Pengukur Kenyaringan Audio Lingkungan: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Proyek saya adalah pengukur suara yang ditunjukkan oleh LED. Itu menggunakan mikrofon electret, op amp, dan IC Driver LED LM3914. Cara penggunaannya adalah semakin keras lingkungan di sekitar sensor, semakin banyak LED yang dinyalakan oleh LM3914. Ini adalah proyek yang cukup sederhana dan menarik yang ideal untuk pendatang baru di bidang elektronik.

Bahan:

· Papan tempat memotong roti (Lee's #10516)

· Jumper OR (Wire Stripper DAN Breadboard Wire) (Lee's #10325 + berbagai)

· 10 × Melalui lubang LED (Lee #549 + berbagai)

· Mikrofon Electret (Lee's #2272)

· Penguat Operasional (Lee's #7292 / #7293)

· LM3914 (Lee's #7034)

· 1 F Kapasitor (Lee's #8962 / #82)

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

· 2 × 1 kΩ resistor (Lee's #9190)

· Resistor 330 kΩ (Lee #9427)

· Potensiometer DAN Obeng (Lee's #71044 + berbagai)

· Paket baterai 2 × AA×3 (Lee's #21079)

Langkah 1: Menghubungkan Mikrofon

Hubungkan mikrofon electret menggunakan jumper untuk ground. Juga hubungkan pin lain seperti yang ditunjukkan pada skema. Silakan merujuk ke lembar data untuk mengetahui pin yang mana. Kabel kapasitor yang tidak terhubung langsung ke mikrofon dapat dianggap sebagai keluaran sensor mentah. Namun tegangan ini akan memiliki bias DC. Untuk memperbaikinya, kita dapat menarik output ke ground dengan resistor 1 kΩ. Ini menciptakan apa yang dikenal sebagai filter lolos tinggi dalam hal ini yang berarti bagian DC dari sinyal tidak melewati output tetapi sinyal AC puncak ke puncak <15 mV melewatinya. Setelah mikrofon dinyalakan dengan benar, periksa apakah tegangan keluaran (AC) muncul dengan benar.

Langkah 2: Menyalakan Sirkuit

Saya menggunakan dua sumber DC 4,5 V terpisah, tetapi jika Anda sudah memiliki sesuatu yang serupa, itu juga akan berfungsi dengan baik. Ini diperlukan agar sinyal mikrofon AC berayun sepenuhnya bahkan saat diperkuat. Kabel merah dan hitam harus dihubungkan ke rel sehingga +Vcc, -Vcc, dan rel ground ada.

Langkah 3: Amplifikasi Output Mic

Seperti kebanyakan transduser, sinyalnya terlalu kecil untuk berguna bagi kita. Sinyal AC dapat diperkuat dengan penguat operasional, transistor, atau transformator. Namun saya menemukan op amp yang paling sederhana untuk digunakan, jadi kami akan fokus pada op amp. Hanya satu op amp pasokan ganda yang diperlukan (saya menggunakan TL084 tetapi Anda dapat menggunakan yang mana saja yang Anda inginkan). Semua IC op amp harus memiliki minimal 5 pin yaitu Vs+ (tegangan suplai positif), Vs- (tegangan suplai negatif), V+ (input non-inverting), V- (input pembalik), dan Vo (output). Ada banyak teori di balik op amp tetapi yang penting bagi kami adalah bahwa Vo tidak pernah bisa melampaui V+ dan V- (pada kenyataannya, kisaran sebenarnya adalah apa yang dikenal sebagai +Vsat dan -Vsat), terminal input tidak menarik arus (secara teoritis tidak praktis), dan input non-pembalik dan pembalik disimpan pada tegangan yang sama ketika op amp dalam umpan balik negatif (Vo terhubung ke V-).

Lihat skema untuk koneksi. Konfigurasi kami adalah apa yang dikenal sebagai penguat non-pembalik yang berarti bahwa penguatannya positif. Gain secara umum adalah Av = Vo / Vi. Untuk penguat non-pembalik, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Kami menggunakan nilai resistor 1 kΩ dan 330 kΩ untuk mencapai gain 331. Setelah semuanya terhubung, harus ada sinyal AC murni yang diperkuat pada Vo.

Langkah 4: Menghubungkan LM3914

LM3914 adalah pilihan terbaik bagi kami untuk membuat meteran LED analog tanpa menggunakan mikrokontroler dan ADC. Ini adalah IC driver LED Kami tidak perlu mengetahui semua spesifikasi internalnya, tetapi kami perlu tahu cara menggunakannya. Ini memiliki 10 output rendah aktif utama yang pada dasarnya adalah sumber arus. IC ini juga memiliki V- dan V+ yang merupakan tegangan suplai. RLO dan RHI adalah rentang sinyal yang harus dilalui. Untuk tujuan kami, RLO di-ground dan RHI disesuaikan untuk menggunakan pot antara Vref dan ground. RLO tidak boleh melebihi Vref. Pin pemilihan mode harus dipegang tinggi sehingga kita mendapatkan efek bilah penuh dengan LED. Warna LED apa saja bisa digunakan, namun saya menggunakan LED hijau, oranye, merah, dan biru. Lihat skema untuk semua koneksi. Selamat! Kamu sudah selesai.

Langkah 5: Catatan

Sebuah voltmeter akan menjadi alat yang berguna untuk proyek ini untuk pemecahan masalah. Osiloskop bahkan lebih berguna untuk proyek ini mengingat melibatkan cukup banyak AC. Meskipun itu tidak diperlukan untuk proyek kami, kami dapat memperbaiki Vo dari op amp untuk sinyal DC yang lebih bersih untuk digunakan dengan LM3914. Silakan merujuk ke lembar data masing-masing untuk informasi lebih lanjut tentang electret, op amp, atau LM3914.