Invia musica su un raggio laser: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

ATTENZIONE: questo progetto prevede l'utilizzo e la modifica di dispositivi laser. Mentre i laser che suggerisco di utilizzare (puntatori rossi acquistati in negozio) sono relativamente sicuri da maneggiare, NON GUARDARE MAI DIRETTAMENTE IN UN RAGGIO LASER, FARE ATTENZIONE AI RIFLESSI e fare ESTREMA ATTENZIONE quando si MODIFICA un prodotto laser. Inoltre, non sono responsabile per niente di stupido che fai. Ecco un'altra cosa da fare con quei puntatori laser promozionali: inviare musica (o dati) dal punto A al punto B sul raggio laser utilizzando la modulazione di ampiezza. Tutto ciò che serve è puntare il laser modulato su un rilevatore e la musica può essere ascoltata da un amplificatore collegato. La portata e la qualità (o la velocità dei dati) possono variare, ma ho ottenuto un MEZZO MIGLIO di portata con un'eccellente qualità audio e circa 300 bps di throughput. L'immagine mostrata qui è il trasmettitore e il ricevitore che lavorano sulla mia scrivania durante un test. DA VEDERE COME UTILIZZARE DUE LASER PER TRASMETTERE DUE CANALI MUSICALI E MESCOLARLI CON UN PAIO DI OCCHIALI DA SOLE, controlla il post del blog qui. Un video del funzionamento del sistema può essere trovato qui: https://video.google.com/videoplay?docid =6895048767032879458&hl=enMolta ispirazione per questo progetto è venuta da

Passaggio 1: raccogliere materiali

Per inviare musica su un raggio laser avrai bisogno delle seguenti parti, la maggior parte delle quali può essere ottenuta per meno di 5 dollari al totale di radioshack (oltre al puntatore, che probabilmente costa 15 dollari). Se hai un budget limitato, prova a sostituire il laser con un LED rosso e un resistore da 100 ohm collegati in serie.

per il trasmettitore: un puntatore laser batterie (la cella D funziona meglio) potenziometro (resistenza variabile) 50k ohm o meno sorgente audio (iPod, lettore cd, preamplificatore microfonico, uscita linea PC, ecc.) un filo (cablaggio ethernet cat5 funziona meglio) interruttore a levetta (un interruttore turbo di un vecchio PC funziona bene) trasformatore audio (può essere estratto dall'apparecchiatura audio) jack audio da 1/8" (può essere ottenuto dall'estremità di un cavo delle cuffie) per il ricevitore: fototransitore (funzionano anche fotodiodi o rilevatori IR) jack audio da 1/8" qualche filo in più amplificatore ad alto guadagno (laptop con ingresso microfono o preamplificatore microfonico più amplificatore) lente di ingrandimento (aiuta a grandi distanze) strumenti: tagliafili/spelafili saldatore ed elettronica nastro a saldare (trasparente e/o elettrico) multimetro digitale (può essere utile… non proprio necessario) treppiede (aiuta a puntare il laser a distanza) scatole per pizza vuote con il fondo bianco (per la ricerca del raggio e per le regolazioni) alcuni assistenti

Passaggio 2: hackerare il laser

Per prima cosa è necessario modificare il puntatore laser. Rimuovere tutte le batterie e sommare la tensione delle batterie per trovare la tensione richiesta dal laser. Ad esempio, il mio prende due batterie AAA, quindi sono 2 x 1,5 o 3 volt. Ora saldare i fili ai terminali positivo e negativo all'interno del laser. Ciò potrebbe richiedere di aprire un po' la custodia (a volte un dremmel è necessario).

Quindi, scopri come tenere premuto il pulsante sul puntatore che lo rende leggero. Una gomma da matita rasata e un elastico funzionano per me. Ora prova il laser modificato collegando batterie di tensione appropriata ai fili appena collegati. Se non funziona, prova a collegarli nella direzione opposta. I puntatori laser utilizzano diodi laser che assorbono corrente solo in una direzione. Questa mod ci permetterà di controllare la luminosità del laser variando la tensione e la corrente ad esso fornite. Nella foto sotto puoi vedere il mio puntatore, con due batterie D-cell attaccate.

Passaggio 3: creare il circuito del trasmettitore

Utilizzare lo schema seguente come guida per la saldatura del circuito del trasmettitore. Tutto a sinistra del laser è il circuito del trasmettitore.

Fissa con nastro adesivo o incolla i componenti su un pezzo di cartone o usa una breadboard. Guarda la foto della mia tavola finita. Ho usato un jack femmina da 1/8 di pollice per facilitare le connessioni. Per testare il circuito, alza il volume dell'iPod al massimo, riproduci un po' di musica con molti bassi e abbassa completamente il potenziometro. Il punto laser dovrebbe sembrare pulsare con la musica, poiché si tratta di un circuito modulato in ampiezza (AM).

Passaggio 4: configurare il ricevitore

Saldare cavi lunghi sul fototransistor (o fotodiodo). Collegali a un jack audio da 1/8 di pollice (un cavo per le cuffie è perfetto). Collegalo alla porta MIC di un laptop o PC o di un altro preamplificatore/amplificatore MIC e aumenta il guadagno e il volume a un livello moderato. Prova a montare l'intera configurazione (con spazio per una lente d'ingrandimento) su un materiale robusto ma portatile (come una tavola di legno).

Per questo progetto il GAIN dell'amplificatore è fondamentale. Deve essere molto alto per rilevare lievi variazioni del segnale in ingresso (luce) per estrarre la musica. Pertanto costruisco un preamplificatore breadboard dal kit breadboard Sensor Lab 50-in-1 di RadioShack, che consiglio vivamente. Guarda le foto e gli schemi dal libro incluso.

Passaggio 5: provalo

Punta il raggio laser verso il fotodiodo, premi play sull'iPod e ascolta tutti i rumori provenienti dall'amplificatore. Gioca con il volume dell'iPod e le posizioni del potenziometro finché la musica non può essere ascoltata chiaramente e senza distorsioni sul lato ricevente. Quindi alzare il guadagno del ricevitore come necessario.

Prova a montare il laser su un treppiede e a inviare la musica a una distanza maggiore. Recentemente sono stato in grado di sentire chiaramente Starway to Heaven a una distanza di mezzo miglio. Questo è stato fatto su un piccolo lago, con un assistente in una canna con una scatola della pizza per aiutare con la mira.

Passaggio 6: come funziona? e dove vado da qui?

Questo circuito funziona utilizzando la modulazione di ampiezza, esattamente come la radio AM, tranne per l'utilizzo di una lunghezza d'onda della luce visibile invece di una frequenza radio. Il segnale audio lascia l'iPod come una tensione variabile che forza una corrente variabile attraverso il laser. Quindi la luminosità variabile del laser trasmette le informazioni musicali. Infine, il fototransistor varia in resistenza al variare della luminosità. L'amplificatore microfonico applica una piccola tensione al fototransistor e amplifica la corrente risultante.

Un problema con questo sistema è che ad ogni passo c'è una funzione di trasferimento non lineare, cioè c'è distorsione che si verifica perché le variazioni di luminosità non sono sempre proporzionali alla variazione di tensione applicata. Guarda lo screenshot qui sotto per un esempio e ascolta il campione audio allegato. Il prossimo passo in questo progetto sarebbe quello di utilizzare gli impulsi (come il codice morse veloce e gestito dal computer) per trasmettere informazioni digitali come testo, audio cristallino o persino video. Si potrebbero persino collegare in rete computer con raggi laser in un modo simile alle fibre ottiche ma all'aria aperta. Pubblicherò il codice C per i miei programmi di trasmissione e ricezione.