สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58
คุณอาจรู้ว่าคลื่นวิทยุสามารถส่งสัญญาณเสียงได้ แต่คุณรู้หรือไม่ว่าแสงที่มองเห็นได้สามารถทำสิ่งเดียวกันได้ ด้วยการออกแบบวงจรที่เรียบง่ายและบางส่วนที่มีอยู่ทั่วไป เราจึงสามารถสร้างอุปกรณ์ที่ช่วยให้เราส่งเพลงแบบไร้สายผ่านไฟ LED ได้อย่างง่ายดาย!
ขั้นตอนที่ 1: สิ่งแรกก่อน: วงจร
ภาพด้านบนเป็นโครงร่างของวงจรที่เราจะสร้างในไม่ช้านี้ สังเกตว่ามันง่ายมาก ส่วนประกอบเพียงครึ่งโหลเท่านั้นที่จำเป็นในการสร้างอุปกรณ์นี้
ขั้นตอนที่ 2: รายการชิ้นส่วน
ชิ้นส่วนที่จำเป็นสามารถซื้อได้ทุกที่ในบริเวณใกล้เคียงตั้งแต่ 15 ถึง 50 เหรียญ พวกเขามีดังนี้:
1. ไฟ LED สีขาวความสว่างสูง คุณจะต้องมีอย่างน้อย 2 ของพวกเขา ยิ่งมีกำลังมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น (หากได้รับการจัดอันดับ 3 - 3.5 โวลต์)
2. ไดโอด คุณไม่จำเป็นต้องมีประเภทใดโดยเฉพาะ ฉันถอดอันนี้ออกจากวงจรเรียงกระแสแบบช็อตบริดจ์
3. (อุปกรณ์เสริม) ตัวต้านทาน 10 โอห์ม หากไฟ LED ของคุณเป็นแบบกระแสไฟสูงและมีหลายแบบ คุณอาจจะไม่มีปัญหาหากไม่มีตัวต้านทาน แต่ถ้าคุณมีไฟ LED ที่มีกระแสไฟต่ำเพียงสองสามตัวและ/หรือเป็นแบบดั้งเดิม ให้ตรวจสอบว่าคุณมีตัวต้านทานที่อยู่ระหว่าง 10 ถึง 100 โอห์ม จำเป็นต้องมีความต้านทานที่สูงขึ้นสำหรับหลอดไฟที่มีกระแสไฟต่ำ
4. เขียงหั่นขนม / บอร์ด PCB นี้เป็นเพียงเพื่อให้มีกรอบที่จะสร้างวงจร
5. เครื่องเล่น MP3 และสายสัญญาณเสียง
6. หูฟังหรือลำโพงที่มีขั้วต่อเสียงมาตรฐาน
7. แผงโซลาร์เซลล์ โดยทั่วไป คุณจะได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นด้วยแผงไฟฟ้าแรงสูง ภาพที่แสดงในภาพนี้ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 6 โวลต์ แต่ฉันมีอันที่ใหญ่กว่าสำหรับ 12 (และทำงานได้ดีขึ้นบ้าง)
8. แบตเตอรี่โคมไฟ 6V การพยายามใช้แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่าจะไม่ทำงาน ฉันจะอธิบายว่าทำไมในภายหลัง
8. สายทองแดงสำรอง ส่วนประกอบมากมาย ต้องเชื่อมต่อพวกมัน!
ขั้นตอนที่ 3: การสร้างแผงไฟ
ส่วนที่สำคัญที่สุดของโครงการนี้คือแผงไฟ มันคือหัวใจ (และเครื่องเล่น MP3 คือจิตวิญญาณ) ซึ่งสร้าง "เครื่องส่งสัญญาณ" ที่เหลือ
เนื่องจากเรากำลังทำงานกับแหล่งพลังงาน 6 โวลต์และใช้ไฟ LED 3.3 โวลต์ เราจะต้องเริ่มต้นด้วยการเดินสายไฟ LED เป็นชุดที่ 2 เมื่อคุณต่อสาย LED สองสามคู่แล้ว แปลงเป็น 6.6 อย่างมีประสิทธิภาพ หลอดไฟ -volt คุณสามารถซ้อนคู่เหล่านี้ได้มากเท่าที่คุณต้องการ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไป ฉันคิดว่า 5 หรือ 6 คู่ขนานกัน (10-12 ดวงแต่ละดวง) ก็เพียงพอแล้ว เราไม่ได้พยายามขับเคลื่อนสิ่งเหล่านี้ด้วยความสว่างเต็มที่ ธรรมชาติของวงจรจะไม่ยอมให้พวกมันสว่างมากเกินกว่าห้าหรือสิบเปอร์เซ็นต์ของความจุที่กำหนด
เมื่อคุณสร้างอาร์เรย์แสงเสร็จแล้ว ให้เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่เพื่อทดสอบ (ควรใช้ตัวต้านทานขนาดเล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณมีไฟ LED ที่มีกำลังไฟต่ำกว่า)
ขั้นตอนที่ 4: อินเทอร์เฟซเครื่องเล่น MP3
การวางแถบไฟไว้ข้างๆ ลำดับถัดไปของธุรกิจคือการหาวิธีเชื่อมต่อเครื่องเล่น MP3 ของเราเข้ากับชุดประกอบ สามารถทำได้โดยใช้แจ็คหูฟัง 3.5 มม. ที่ทำไว้ล่วงหน้าหรือลวดทองแดงสองสามชิ้น (สำหรับราคาถูกและเร็วกว่า)
ทันทีที่คุณตรวจสอบปลายสายสัญญาณเสียง คุณจะสังเกตเห็นว่ามันแบ่งออกเป็นสามส่วน เป้าหมายของเราคือการเชื่อมต่อสองในสามส่วนนี้เข้ากับวงจร ในการทำสิ่งนี้ให้สำเร็จ ให้นำลวดทองแดงเปล่าชิ้นเล็กๆ ซึ่งมีความยาวประมาณ 4 หรือ 5 นิ้ว แล้วพันรอบปลายด้านนอกให้แน่น คุณสามารถบิดลวดเข้าด้วยกันหลังจากที่คุณพันรอบปลั๊กสามหรือสี่ครั้งแล้ว ยึดกริปให้แน่นยิ่งขึ้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณทิ้งทองแดงไว้อย่างน้อยสองหรือสามนิ้วเพื่อให้คุณสามารถเชื่อมต่อกับวงจรได้ในภายหลัง
ต่อไป ให้หาลวดทองแดงเปล่าอีกชิ้นหนึ่ง แล้วบิดเกลียวให้แน่นรอบๆ ส่วนด้านในสุด (ส่วนของแม่แรงที่อยู่ตรงข้ามกับปลายด้านนอก) ถ้าทุกอย่างเป็นไปด้วยดี เมื่อคุณได้การเชื่อมต่อทั้งสองอย่างเรียบร้อยแล้ว คุณควรมีลวดทองแดงวนรอบส่วนที่ 1 และ 3 ของแม่แรง โดยที่ส่วนตรงกลางจะไม่ถูกแตะต้องโดยลวด ณ จุดนี้ หากคุณต้องการ คุณสามารถพันเทปฉนวนไฟฟ้าไว้รอบๆ เพื่อยึดสายไฟให้เข้าที่
เมื่อคุณทำขั้นตอนนี้เสร็จแล้ว การประกอบของคุณควรมีลักษณะเหมือนรูปภาพด้านบน
ขั้นตอนที่ 5: การเดินสายวงจรเข้าด้วยกัน
เชื่อหรือไม่ว่าตอนนี้เราเกือบจะเสร็จแล้วกับวงจรหลัก!
สิ่งที่ต้องทำคือเชื่อมต่อตัวต้านทาน (ถ้ามี) และไดโอดกับชุดประกอบ เนื่องจากไดโอดเป็นส่วนสำคัญของทั้งสอง เรามาเริ่มกันที่
เมื่อคุณสังเกตไดโอด คุณจะสังเกตเห็นว่ามีแถบคาดอยู่ที่ปลายด้านหนึ่ง แถบนี้แสดงทิศทางที่กระแสจะไหลผ่าน ในการสร้างวงจรที่สมบูรณ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแถบไดโอดของคุณ "ชี้" ไปทางด้านลบของวงจร สิ่งนี้อธิบายได้ยาก และมองเห็นได้ดีกว่าโดยดูที่แผนภาพวงจรที่จุดเริ่มต้นของคำแนะนำนี้
อย่างไรก็ตาม…
ด้านหนึ่งของแจ็คเสียงจะเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน (หรือไม่มีตัวต้านทาน) ซึ่งจะเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ การเชื่อมต่อฝั่งตรงข้ามของแจ็คจะเชื่อมต่อกับไดโอด (ด้านที่ไม่มีแถบสี)
เชื่อมต่อกับปลายแถบคาดของไดโอดจะเป็นขั้วบวกของแผง LED ของคุณ จากนั้นนำปลายด้านลบของแผงไฟ LED มาต่อเข้ากับขั้วแบตเตอรี่ขั้วลบ และ voila! ตอนนี้วงจรเสร็จสมบูรณ์แล้ว สิ่งที่ต้องทำก็คือเสียบสายสัญญาณเสียงที่ว่างลงในเครื่องเล่น MP3 แล้วดึงเพลงโปรดของคุณขึ้นมา แต่ก่อนที่จะทำ…
ขั้นตอนที่ 6: "ผู้รับ"
เพื่อให้สามารถฟังเพลงโปรดได้ คุณจะต้องมีหูฟังและแผงโซลาร์เซลล์ สิ่งที่เราต้องทำสำหรับขั้นตอนนี้โดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับสิ่งที่เราทำเพื่อเชื่อมต่อเครื่องเล่น MP3 กับวงจรส่งสัญญาณ
เริ่มต้นด้วยการต่อสายทองแดงเข้ากับปลายสายของช่องเสียบหูฟังของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปล่อยให้มีสายว่างสองหรือสามนิ้ว ต่อสายอื่นเข้ากับส่วนที่สามของตัวเชื่อมต่อของคุณ ตรงข้ามกับการเชื่อมต่อแรกที่คุณทำ เพื่อให้การเชื่อมต่อของคุณแน่นหนา ให้พันเทปพันสายไฟไว้รอบๆ แจ็ค ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟไม่พันกัน วิธีนี้จะช่วยให้คุณได้ยินเสียงในหูข้างเดียว แต่คุณภาพของเสียงนั้นควรใกล้เคียงกับที่คุณคาดไว้หากคุณเสียบหูฟังเข้ากับเครื่องเล่น MP3 โดยตรง
ดังนั้นขอแสดงความยินดี! คุณเพิ่งสร้างตัวแปลงแสงเป็นเสียงที่มองเห็นได้ สิ่งที่น่าสนใจอย่างหนึ่งที่ต้องลองในเวลานี้คือการวางแผงโซลาร์เซลล์ไว้ข้างๆ โคมไฟในบ้านของคุณ หากคุณมีหลอดไฟ LED คุณจะได้ยินเสียงหึ่งๆ ผ่านหูฟังของคุณ เนื่องจากไฟจริง ๆ แล้วไฟจะกะพริบ 60 ครั้งต่อวินาทีเนื่องจากความถี่ของแหล่งจ่ายไฟหลัก! หากคุณยังไม่ได้ซื้อไฟ LED ให้เปิดทีวีและถือแผงของคุณไว้ใกล้หน้าจอ เตรียมพร้อมที่จะได้ยินเสียงแตก เสียงหึ่งๆ และเสียงดังเมื่อแผงโซลาร์เซลล์รับแสงที่ส่องจากจอภาพ
ขั้นตอนที่ 7: การฟังใน
ตอนนี้เราได้ทำทั้งสองส่วนของโปรเจ็กต์นี้เสร็จแล้ว สิ่งเดียวที่ต้องทำคือเปิดไฟและฟัง ต่อวงจรเข้ากับแบตเตอรี่ เสียบปลั๊กแล้วเปิดเครื่องเล่น MP3 ของคุณ และถือแผงโซลาร์เซลล์ให้ห่างจากไฟ LED ไม่กี่นิ้ว หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี คุณจะได้ยินเพลงโปรดของคุณเล่นอยู่เหนือ 'คลื่นแสง!' นอกจากนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ดูแสงไฟในช่วงที่เพลงมีจังหวะเร่งหรือดุดันมากขึ้น เนื่องจากไฟอาจกะพริบและหรี่ลงเล็กน้อยตามความเข้มของเสียงที่แตกต่างกัน
ขั้นตอนที่ 8: มันทำงานอย่างไร
โดยพื้นฐานแล้ว วงจรนี้ช่วยให้เราสามารถ 'เข้ารหัส' ข้อมูลเสียงบนคลื่นแสงได้
สำหรับการตั้งค่าทั่วไป ไฟ LED จะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว เนื่องจากกระแสไฟจากแบตเตอรี่เป็น DC (กระแสตรง) จึงไม่มีความแปรปรวนในแสงของ LED อย่างแน่นอน แต่ถ้าเราเสียบแจ็คเสียงไว้ระหว่างไฟกับแบตเตอรี่ ทุกอย่างก็เปลี่ยนไป
เมื่อต่อสายสัญญาณเสียงเข้ากับเครื่องเล่น MP3 แล้ว MP3 จะส่งกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กผ่านเข้าไป โดยปกติ กระแสนี้จะใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับหูฟังของคุณ เนื่องจากหูฟังเป็นมากกว่าแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นสูงซึ่งใช้ไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยในการทำงาน แต่ในโครงการนี้ เรากำลังบังคับให้สัญญาณเล็กๆ นั้น 'ขัดขวาง' การไหลของกระแสไฟฟ้าไปยัง LED แทน
สิ่งที่ควรทราบ (และวิทยาศาสตร์เล็กน้อยที่ทำให้โครงการนี้เป็นไปได้) ก็คือการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าทำให้ไฟ LED เหล่านั้น 'กะพริบ' ยิ่งกว่านั้นการกะพริบนั้นเกิดขึ้นในรูปแบบเดียวกับการหยุดชะงัก และเนื่องจากสิ่งที่เรียกว่าการขัดจังหวะนั้น อันที่จริง เป็นสัญญาณที่ส่งเสียงเพลง หมายความว่าขณะนี้ไฟกำลัง 'ส่งข้อมูล' ซึ่งเป็นเครื่องเล่น MP3 กำลังคายออกมา
ในรูปแบบที่คล้ายกับเสาอากาศวิทยุรับการออกอากาศ จากนั้นเราใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อแปลงความถี่แสงที่เต้นเป็นจังหวะกลับเป็นไฟฟ้า ซึ่งหูฟังสามารถแปลงเป็นพลังงานเสียงได้ คาบูม! ตอนนี้คุณกำลังฟังเพลง
ขั้นตอนที่ 9: บางบันทึกสุ่ม
เกี่ยวกับ "สมดุลแห่งอำนาจ"
ก่อนหน้านี้ในคำแนะนำนี้ ฉันกล่าวว่าเราต้องการแหล่งจ่ายไฟให้มีขนาด 6 โวลต์พอดี แต่ทำไมถึงเป็นเช่นนี้? โดยพื้นฐานแล้วเป็นเพราะเราต้อง 'สมดุล' พลังงานในวงจรด้วยสัญญาณจากเครื่องเล่น MP3 การจ่ายไฟผ่าน LED มากเกินไป อาจทำให้วงจรขับเกิน ทำให้สัญญาณหายไปและทำให้เสียงเพี้ยน
ฉันลองใช้รูปแบบต่างๆ ของโปรเจ็กต์นี้เมื่อหลายสัปดาห์ก่อน โดยที่ฉันใช้แผงไฟ LED ที่มีแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์ แต่เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ามีมากเกินกว่าที่ไฟ LED กำหนดในทางเทคนิค มันจึงปล่อยกระแสพิเศษทั้งหมดนั้นให้เดินทางตรงไปยังแจ็คขั้วต่อ ทำให้สัญญาณรบกวน และทำให้เพลงไม่สามารถฟังได้ เป็นไปได้มากที่จะขยายการออกแบบนี้ แต่คุณต้องการให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแผง LED ของคุณสูงกว่าเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟเล็กน้อย ในกรณีของเรา เรากำลังจ่ายไฟให้กับ LED ขนาด 3.3 โวลต์ (6.6 โวลต์เมื่อวางสองตัวเป็นอนุกรม) จากแบตเตอรี่ที่สามารถดันไฟ LED ออกได้มากที่สุด - 6.5 โวลต์ ดังนั้นไฟ LED ส่วนเกินทั้งหมดจะถูกตัดทิ้งโดยปล่อยให้สัญญาณบริสุทธิ์และสะอาด
ภาพข้างบน
ฉันถ่ายรูปที่แสดงด้านบนในห้องของฉัน เมื่อหลายปีก่อน ฉันเป็นผู้โชคดีได้รับแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 100 วัตต์เป็นของขวัญ แผงโซลาร์แผงแรกที่ฉันใช้ในโครงการนี้คือการติดตั้งขนาด 6 โวลต์ขนาดเล็ก ซึ่งสามารถใส่ไว้ด้านหลังเคสโทรศัพท์มือถือได้ แต่ด้วยความที่เป็นคนอยากรู้อยากเห็น ฉันจึงตัดสินใจขยายขนาดสิ่งต่างๆ ขึ้นเล็กน้อยแล้วเสียบลำโพง MP3 เข้ากับแผงขนาด 100 วัตต์ของฉัน
มันจบลงด้วยการทำงานที่ดีกว่าที่ฉันคาดไว้มาก เมื่อปิดไฟและตั้งวงจรดนตรีไว้กลางห้อง ฉันก็ได้ยินเสียงเพลงผ่านลำโพงได้อย่างชัดเจน ซึ่งขับเคลื่อนโดยแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งอยู่ห่างจากไฟ LED ไปหลายฟุต! ฉันสามารถจินตนาการได้ว่าโครงการนี้สามารถเพิ่มความสูงได้เท่าใด และนั่นทำให้ฉันคิดว่า… แสงอาทิตย์สามารถใช้ส่งเสียงเพลงได้หรือไม่? โลกอาจไม่เคยรู้
ขอขอบคุณที่อ่านและกลับมาตรวจสอบบ่อยๆ! นอกจากนี้ โปรดเยี่ยมชมบล็อกของฉัน - ลิงก์อยู่ใต้ชื่อผู้ใช้ของฉันโดยตรง