Circuito receptor e transmissor de áudio sem fio baseado em Ir

O infravermelho é o meio de transferência de dados sem fio mais comumente usado para alcance limitado, e já cobrimos sobre o circuito transmissor e receptor de infravermelho simples. Hoje, neste artigo, aprenderemos como construir um circuito bruto de transferência de áudio sem fio usando LEDs de infravermelho. Usando este circuito, você poderá tocar músicas do seu iPod, celular ou computador para um alto-falante externo sem ter que conectá-los diretamente através de um cabo AUX. O circuito vem com muitas limitações e há maneiras melhores, como o Bluetooth, de tocar músicas sem fio, portanto, este artigo visa apenas ajudá-lo a entender circuitos de áudio simples e, ao mesmo tempo, se divertir construindo-os. Além disso, o circuito deste projeto é simplificado o máximo possível para manter as coisas simples e confiáveis para tornar a construção mais fácil, então este deve ser um ótimo projeto de fim de semana para construir e aprender com seus amigos. Agora, dito isso, vamos começar !!

Princípio de trabalho

O princípio por trás do circuito é que teremos dois circuitos individuais. Um é o circuito do transmissor e o outro é o circuito do receptor, o circuito do transmissor será conectado ao conector de áudio de 3,5 mm para entrada de áudio e o circuito do receptor será conectado a um alto-falante para reproduzir as músicas. O sinal de áudio será transmitido através de um LED IR do circuito do transmissor; os sinais de IV serão então recebidos por um fotodiodo que será colocado no circuito receptor. O sinal de áudio recebido pelo fotodiodo será muito fraco e, portanto, será amplificado por um circuito amplificador LM386 e, finalmente, reproduzido em um alto-falante.

É muito parecido com o controle remoto da sua TV, quando você pressiona um botão no led IR na frente da sua TV, ele transmite um sinal que será captado por um fotodiodo (geralmente TSOP) e o sinal será decodificado para encontrar qual botão você pressionou, verifique aqui o controle remoto IR universal usando TSOP. Da mesma forma, aqui o sinal transmitido será um sinal de áudio e o receptor será um fotodiodo simples. Esta técnica também funcionará com LEDs normais e painéis solares; você pode ler o artigo Transferência de áudio usando Li-Fi para entender como esse método é muito semelhante à tecnologia Li-Fi.

Componentes necessários

Placa de pão (2 n °)
LED IR (2 Nos)
Entrada de áudio de 3,5 mm
LM386 IC
Foto-diodo
100K POT
Resistores (1k, 10k, 100k)
Capacitores (0,1uF, 10uF, 22uF)

Diagrama de circuito

O diagrama de circuito completo para este projeto de transferência de música sem fio usando LEDs IR é fornecido abaixo:

Circuito Transmissor

O circuito do transmissor consiste apenas em um par de LEDs IR e resistor conectados diretamente à fonte de áudio e à bateria. Um lugar complicado onde você pode encontrar um problema é ao conectar o conector de áudio ao circuito. Um conector de áudio normal terá três pinos de saída, dois para os fones de ouvido esquerdo e direito e o outro é blindado, que atuará como aterramento. Precisamos de um pino de sinal que pode ser esquerdo ou direito e um pino de aterramento para nosso circuito. Você pode usar um multímetro na conectividade para encontrar a pinagem certa. Meu conector tem pinos neste formato mostrado abaixo.

O funcionamento do circuito do transmissor é bastante simples, a luz IR do LED IR atua como um sinal portador e a intensidade da luz IR atua como um sinal de modulação. Portanto, se ligarmos o led IR através de uma fonte de áudio, a bateria irá iluminar o led IR e a intensidade com que ele brilha será baseada no sinal de áudio. Nós usamos dois LEDs IR aqui apenas para aumentar o alcance do circuito; caso contrário, podemos usar até mesmo um. Eu construí meu circuito sobre uma placa de ensaio e o circuito pode ser alimentado em qualquer lugar entre 5V a 9V, usei 5V regulado no lugar da bateria, então não usei o resistor limitador de corrente 1K. A configuração da placa de ensaio é mostrada abaixo, eu conectei meu iPod aqui como uma fonte de áudio, mas posso usar qualquer coisa que tenha um conector de áudio (desculpem, usuários de Iphone).

Circuito Receptor

O circuito receptor consiste em um fotodiodo conectado a um circuito amplificador de áudio. O circuito do amplificador de áudio é construído usando o popular LM386 IC da Texas Instruments. A vantagem deste circuito é que ele requer um mínimo de componentes. Este circuito também pode ser alimentado com uma voltagem de 5 V a 12 V, usei meu módulo regulador de placa de ensaio para fornecer + 5 V ao circuito, mas você também pode usar uma bateria de 9 V. A configuração do meu transmissor na placa de pão é mostrada abaixo.

O detalhe do pino do LM386 IC é dado abaixo

PIN 1 e 8 : Estes são os PINs de controle de ganho, internamente o ganho é definido para 20, mas pode ser aumentado até 200 usando um capacitor entre os PINs 1 e 8. Usamos o capacitor C3 de 10uF para obter o ganho mais alto, ou seja, 200 O ganho pode ser ajustado para qualquer valor entre 20 a 200 usando um capacitor adequado.

Pinos 2 e 3: Estes são os PINs de entrada para sinais de som. O pino 2 é o terminal de entrada negativo, conectado ao aterramento. O pino 3 é o terminal de entrada positivo, no qual o sinal de som é alimentado para ser amplificado. Em nosso circuito, ele é conectado ao terminal positivo do microfone condensador com um potenciômetro RV1 de 100k. O potenciômetro atua como botão de controle de volume.

Pinos 4 e 6: Estes são os pinos da fonte de alimentação do IC, o pino 6 é + Vcc e o pino 4 é o aterramento. O circuito pode ser alimentado com tensão entre 5-12v.

Pino 5: Este é o PIN de saída, do qual obtemos o sinal de som amplificado. Ele é conectado ao alto-falante por meio de um capacitor C2 para filtrar o ruído DC acoplado.

Pino 7: este é o terminal de bypass. Ele pode ser deixado aberto ou pode ser aterrado usando um capacitor para estabilidade

Testando seu circuito de transferência de música sem fio

Depois de ter construído os dois circuitos na placa de ensaio, ligue-os individualmente e conecte a fonte de áudio à parte do transmissor, agora coloque o circuito do receptor alinhado com o circuito do transmissor dentro de 10 cm e verifique se você ouve o áudio através do circuito. Se não, tente ajustar a posição do POT RV1 até ouvir algo. O funcionamento completo do circuito pode ser encontrado no vídeo no link no final desta página.

Se o circuito funcionou na primeira tentativa, considere-se com sorte. Como há muitos lugares onde algo pode dar errado aqui, construir um circuito de áudio na placa de ensaio é mais suscetível a ruídos. Portanto, para as pessoas que não conseguiram fazê-lo funcionar da primeira vez, siga as etapas para depurar o circuito.

Depois de ligar o circuito do Transmissor, use a câmera do seu celular para verificar se o LED IV está brilhando, faça isso em uma sala escura para que possa detectá-lo facilmente. Em uma sala iluminada, mesmo a câmera não consegue captar a luz infravermelha. Se brilhar, então é certo que o transmissor está funcionando conforme o esperado.
Depois de construir o circuito do receptor, substitua o fotodiodo pelo conector de 3,5 mm e toque uma música. O áudio do telefone deve ser amplificado e reproduzido no alto-falante, caso contrário, ajuste o RV1 até que comece a funcionar. Depois de garantir o funcionamento, substitua o conector de 3,5 mm pelo fotodiodo novamente.
Prossiga para esta etapa somente após seguir as duas anteriores. Não espere que o circuito funcione em um alcance maior, deixe o transmissor em um local fixo e tente posicionar o receptor em diferentes ângulos até que ele capte os sinais.

A esta altura, espero que você tenha feito seu circuito funcionar e tenha gostado de construí-lo ao longo do caminho. Caso contrário, poste seus problemas na seção de comentários abaixo ou use os fóruns para uma resposta rápida.