltici (Lee'nin #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee'nin #7034)

· 1 μF Kondansatör (Lee'nin #8962 / #82)

· 3 × 2,2 kΩ dirençler (Lee'nin #9223 / #9548)

· 2 × 1 kΩ dirençler (Lee'nin #9190)

· 330 kΩ direnç (Lee'nin #9427'si)

· Potansiyometre VE Tornavida (Lee'nin #71044 + çeşitli)

· 2 × AA×3 pil takımı (Lee'nin #21079)

Adım 1: Mikrofonu Bağlama

Topraklama için jumper kullanarak elektret mikrofonu bağlayın. Diğer pimi de şematikte gösterildiği gibi bağlayın. Hangi pinin hangisi olduğunu öğrenmek için lütfen veri sayfasına bakın. Mikrofona doğrudan bağlı olmayan kapasitör kablosu, ham sensör çıkışı olarak düşünülebilir. Ancak bu voltajın bir DC önyargısı olacaktır. Bunu düzeltmek için çıkışı 1 kΩ dirençle toprağa çekebiliriz. Bu, bu durumda yüksek geçiş filtresi olarak bilinen şeyi oluşturur, yani sinyalin DC kısmı çıkışta geçmez, ancak <15 mV tepeden tepeye AC sinyali geçer. Mikrofon doğru şekilde açıldığında, lütfen çıkış voltajının (AC) düzgün göründüğünü kontrol edin.

Adım 2: Devreye Güç Verme

İki ayrı 4,5 V DC kaynak kullandım, ancak zaten benzer bir şeyiniz varsa, bu da iyi sonuç verecektir. AC mikrofon sinyalinin amplifiye edildiğinde bile tam olarak sallanması için bu gereklidir. Kırmızı ve siyah teller raylara +Vcc, -Vcc ve toprak rayları olacak şekilde bağlanmalıdır.

Adım 3: Mikrofon Çıkışının Amplifikasyonu

Çoğu dönüştürücüde olduğu gibi, sinyal bizim için yararlı olamayacak kadar küçüktür. AC sinyalleri, işlemsel yükselteçler, transistörler veya transformatörler ile yükseltilebilir. Bununla birlikte, op amperleri çalışmak için en basit buluyorum, bu yüzden op amperlere odaklanacağız. Sadece bir adet çift beslemeli op amp gereklidir (TL084 kullandım ama siz istediğinizi kullanabilirsiniz). Tüm op amp IC'lerinde Vs+ (pozitif besleme gerilimi), Vs- (negatif besleme gerilimi), V+ (dönüştürmeyen giriş), V- (çevirici giriş) ve Vo (çıkış) olmak üzere en az 5 pin olmalıdır. Op amplerin arkasında bir sürü teori var ama bizim için önemli olan Vo'nun asla V+ ve V-'nin ötesine geçemeyeceğidir (gerçekte gerçek aralık +Vsat ve -Vsat olarak bilinir), giriş terminalleri akım çekmez (teorik olarak pratikte değil) ve op amp negatif geri beslemedeyken (Vo, V-'ye bağlıyken) evirici olmayan ve evirici girişler aynı voltajda tutulur.

Bağlantılar için şemaya bakın. Bizim konfigürasyonumuz, kazancın pozitif olduğu anlamına gelen, ters çevirmeyen bir amplifikatör olarak bilinen şeydir. Kazanç genel olarak Av = Vo / Vi'dir. Ters çevirmeyen bir amplifikatör için Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. 331 kazanç elde etmek için 1 kΩ ve 330 kΩ direnç değerlerini kullanıyoruz. Her şey bağlandığında, Vo'da saf güçlendirilmiş AC sinyali olmalıdır.

Adım 4: LM3914'ü Bağlama

LM3914, mikrodenetleyici ve ADC kullanmadan analog bir LED metre oluşturmamız için en iyi seçenektir. Bu bir LED sürücü IC'sidir. Dahili bileşenlerinin tüm özelliklerini bilmemize gerek yok, ancak nasıl kullanılacağını bilmemiz gerekiyor. Temel olarak akım kaynakları olan 10 ana aktif düşük çıkışa sahiptir. Bu IC ayrıca besleme voltajları olan bir V- ve V+'ya sahiptir. RLO ve RHI, sinyalin aralarına gireceği aralıktır. Bizim amacımız için RLO topraklanmıştır ve RHI, Vref ile toprak arasında bir pot kullanmak üzere ayarlanmıştır. RLO, Vref'i geçmemelidir. LED'ler ile tam bir bar efekti elde edebilmemiz için mod seçme pimi yüksek tutulmalıdır. Herhangi bir LED rengi kullanılabilir, ancak yeşil, turuncu, kırmızı ve mavi LED'ler kullanıyorum. Tüm bağlantılar için şemaya bakın. Tebrikler! Sen bittin.

Adım 5: Notlar

Bu projede sorun giderme için bir voltmetre yararlı bir araç olacaktır. Bir osiloskop, makul miktarda AC içerdiği düşünüldüğünde bu proje için daha da kullanışlıdır. Projemiz için gerekli olmasa da, LM3914 ile kullanım için daha temiz bir DC sinyali için op amp'ten Vo'yu düzeltebilirdik. Elektret, op amp veya LM3914 hakkında daha fazla bilgi için lütfen ilgili veri sayfalarına bakın.