Ovozli vizualizatsiya, ikkilik soat va FM qabul qilgichli stol kuchaytirgichi: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Menga kuchaytirgichlar yoqadi va bugun men yaqinda ishlab chiqarilgan past quvvatli stol kuchaytirgichim bilan bo'lishaman. Men ishlab chiqargan kuchaytirgich qiziqarli xususiyatlarga ega. U birlashtirilgan ikkilik soatga ega va vaqt va sanani berishi mumkin va u odatda audio spektr analizatori deb nomlangan ovozni ingl. Siz uni FM qabul qilgich yoki MP3 pleer sifatida ishlatishingiz mumkin. Agar sizga soat kuchaytirgichim yoqsa, o'z nusxangizni yaratish uchun quyidagi amallarni bajaring.

1 -qadam: Kuchaytirgich dizayni bo'yicha yaxshi maslahatlar

Shovqinsiz sifatli audio sxemani loyihalash hatto tajribali dizayner uchun ham juda qiyin. Shunday qilib, dizaynni yaxshilash uchun siz ba'zi maslahatlarga amal qilishingiz kerak.

Quvvat

Karnay kuchaytirgichlari odatda to'g'ridan -to'g'ri tizimning asosiy kuchlanishidan quvvatlanadi va nisbatan yuqori oqim talab qiladi. Izdagi qarshilik kuchaytirgichning besleme zo'riqishini va tizimdagi chiqindilar quvvatini kamaytiradigan kuchlanish pasayishiga olib keladi. Izning qarshiligi, shuningdek, besleme oqimining normal o'zgarishini voltaj o'zgarishiga aylantiradi. Ishlashni maksimal darajada oshirish uchun barcha kuchaytirgich quvvat manbalari uchun qisqa keng izlardan foydalaning.

Topraklama

Topraklama qurilmaning potentsialiga tizim tomonidan erishilganligini aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Zaif topilgan tizim, ehtimol, yuqori buzilish, shovqin, o'zaro to'qnashuv va RF sezuvchanligiga ega bo'lishi mumkin. Tizimning topraklanmasına qancha vaqt ajratish kerakligi haqida savol tug'ilishi mumkin bo'lsa -da, ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqilgan topraklama sxemasi ko'p sonli muammolarning oldini oladi.

Har qanday tizimdagi zamin ikkita maqsadga xizmat qilishi kerak. Birinchidan, bu qurilmaga oqayotgan barcha oqimlarning qaytish yo'li. Ikkinchidan, bu raqamli va analog davrlarning mos yozuvlar kuchlanishi. Agar erning barcha nuqtalarida kuchlanish bir xil bo'lsa, topraklama oddiy mashq bo'lardi. Aslida, bu mumkin emas. Barcha simlar va izlar cheklangan qarshilikka ega. Bu shuni anglatadiki, qachonki erdan oqayotgan bo'lsa, unga mos keladigan kuchlanish pasayishi bo'ladi. Har qanday simli halqa ham induktor hosil qiladi. Bu shuni anglatadiki, har safar oqim batareyadan yukga va batareyaga qaytganda, oqim yo'lida indüktans bo'ladi. Endüktans yuqori chastotalarda tuproq empedansını oshiradi.

Muayyan dastur uchun eng yaxshi zamin tizimini loyihalash oson ish bo'lmasa -da, ba'zi umumiy ko'rsatmalar barcha tizimlar uchun amal qiladi.

1. Raqamli zanjirlar uchun uzluksiz er tekisligini yarating: er tekisligidagi raqamli oqim, asl signal qabul qilgan yo'nalishda davom etadi. Bu yo'l oqim uchun eng kichik halqa maydonini yaratadi, shu bilan antenna effektlari va indüktans kamayadi. Barcha raqamli signal izlarining mos keladigan er yo'liga ega bo'lishini ta'minlashning eng yaxshi usuli - bu signal qatlamiga bevosita ulashgan qatlamda uzluksiz er tekisligini o'rnatish. Bu qatlam raqamli signal izi bilan bir xil maydonni qamrab olishi va uning uzluksizligida imkon qadar kamroq uzilishlar bo'lishi kerak. Er tekisligidagi barcha uzilishlar, shu jumladan viyas, er oqimi idealdan kattaroq pastadirda oqishiga olib keladi va shu bilan radiatsiya va shovqinni oshiradi.
2. Topraklama toklarini alohida tuting: Raqamli oqimlarning analog zanjirlarga shovqin qo'shishiga yo'l qo'ymaslik uchun raqamli va analog davrlarning topraklama oqimlarini ajratish kerak. Buning eng yaxshi usuli - komponentlarni to'g'ri joylashtirish. Agar barcha analog va raqamli sxemalar tenglikni alohida qismlariga joylashtirilsa, er oqimi tabiiy ravishda izolyatsiya qilinadi. Bu yaxshi ishlashi uchun analog bo'limda tenglikni barcha qatlamlarida faqat analog sxemalar bo'lishi kerak.
3. Analog kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yulduzli topraklama texnikasidan foydalaning: Ovozli kuchaytirgichlar nisbatan katta toklarni tortib olishadi, bu esa tizimdagi o'ziga xos va boshqa ma'lumotlarga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ushbu muammoning oldini olish uchun, kuchaytirgichli quvvat manbai va minigarniturani ulash joyini qaytarish uchun ajratilgan yo'llarni bering. Izolyatsiya bu toklarning akkumulyatorga qaytishiga zamin tekisligining boshqa qismlarining kuchlanishiga ta'sir qilmasdan imkon beradi. Shuni esda tutingki, bu qaytish yo'llari raqamli signal izlari ostida o'tkazilmasligi kerak, chunki ular raqamli qaytish oqimlarini to'sib qo'yishi mumkin.
4. Bypass kondansatkichlarining samaradorligini oshirish: Deyarli barcha qurilmalar bir zumli oqim bilan ta'minlash uchun bypass kondansatkichlarini talab qiladi. Kondensator va qurilmaning besleme pimi orasidagi indüktansni minimallashtirish uchun, bu kondansatörleri, ular chetlab o'tayotgan besleme piniga iloji boricha yaqinroq joylashtiring. Har qanday indüktans bypass kondansatörünün samaradorligini pasaytiradi. Xuddi shunday, kondansatkichning yuqori chastotali empedansini minimallashtirish uchun kondansatkichni erga past empedansli ulanishi ta'minlanishi kerak. Kondensatorning er tomonini izdan o'tkazmasdan, uni er tekisligiga to'g'ridan -to'g'ri ulang.
5. Hamma ishlatilmagan PCB maydonini suv bilan to'kib tashlang: har safar ikkita mis bo'lagi bir -biriga yaqinlashganda, ular o'rtasida kichik sig'imli muftalar paydo bo'ladi. Signal izlari yaqinidagi er osti suv toshqini orqali, uzatish liniyalaridagi kiruvchi yuqori chastotali energiyani sig'imli ulash orqali erga o'tkazib yuborish mumkin.

Quvvat manbalarini, transformatorni va shovqinli raqamli kontaktlarning zanglashiga olib kelmaslikka harakat qiling. Ovoz davri uchun alohida topraklama ulanishidan foydalaning va audio sxemalar uchun er tekisliklarini ishlatmaslik yaxshidir. Ovoz kuchaytirgichining erga (GND) ulanishi boshqa tranzistorlar, IC va boshqalar bilan taqqoslaganda juda muhim, agar er o'rtasida shovqin bo'lsa, kuchaytirgich uni chiqaradi.

Muhim IC va har qanday sezgir narsalarni, ular bilan +V orasidagi 100R qarshilik yordamida quvvatlantirishni o'ylab ko'ring. Rezistorning IC tomoniga munosib o'lchamdagi (masalan, 220uF) elektr kondensatorini kiriting. Agar IC juda ko'p kuch sarflasa, rezistor uni boshqarishi mumkinligiga ishonch hosil qiling (yetarlicha yuqori quvvatni tanlang va agar kerak bo'lsa PCB mis issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlang) va rezistorda kuchlanish pasayishi kuzatiladi.

Transformatorli konstruktsiyalar uchun siz to'g'rilash kondansatörlerinin to'g'rilash pimlariga iloji boricha yaqinroq bo'lishini va to'g'rilangan gunoh to'lqinining eng yuqori zaryadlovchi oqimlari tufayli o'z qalin yo'llari orqali ulanishini xohlaysiz. Chiqargichning chiqish quvvati kondansatkichning chirigan kuchlanishidan oshib ketganda, zaryadlovchi zanjirida impulsli shovqin paydo bo'ladi, agar ular bir xil mis bo'laklarini elektr uzatish liniyalaridan birida bo'lishsa, ular audio zanjirga o'tishi mumkin. Siz impulsli zaryadlovchi oqimidan qutulolmaysiz, shuning uchun bu yuqori oqim impulslarini minimallashtirish uchun kondansatkichni ko'prikni to'g'rilash moslamasida ushlab turish yaxshiroqdir. Agar ovoz kuchaytirgich to'g'rilagich yonida bo'lsa, bu muammoni keltirib chiqarmaslik uchun kuchaytirgich yoniga katta kondansatkichni joylashtirmang, lekin agar masofa biroz bo'lsa, kuchaytirgichni o'z kondansatkichi sifatida suzadi. quvvat manbaidan zaryadlanadi va misning uzunligi tufayli nisbatan yuqori empedansga ega bo'ladi.

Ovoz sxemasi tomonidan to'g'rilash moslamalari / PSU kirishiga yaqin ishlatiladigan va o'z ulanishlari bilan ulanadigan voltaj regulyatorlari.

Signallar

Iloji boricha, PCB -da parallel ravishda ishlaydigan IC signallariga kirish va chiqishdan saqlaning, chunki bu chiqishdan kirishga qaytadigan tebranishlarni keltirib chiqarishi mumkin. Esda tutingki, atigi 5 mV shovqinni keltirib chiqarishi mumkin.

Raqamli er samolyotlarini audio GND va umuman audio sxemadan uzoqroq tuting. Raqamli samolyotlarga juda yaqin bo'lgan treklardan xumni audioga kiritish mumkin.

Boshqa uskunalar bilan aloqa o'rnatishda, agar audio sxemani o'z ichiga olgan (ovozli signalni beradigan yoki qabul qiladigan) boshqa platani quvvatlantiradigan bo'lsak, GND 2 ta plataning o'rtasida ulangan faqat 1 nuqta borligiga ishonch hosil qiling va bu ideal holda analog analog signal ulanishida bo'lishi kerak. nuqta

Boshqa qurilmalarga / tashqi dunyoga signalli IO ulanishlari uchun, GND va tashqi dunyo GND sxemalari orasidagi 100R rezistorni hamma narsani (shu jumladan, elektronning raqamli qismlari) hosil qilishini to'xtatish uchun ishlatish yaxshidir.

Kondensatorlar

Bo'limlarni bir -biridan ajratishni xohlagan joyingizda ulardan foydalaning. Qo'llaniladigan qiymatlar:- odatda 220nF, 100nF- o'lchami / narxini kamaytirmoqchi bo'lsangiz, eng yaxshisi 100nF dan past bo'lmaslik kerak.

Seramika kondansatkichlaridan foydalanmang. Buning sababi shundaki, keramik kondansatörler shovqinni keltirib chiqaradigan AC signaliga piezoelektrik ta'sir ko'rsatadi. Har xil turdagi polietilenni ishlating - polipropilen eng yaxshisidir, lekin hamma buni qiladi. Haqiqiy ovozli boshlar, shuningdek, elektrolitikni ketma-ket ishlatmang, deb aytishadi, lekin ko'pgina dizaynerlar muammosiz ishlaydi-bu umumiy ovozli dizayn emas, balki yuqori tozaligi bo'lgan ilovalar uchun.

Tantal kondansatkichlarini audio signal yo'llarida ishlatmang (ba'zi dizaynerlar bunga qo'shilmasligi mumkin, lekin ular dahshatli muammolarga olib kelishi mumkin)

Polikarbonatning umumiy qabul qilingan o'rnini PPS (polifenilen sulfid) egallaydi.

Yuqori sifatli polikarbonat plyonka va polistirolli plyonka va teflonli kondansatkichlar va NPO/COG seramika kondansatkichlari sig'imning past kuchlanish koeffitsientlariga ega, shuning uchun buzilishlar juda past va natijalar spektr analizatorlari va quloqlar yordamida juda aniq.

Yuqori keramik dielektriklardan saqlaning, ular yuqori kuchlanish koeffitsientiga ega, menimcha, agar ular ohangni nazorat qilish bosqichida ishlatilsa, buzilishlarga olib kelishi mumkin.

Komponentlarni joylashtirish

Har qanday PCB dizaynining birinchi bosqichi komponentlarni qaerga joylashtirishni tanlashdir. Bu vazifa "polni rejalashtirish" deb nomlanadi. Ehtiyot qismlarni joylashtirish signalni yo'naltirish va erga bo'linishni osonlashtirishi mumkin. Bu shovqin ko'tarilishini va taxta maydonini kamaytiradi.

Analog bo'limda komponentlarni joylashtirish tanlanishi kerak. Ovoz signallari harakatlanadigan masofani minimallashtirish uchun komponentlar joylashtirilishi kerak. Ovoz kuchaytirgichni naushnik uyasi va karnayga iloji boricha yaqinroq joylashtiring. Ushbu joylashuv D sinfidagi karnay kuchaytirgichlarining EMI nurlanishini kamaytiradi va past amplitudali minigarnituralar signallarining shovqin sezuvchanligini kamaytiradi. Kuchaytirgich kirishlaridagi shovqinni minimallashtirish uchun analog ovoz bilan ta'minlaydigan qurilmalarni kuchaytirgichga iloji boricha yaqinroq joylashtiring. Barcha kiruvchi signal izlari RF signallariga antenna vazifasini bajaradi, lekin izlarni qisqartirish odatda tashvish beruvchi chastotalar uchun antenna samaradorligini pasayishiga yordam beradi.

2 -qadam: Sizga kerak …

1. TEA2025B IC audio kuchaytirgichi (ebay.com)

2. 6 dona 100uF elektrolitik kondansatkich (ebay.com)

3. 2 dona 470uF elektrolitik kondansatkich (ebay.com)

4. 2 dona 0,22uF kondansatkich

5. 2 dona 0.15uF sopol kondansatkich

6. Ikkita ovoz balandligini boshqarish potentsiometri (50 - 100K) (ebay.com)

7. 2 dona 4 ohmli 2,5 Vt dinamik

8. MP3 + FM qabul qilish moduli (ebay.com)

9. Haydovchi IC bilan LED matritsasi (Adafruit.com)

10. Vero Board & Ba'zi simlar.

11. Arduino UNO (Adafruit.com)

12. DS1307 RTC moduli (Adafruit.com)

3 -qadam: Kuchaytirgich sxemasini yaratish

Ilova qilingan sxemaga muvofiq, barcha komponentlar tenglikka lehimlanadi. Kondensatorlar uchun aniq qiymatdan foydalaning. Elektrolitik kondansatkichlarning kutupluluğundan ehtiyot bo'ling. Shovqinni minimallashtirish uchun barcha kondansatörni IC ga iloji boricha yaqinroq tutishga harakat qiling. IC bazasini ishlatmasdan to'g'ridan -to'g'ri ICni lehimlang. IC kuchaytirgichining ikki tomoni orasidagi izlarni kesib qo'yganingizga ishonch hosil qiling. Barcha lehim qo'shimchalari mukammal bo'lishi kerak. Bu ovoz kuchaytirgich zanjiri, shuning uchun lehim aloqasi, xususan er (GND) haqida professional bo'ling.

4 -qadam: Karnay bilan kontaktlarning zanglashini tekshirish

Barcha ulanish va lehimni tugatgandan so'ng, kuchaytirgich zanjiriga 2,5 ohmli 4 ohmli ikkita dinamikni ulang. Ovoz manbasini kontaktlarning zanglashiga ulang va uni quvvatlang. Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, siz bu erda shovqinsiz ovozni eshitasiz.

Ovozni kuchaytirish uchun TEA2025B IC audio kuchaytirgichidan foydalanardim. Bu keng voltaj diapazonida (3 V dan 9 V gacha) ishlaydigan yaxshi ovoz kuchaytirgich chipi. Shunday qilib, siz uni diapazon ichidagi har qanday kuchlanish bilan sinab ko'rishingiz mumkin. Men 9V adapterdan foydalanmoqdaman va yaxshi ishlamoqda. IC ikkita yoki ko'prikli ulanish rejimida ishlashi mumkin. Kuchaytirgich chipi haqida batafsil ma'lumot olish uchun ma'lumotlar jadvalini tekshiring.

5 -qadam: nuqta matritsali old panelni tayyorlash

Ovoz signalini vizualizatsiya qilish va sana va vaqtni ko'rsatish uchun kuchaytirgich qutisining old tomonida nuqta matritsali displey o'rnatdim. Ishni yaxshi bajarish uchun matritsaning o'lchamiga qarab ramkani kesish uchun aylanadigan asbobdan foydalandim. Agar displeyda o'rnatilgan haydovchi chip bo'lmasa, uni alohida ishlating. Men Adafruitdan ikki rangli matritsani afzal ko'raman. Matritsali displeyni tanlagandan so'ng, displeyni issiq elim bilan tayanch qilib o'rnating.

Biz uni keyinchalik Arduino kartasiga ulaymiz. Adafruit-ning ikki rangli displeyi mikrokontroller bilan aloqa qilish uchun i2c protokolidan foydalanadi. Shunday qilib, biz IC drayverining SCL va SDA pinini Arduino kartasiga ulaymiz.

6 -qadam: Arduino bilan dasturlash

Adafruit Smart ikki rangli nuqta matritsali displeyni quyidagicha ulang:

1. Arduino 5V pinini LED matritsasi + piniga ulang.
2. Arduino GND pinini mikrofon kuchaytirgichi GND va LED matritsali piniga ulang.
3. Arduino -ning bir nechta GND pinlari mavjud bo'lsa, siz ovozli signal piniga Arduino analog pinini ulang.
4. Arduino pinlarini SDA va SCL mos ravishda D (ma'lumotlar) va C (soat) matritsali xalta bilan ulang.
5. Ilgari Arduino platalari SDA va SCL pinlarini o'z ichiga olmaydi - buning o'rniga 4 va 5 analog pinlardan foydalaning.
6. Qo'shilgan dasturni yuklang va u ishlamayotganligini tekshiring:

Github -dan Piccolo omborini yuklab olishni boshlang. "ZIP -ni yuklab olish" tugmachasini tanlang. Bu tugallangach, qattiq diskdagi ZIP faylini oching, uning ichida ikkita papka bo'ladi: "Piccolo" odatdagi Arduino sketchbook papkasiga ko'chirilishi kerak. "Ffft" ni Arduino "kutubxonalari" jildiga ko'chirish kerak (eskizlar papkasida, agar u bo'lmasa, uni yarating). Agar siz Arduino kutubxonalarini o'rnatishni yaxshi bilmasangiz, iltimos, ushbu qo'llanmani bajaring. Va hech qachon Arduino ilovasi yonidagi kutubxona papkasiga o'rnatmang … to'g'ri joylashuv har doim uy papkasining pastki katalogidir! Agar siz Adafruit LED xalta kutubxonasini o'rnatmagan bo'lsangiz (LED matritsasidan foydalanish uchun), iltimos, yuklab oling va o'rnating. Papkalar va kutubxonalar joylashgandan so'ng, Arduino IDE-ni qayta ishga tushiring va "Piccolo" eskizini File-> Sketchbook menyusidan olish mumkin.

Piccolo eskizlari ochiq bo'lganda, asboblar menyusidan Arduino karta turini va ketma -ket portni tanlang. Keyin Yuklab olish tugmasini bosing. Birozdan so'ng, agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, siz "Yuklab olish tugadi" degan xabarni ko'rasiz. Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, siz har qanday audio kiritish uchun audio spektrni ko'rasiz.

Agar sizning tizimingiz yaxshi ishlayotgan bo'lsa, audiovizualizatsiya bilan ikkilik soatni qo'shish bosqichiga ilova qilingan complete.ino eskizini yuklang. Har qanday ovozli kirish uchun dinamik ovoz spektrini ko'rsatadi, aks holda u vaqt va sanani ko'rsatadi.

7 -qadam: Hamma narsani birgalikda tuzatish

Endi, oldingi bosqichda qurilgan kuchaytirgich sxemasini issiq elim bilan qutiga ulang. Ushbu qadam bilan biriktirilgan rasmlarga amal qiling.

Kuchaytirgich sxemasini ulaganingizdan so'ng, MP3 + FM qabul qilish modulini qutiga ulang. Uni elim bilan mahkamlashdan oldin uning ishlayotganligiga ishonch hosil qilish uchun sinov o'tkazing. Agar u yaxshi ishlayotgan bo'lsa, uni elim bilan mahkamlang. MP3 modulining audio chiqishi kuchaytirgich zanjirining kirishiga ulangan bo'lishi kerak.

8 -qadam: Ichki ulanishlar va yakuniy mahsulot

Agar karnay qabul qilsa va audio signal bo'lsa, u audio spektrni ko'rsatadi, aks holda BCD ikkilik formatida sana va vaqtni ko'rsatadi. Agar siz dasturlash va raqamli texnologiyani yoqtirsangiz, aminmanki, sizga ikkilik yoqadi. Menga ikkilik va ikkilik soat yoqadi. Ilgari men bilar qo'l soatini yasaganman va vaqt formati oldingi soatlarim bilan bir xil. Shunday qilib, vaqt formati haqida tushuntirish uchun men soatimni oldingi tasvirini boshqasini chiqarmasdan qo'shdim.

Rahmat.

2016 yilgi davralarda to'rtinchi mukofot

2016 yilgi Amp va karnaylar tanlovining birinchi sovrini