Аудио дүрслэл, хоёртын цаг, FM хүлээн авагчтай ширээний өсгөгч: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Би өсгөгчд дуртай бөгөөд өнөөдөр би саяхан хийсэн бага чадалтай ширээний өсгөгчөө хуваалцах болно. Миний зохион бүтээсэн өсгөгч зарим сонирхолтой онцлогтой. Энэ нь нэгдсэн хоёртын цагтай бөгөөд цаг, огноог өгч чаддаг бөгөөд ихэвчлэн аудио спектрийн анализатор гэж нэрлэгддэг аудиог дүрслэн харуулдаг. Та үүнийг FM хүлээн авагч эсвэл MP3 тоглуулагч болгон ашиглаж болно. Хэрэв танд миний цаг өсгөгч таалагдаж байвал доорх алхмуудыг дагана уу.

Алхам 1: Өсгөгчийн дизайны сайн зөвлөгөө

Дуу чимээгүй сайн чанарын аудио хэлхээг зохион бүтээх нь туршлагатай дизайнерын хувьд ч хэцүү байдаг. Тиймээс дизайныг илүү сайн болгохын тулд та хэдэн зөвлөмжийг дагаж мөрдөх ёстой.

Эрчим хүч

Чанга яригч өсгөгч нь ихэвчлэн системийн үндсэн хүчдэлээс тэжээгддэг бөгөөд харьцангуй өндөр гүйдэл шаарддаг. Мөрийг эсэргүүцэх нь хүчдэлийн уналтад хүргэж, өсгөгчийн тэжээлийн хүчдэл, систем дэх хаягдлын хүчийг бууруулдаг. Ул мөрийн эсэргүүцэл нь нийлүүлэлтийн гүйдлийн хэвийн хэлбэлзлийг хүчдэлийн хэлбэлзэл болгон хувиргахад хүргэдэг. Гүйцэтгэлийг дээд зэргээр нэмэгдүүлэхийн тулд бүх өсгөгчийн тэжээлийн хангамжийн богино өргөнийг ашиглана уу.

Газардуулга

Газардуулга нь төхөөрөмжийн чадавхийг системээр хангаж чадах эсэхийг тодорхойлоход хамгийн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Газардуулга муутай систем нь гажуудал, дуу чимээ, хөндлөн огтлол, RF -ийн мэдрэмтгий байдалтай байх магадлалтай. Системийг газардуулахад хичнээн их цаг зарцуулах ёстой вэ гэсэн асуулт гарч ирж магадгүй ч гэсэн сайтар боловсруулсан газардуулгын схем нь олон тооны асуудал гарахаас сэргийлдэг.

Аливаа систем дэх газар нь хоёр зорилготой байх ёстой. Нэгдүгээрт, энэ нь төхөөрөмж рүү урсаж буй бүх урсгалын буцах зам юм. Хоёрдугаарт, энэ нь дижитал болон аналог хэлхээний аль алиных нь жишиг хүчдэл юм. Газрын бүх цэг дээрх хүчдэл ижил байж чадвал газардуулга хийх нь энгийн дасгал байх болно. Бодит байдал дээр үүнийг хийх боломжгүй юм. Бүх утас, ул мөр нь хязгаарлагдмал эсэргүүцэлтэй байдаг. Энэ нь газар дээгүүр гүйдэл гүйх бүрт харгалзах хүчдэлийн уналт байх болно гэсэн үг юм. Аливаа утас гогцоо нь индуктор үүсгэдэг. Энэ нь гүйдэл нь батерейгаас ачаалал руу эргэж, зай руу буцах үед одоогийн зам нь зарим индукцтэй байдаг гэсэн үг юм. Индуктив чанар нь өндөр давтамжтай газрын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.

Тухайн аппликешны хамгийн сайн хөрсний системийг зохион бүтээх нь энгийн ажил биш боловч зарим ерөнхий удирдамж нь бүх системд хамааралтай байдаг.

1. Дижитал хэлхээний тасралтгүй газардуулах онгоцыг бий болгох: Газрын хавтгайд байгаа дижитал гүйдэл нь анхны дохиог авсан замаар явах хандлагатай байдаг. Энэ зам нь гүйдлийн хамгийн бага давталтын талбайг бий болгодог бөгөөд ингэснээр антенны эффект ба индукцийг багасгадаг. Бүх дижитал дохионы ул мөрийг харгалзах газардуулгын замтай байлгах хамгийн сайн арга бол дохионы давхаргатай шууд зэргэлдээх давхарга дээр тасралтгүй газардуулах явдал юм. Энэ давхарга нь дижитал дохионы ул мөртэй ижил хэсгийг хамрах бөгөөд тасралтгүй ажиллахад аль болох бага тасалдал өгөх ёстой. Газрын хавтгай дахь бүх тасалдал, түүний дотор виас нь газрын гүйдэл нь хамгийн тохиромжтой хэмжээнээс том давталт руу урсаж, улмаар цацраг, дуу чимээг нэмэгдүүлдэг.
2. Газардуулгын гүйдлийг тусад нь байлга: Дижитал гүйдэл нь аналог хэлхээнд дуу чимээ оруулахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд тоон болон аналог хэлхээний газардуулгыг салгах ёстой. Үүнийг хийх хамгийн сайн арга бол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөв байрлуулах явдал юм. Хэрэв бүх аналог болон дижитал хэлхээг ПХБ -ийн салангид хэсгүүдэд байрлуулсан бол газардуулгын гүйдлийг тусгаарлах болно. Үүнийг сайн ажиллуулахын тулд аналог хэсэг нь ПХБ -ийн бүх давхаргад зөвхөн аналог хэлхээг агуулсан байх ёстой.
3. Аналог хэлхээнд зориулж Оддын газардуулгын техникийг ашигла: Аудио цахилгаан өсгөгч нь харьцангуй том гүйдэл татах хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь өөрсдийн болон бусад системийн лавлагаанд сөргөөр нөлөөлдөг. Энэ асуудлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд гүүрэн өсгөгчийн тэжээлийн цэгүүд болон чихэвчний үүрний буцах зориулалттай буцах замыг гаргаж өг. Тусгаарлалт нь эдгээр гүйдэл нь газрын хавтгайн бусад хэсгүүдийн хүчдэлд нөлөөлөхгүйгээр зай руу буцах боломжийг олгодог. Эдгээр зориулалтын буцах замыг дижитал дохионы ул мөрөөр чиглүүлэх ёсгүй гэдгийг санаарай, учир нь тэд дижитал буцах урсгалыг хааж болно.
4. Дамжуулах конденсаторын үр нөлөөг нэмэгдүүлэх: Бараг бүх төхөөрөмжүүд агшин зуурын гүйдлийг хангахын тулд тойрог конденсатор шаарддаг. Конденсатор ба төхөөрөмжийн тэжээлийн зүү хоорондын индукцийг багасгахын тулд эдгээр конденсаторыг тойрч байгаа тэжээлийн зүү рүү аль болох ойрхон байрлуул. Аливаа индукц нь тойрч гарах конденсаторын үр нөлөөг бууруулдаг. Үүний нэгэн адил конденсаторын өндөр давтамжийн эсэргүүцлийг багасгахын тулд конденсаторыг газардуулгатай бага эсэргүүцэлтэй холболтоор хангах ёстой. Конденсаторын газрын талыг ул мөрөөр дамжуулахаас илүү шууд газрын хавтгайд холбоно уу.
5. Газартай бүх ашиглагдаагүй ПХБ -ийн талбайг үерлэнэ: Хоёр ширхэг зэс хоорондоо ойртох бүрт тэдгээрийн хооронд жижиг багтаамжийн холболт үүсдэг. Газар доорхи үерийг дохионы ул мөрийн ойролцоо хийснээр дохионы шугам дахь хүсээгүй өндөр давтамжийн энергийг багтаамжийн холболтоор газардуулахаас зайлсхийх боломжтой.

Цахилгаан хангамж, трансформатор, дуу чимээтэй дижитал хэлхээг аудио хэлхээнээс хол байлгахыг хичээ. Аудио хэлхээний хувьд тусдаа газардуулгын холболтыг ашигла, аудио хэлхээнд газардуулах онгоц ашиглахгүй байх нь дээр. Аудио өсгөгчийн газрын (GND) холболт нь бусад транзистор, IC гэх мэт газардуулгатай харьцуулахад маш чухал юм.

Чухал IC болон мэдрэмтгий бүх зүйлийг +V хооронд 100R эсэргүүцэл ашиглан асаах талаар бодож үзээрэй. Резисторын IC талд зохих хэмжээтэй (жишээ нь 220uF) цахилгаан конденсаторыг оруулна уу. Хэрэв IC нь маш их хүч авах юм бол резистор үүнийг зохицуулж чадах эсэхийг шалгаарай (хангалттай өндөр хүчийг сонгож, шаардлагатай бол ПХБ -ийн зэсийн дулаан шингээгчээр хангах) ба эсэргүүцэл дээр хүчдэл буурах болно гэдгийг санаарай.

Трансформатор дээр суурилсан дизайны хувьд та Шулуутгагч конденсаторыг Шулуутгагч тээглүүртэй аль болох ойрхон байлгаж, залруулсан нүглийн долгионы эхэн үед их хэмжээний цэнэглэх гүйдлийн улмаас өөрийн зузаан замуудаар холбохыг хүсч байна. Шулуутгагчийн гаралтын хүчдэл нь конденсаторын задралын хүчдэлээс давсан тул цэнэглэх хэлхээнд импульсийн дуу чимээ гардаг бөгөөд хэрэв тэд ижил зэсийг цахилгаан шугамд хувааж авбал аудио хэлхээнд шилжих боломжтой болно. Та импульсийн цэнэглэх гүйдлээс салж чадахгүй байгаа тул конденсаторыг гүүрний шулуутгагч дээр хадгалах нь илүү дээр юм. Хэрэв аудио өсгөгч Шулуутгагчийн ойролцоо байгаа бол ийм конденсатор үүсгэхгүйн тулд өсгөгчийн хажууд том конденсатор бүү олоорой, гэхдээ жаахан зайтай бол өсгөгчийг хөвөхөд өөрийн конденсатор өгөх нь дээр. цахилгаан тэжээлээс цэнэглэгдэж, зэсийн уртаас шалтгаалан харьцангуй өндөр эсэргүүцэлтэй болно.

Аудио хэлхээнд Шулуутгагч / PSU оролтын ойролцоо ашигладаг хүчдэлийн зохицуулагчийг олж, өөрийн холболттой холбоно уу.

Дохио

Боломжтой бол IC -ийн ПХБ дээр зэрэгцээ ажиллаж байгаа болон гарах аудио дохионоос зайлсхийх хэрэгтэй, учир нь энэ нь гаралтаас оролт руу шилжих хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Зөвхөн 5 мВ -ийн хүч нь их хэмжээний дуу чимээ үүсгэж болохыг санаарай!

Газрын дижитал онгоцыг аудио GND болон аудио хэлхээнээс хол байлга. Хумыг дижитал онгоцонд хэт ойр байгаа замаас л аудионд оруулж болно.

Бусад төхөөрөмжтэй харьцахдаа хэрэв аудио хэлхээг агуулсан бусад самбарыг асаах (аудио дохио өгөх эсвэл хүлээн авах) бол GND нь 2 самбар хооронд холбогддог зөвхөн 1 цэг байдаг бөгөөд энэ нь аудио аналог дохионы холболт дээр байх ёстой. цэг

Бусад төхөөрөмжүүд / гадаад ертөнцтэй IO дохио холбохын тулд GND ба гадаад ертөнцийн GND хэлхээний хооронд 100R эсэргүүцэл ашиглан газрын гогцоо үүсэхийг зогсоохын тулд бүх зүйлд (хэлхээний дижитал хэсгүүдийг оруулаад) ашиглах нь тохиромжтой.

Конденсатор

Хэсэг хэсгүүдийг бие биенээсээ тусгаарлахыг хүссэн газраа ашиглаарай. Ашиглах үнэ цэнэ:- 220nF нь ердийн зүйл бөгөөд хэрэв та хэмжээ / өртөгийг багасгахыг хүсвэл 100nF нь сайн, 100nF-ээс доош орохгүй байх нь дээр.

Керамик конденсаторыг бүү ашигла. Үүний шалтгаан нь керамик конденсатор нь дуу чимээ үүсгэдэг AC дохионд пьезоэлектрик эффект өгөх болно. Полипропиленийг ашиглах нь хамгийн сайн арга боловч үүнийг хийх болно. Жинхэнэ аудио толгойнууд нь электролитикийг дарааллаар нь бүү ашиглаарай гэж хэлдэг боловч олон дизайнерууд үүнийг ямар ч асуудалгүйгээр хийдэг.

Тантал конденсаторыг аудио дохионы замд хаана ч бүү ашигла (зарим дизайнерууд санал нийлэхгүй байж магадгүй ч аймшигтай асуудал үүсгэж болзошгүй)

Поликарбонатын нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн орлуулагч бол PPS (полифенилен сульфид) юм.

Өндөр чанартай поликарбонат хальс ба полистирол хальс, тефлон конденсатор, NPO/COG керамик конденсаторууд нь багтаамжийн маш бага хүчдэлийн коэффициенттэй тул гажуудал маш бага байдаг тул үр дүн нь спектрийн анализатор, чихний тусламжтайгаар маш тодорхой байдаг.

Өндөр K керамик диэлектрикээс зайлсхий, өндөр хүчдэлийн коэффициенттэй тул аяыг хянах шатанд ашиглавал зарим гажуудалд хүргэж болзошгүй гэж би бодож байна.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулах

ПХБ -ийн дизайны эхний алхам бол эд ангиудыг хаана байрлуулахаа сонгох явдал юм. Энэ ажлыг "шалны төлөвлөлт" гэж нэрлэдэг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг болгоомжтой байрлуулах нь дохионы чиглүүлэлт, газрын хуваагдлыг хөнгөвчлөх болно. Энэ нь дуу чимээ авах болон самбарын шаардлагатай хэсгийг багасгадаг.

Аналог хэсгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршлыг сонгох ёстой. Аудио дохио явах зайг багасгахын тулд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулах ёстой. Аудио өсгөгчийг чихэвчний залгуур болон чанга яригчтай аль болох ойрхон байрлуул. Энэхүү байршил нь D ангиллын чанга яригч өсгөгчийн EMI цацрагийг багасгах, бага далайцтай чихэвчний дохионы дуу чимээ мэдрэмтгий байдлыг багасгах болно. Аналог аудио нийлүүлдэг төхөөрөмжүүдийг өсгөгчийн оролт дээр дуу чимээг хамгийн бага байлгахын тулд өсгөгчийн ойролцоо байрлуулна. Бүх оролтын дохионы ул мөр нь RF дохионы антенны үүрэг гүйцэтгэдэг боловч ул мөрийг богиносгох нь ихэвчлэн анхаарал хандуулдаг давтамжийн антенны үр ашгийг бууруулахад тусалдаг.

Алхам 2: Танд хэрэгтэй…

1. TEA2025B аудио өсгөгч IC (ebay.com)

2. 6 ширхэг 100uF электролитийн конденсатор (ebay.com)

3. 2 ширхэг 470uF электролитийн конденсатор (ebay.com)

4. 2 ширхэг 0.22uF конденсатор

5. 2 ширхэг 0.15uF керамик конденсатор

6. Хос дууны хяналтын потенциометр (50 - 100K) (ebay.com)

7. 2 ширхэг 4 ом 2.5W чанга яригч

8. MP3 + FM хүлээн авагчийн модуль (ebay.com)

9. Жолооч IC бүхий LED матриц (Adafruit.com)

10. Vero Board & Зарим утаснууд.

11. Arduino UNO (Adafruit.com)

12. DS1307 RTC модуль (Adafruit.com)

Алхам 3: Өсгөгчийн хэлхээг хийх

Хавсаргасан схемийн дагуу бүх эд ангиудыг ПХБ -д гагнана. Конденсаторын зөв утгыг ашиглана уу. Электролитийн конденсаторын туйлшралын талаар болгоомжтой байгаарай. Дуу чимээг багасгахын тулд бүх конденсаторыг IC -д аль болох ойр байлгахыг хичээ. IC суурийг ашиглахгүйгээр IC -ийг шууд гагнах. IC өсгөгчийн хоёр талын ул мөрийг хайчилж аваарай. Бүх гагнуурын үе нь төгс байх ёстой. Энэ бол аудио өсгөгчийн хэлхээ юм, тиймээс гагнуурын холболтын талаар, ялангуяа газрын (GND) талаар мэргэжлийн байгаарай.

Алхам 4: Чанга яригчаар хэлхээг турших

Бүх холболт, гагнуурыг хийж дуусгасны дараа өсгөгчийн хэлхээнд 4 ом 2.5 Вт чанга яригчийг холбоно уу. Аудио эх үүсвэрийг хэлхээнд холбож, асаагаарай. Хэрэв бүх зүйл сайн байвал та энд чимээ шуугиангүй дуу чимээ гарах болно.

Би TEA2025B аудио өсгөгч IC -ийг аудио олшруулахад ашигласан. Энэ бол өргөн хүчдэлийн хүрээнд (3 В -оос 9 В хүртэл) ажилладаг сайн дуу өсгөгч чип юм. Тиймээс та үүнийг хүрээ доторх ямар ч хүчдэлээр туршиж үзэх боломжтой. Би 9V адаптер ашиглаж байгаа бөгөөд сайн ажиллаж байна. IC нь хос эсвэл гүүр холболтын горимд ажиллах боломжтой. Өсгөгчийн чипийн талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл мэдээллийн хуудсыг үзнэ үү.

Алхам 5: Дот матрицын урд самбарыг бэлтгэх

Аудио дохиог дүрслэн харуулах, огноо, цагийг харуулахын тулд өсгөгчийн хайрцгийн урд талд цэг матрицын дэлгэцийг байрлуулсан болно. Ажлыг сайн хийхийн тулд би эргэдэг багаж ашиглан матрицын хэмжээгээр фрэймийг хайчилж авав. Хэрэв таны дэлгэц драйверын нэгдсэн чипгүй бол тусад нь ашиглаарай. Би Adafruit-ийн хоёр өнгийн матрицыг илүүд үздэг. Төгс матриц дэлгэцийг сонгосны дараа дэлгэцийг халуун цавуугаар суурь болгон тохируулна уу.

Бид үүнийг дараа нь Arduino самбартай холбох болно. Adafruit-ийн хоёр өнгийн дэлгэц нь микроконтроллертой холбогдохын тулд i2c протоколыг ашигладаг. Тиймээс бид IC драйверын SCL ба SDA зүүг Arduino самбар дээр холбох болно.

Алхам 6: Arduino програмчлах

Adafruit Smart Bi өнгөт цэг матрицын дэлгэцийг дараах байдлаар холбоно уу.

1. Arduino 5V зүүг LED матриц + зүү рүү холбоно уу.
2. Arduino GND зүүг микрофон өсгөгч GND зүү болон LED матриц - зүү хоёуланг нь холбоно уу.
3. Та талхны цахилгаан дамжуулах төмөр замыг ашиглаж болно, эсвэл Arduino олон GND зүү авах боломжтой.
4. Arduino тээглүүр SDA ба SCL -ийг D (өгөгдөл) ба C (цаг) үүрний үүрэнд холбоно.
5. Өмнө нь Arduino самбаруудад SDA ба SCL зүү ороогүй болно.
6. Хавсаргасан програмыг байршуулж, ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай:

Github -аас Piccolo репозиторыг татаж эхэл. "ZIP татаж авах" товчийг сонгоно уу. Үүнийг дуусгасны дараа гарч ирсэн ZIP файлыг хатуу диск дээрээ дарна уу. Дотор нь хоёр хавтас байх болно: "Piccolo" нь ердийн Arduino ноорог номын хавтсанд шилжих ёстой. "Ffft" -ийг Arduino "Libraries" фолдер руу зөөх ёстой (ноорог номын хавтас дотор - хэрэв байхгүй бол нэгийг үүсгэнэ үү). Хэрэв та Arduino номын санг суулгах талаар сайн мэдэхгүй байгаа бол энэ зааврыг дагана уу. Мөн Arduino програмын хажууд байрлах Номын сангийн хавтсанд хэзээ ч бүү суулгаарай … зохих байршил нь таны гэрийн фолдерын дэд директор юм! Хэрэв та Adafruit LED үүргэвчтэй номын сан (LED матриц ашиглах) суулгаагүй байгаа бол татаж аваад суулгана уу. Фолдерууд болон номын сангууд байрласны дараа Arduino IDE-ийг дахин эхлүүлээрэй.

Piccolo ноорог нээгдсэн бол Tools цэснээс Arduino хавтангийн төрөл болон цуваа портыг сонгоно уу. Дараа нь Байршуулах товчийг дарна уу. Хэсэг хугацааны дараа, хэрэв бүх зүйл хэвийн болвол "Байршуулалт дууссан" гэсэн мессеж гарч ирнэ. Хэрэв бүх зүйл сайн байвал та ямар ч аудио оролтын аудио спектрийг харах болно.

Хэрэв таны систем сайн ажиллаж байвал аудио дүрслэл бүхий хоёртын цаг нэмэх алхамтай хавсаргасан complete.ino ноорогыг байршуулна уу. Аливаа аудио оролтын хувьд чанга яригч нь аудио спектрийг харуулдаг, эс тэгвээс цаг, огноог харуулдаг.

Алхам 7: Бүх зүйлийг хамтад нь засах

Одоо өмнөх шатанд бүтээсэн өсгөгчийн хэлхээг халуун цавуугаар хайрцагт хавсаргана уу. Энэ алхамд хавсаргасан зургуудыг дагана уу.

Өсгөгчийн хэлхээг холбосны дараа MP3 + FM хүлээн авагчийн модулийг хайрцагт холбоно уу. Үүнийг цавуугаар засахаасаа өмнө ажиллаж байгаа эсэхийг шалгахын тулд туршилт хий. Хэрэв энэ нь сайн ажиллаж байвал цавуугаар засаарай. MP3 модулийн аудио гаралтыг өсгөгчийн хэлхээний оролттой холбох ёстой.

Алхам 8: Дотоод холболт ба эцсийн бүтээгдэхүүн

Хэрэв чанга яригч хүлээн авч, аудио дохио өгдөг бол энэ нь аудио спектрийг харуулдаг, эс тэгвээс огноо, цагийг BCD хоёртын форматаар харуулдаг. Хэрэв та програмчлал, дижитал технологид дуртай бол хоёртын файлд дуртай гэдэгт итгэлтэй байна. Би хоёртын болон хоёртын цаг дуртай. Өмнө нь би хоёр бугуйн бугуйн цаг хийдэг байсан бөгөөд цагийн формат нь өмнөх цагтай яг ижил байдаг. Тиймээс цагийн форматын талаархи жишээг тайлбарлахын тулд би цагныхаа өмнөх зургийг өөр цаг гаргахгүйгээр нэмж оруулав.

Баярлалаа.

2016 оны тойргийн уралдааны дөрөвдүгээр шагнал

2016 оны өсгөгч ба чанга яригчдын уралдааны тэргүүн шагнал