Fonometro ambientale: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Il mio progetto è un fonometro mostrato da LED. Utilizza un microfono electret, un amplificatore operazionale e un driver LED LM3914 IC. Il modo in cui viene utilizzato è più rumoroso è l'ambiente intorno al sensore, più LED vengono accesi dall'LM3914. È un progetto abbastanza semplice e interessante, ideale per i neofiti dell'elettronica.

Materiali:

· Tagliere (Lee's #10516)

· Ponticelli OPPURE (spellafili E filo tagliere) (Lee's #10325 + vari)

· 10 × LED a foro passante (Lee's #549 + vari)

· Microfono Electret (Lee #2272)

· Amplificatore operazionale (Lee #7292 / #7293)

· LM3914 (#7034 di Lee)

· Condensatore da 1 μF (Lee #8962 / #82)

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

· 2 × 1 kΩ resistori (Lee #9190)

· Resistenza da 330 k (Lee #9427)

· Potenziometro E Cacciavite (Lee #71044 + vari)

· 2 batterie AA×3 (Lee #21079)

Passaggio 1: collegamento del microfono

Collegare il microfono a elettrete usando i ponticelli per la messa a terra. Collegare anche l'altro pin come mostrato nello schema. Si prega di fare riferimento alla scheda tecnica per scoprire quale pin è quale. Il cavo del condensatore non collegato direttamente al microfono può essere considerato come l'uscita del sensore grezzo. Tuttavia questa tensione avrà una polarizzazione CC. Per risolvere questo problema, possiamo portare l'uscita a terra con un resistore da 1 kΩ. Questo crea ciò che è noto come filtro passa alto in questo caso, il che significa che la parte CC del segnale non passa all'uscita ma il segnale CA da picco a picco < 15 mV lo fa. Una volta che il microfono è acceso correttamente, verificare che la tensione di uscita (AC) appaia correttamente.

Passaggio 2: accensione del circuito

Ho usato due sorgenti separate da 4,5 V CC, ma se hai già qualcosa di simile funzionerà bene. Ciò è necessario affinché il segnale del microfono CA oscilli completamente anche quando amplificato. I fili rosso e nero devono essere collegati alle rotaie in modo che siano presenti +Vcc, -Vcc e le rotaie di terra.

Passaggio 3: amplificazione dell'uscita del microfono

Come nel caso della maggior parte dei trasduttori, il segnale è troppo piccolo per essere utile. I segnali AC possono essere amplificati con amplificatori operazionali, transistor o trasformatori. Tuttavia, trovo che gli amplificatori operazionali siano i più semplici con cui lavorare, quindi ci concentreremo sugli amplificatori operazionali. È necessario solo un amplificatore operazionale a doppia alimentazione (ho usato il TL084 ma puoi usare quello che vuoi). Tutti i circuiti integrati dell'amplificatore operazionale devono avere almeno 5 pin che sono Vs+ (tensione di alimentazione positiva), Vs- (tensione di alimentazione negativa), V+ (ingresso non invertente), V- (ingresso invertente) e Vo (uscita). C'è un sacco di teoria dietro gli amplificatori operazionali, ma le cose importanti per noi sono che Vo non può mai andare oltre V+ e V- (in realtà, l'intervallo reale è ciò che è noto come +Vsat e -Vsat), i terminali di ingresso non assorbono corrente (teoricamente non praticamente), e gli ingressi non invertente e invertente sono mantenuti alla stessa tensione quando l'amplificatore operazionale è in controreazione (Vo collegato a V-).

Vedere lo schema per i collegamenti. La nostra configurazione è nota come amplificatore non invertente, il che significa che il guadagno è positivo. Il guadagno genericamente è Av = Vo / Vi. Per un amplificatore non invertente, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Usiamo valori di resistenza di 1 kΩ e 330 kΩ per ottenere un guadagno di 331. Una volta che tutto è collegato, dovrebbe esserci un segnale CA amplificato puro a Vo.

Passaggio 4: collegamento dell'LM3914

L'LM3914 è l'opzione migliore per noi per creare un misuratore LED analogico senza l'uso di un microcontrollore e ADC. È un driver LED IC Non abbiamo bisogno di conoscere tutte le specifiche dei suoi interni, ma abbiamo bisogno di sapere come usarlo. Ha 10 uscite principali attive basse che sono fondamentalmente fonti di corrente. Questo circuito integrato ha anche un V- e V+ che sono le tensioni di alimentazione. RLO e RHI sono l'intervallo in cui deve passare il segnale. Per i nostri scopi, RLO è messo a terra e RHI è regolato per l'utilizzo di un potenziometro tra Vref e terra. RLC non deve superare Vref. Il pin di selezione della modalità dovrebbe essere tenuto alto in modo da ottenere un effetto barra completo con i LED. È possibile utilizzare qualsiasi colore del LED, tuttavia utilizzo LED verdi, arancioni, rossi e blu. Fare riferimento allo schema per tutti i collegamenti. Congratulazioni! Hai finito.

Passaggio 5: note

Un voltmetro sarebbe uno strumento utile per questo progetto per la risoluzione dei problemi. Un oscilloscopio è ancora più utile per questo progetto considerando che comporta una discreta quantità di corrente alternata. Sebbene non fosse necessario per il nostro progetto, avremmo potuto rettificare Vo dall'amplificatore operazionale per un segnale DC più pulito da utilizzare con l'LM3914. Fare riferimento alle rispettive schede tecniche per ulteriori informazioni sull'elettrete, sull'amplificatore operazionale o sull'LM3914.