Medidor de sonoridad de audio ambiental: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Mi proyecto es un medidor de sonido mostrado por LED. Utiliza un micrófono electret, un amplificador operacional y un controlador LED LM3914 IC. La forma en que se utiliza es que cuanto más ruidoso es el entorno alrededor del sensor, más LED enciende el LM3914. Es un proyecto bastante simple e interesante que es ideal para los recién llegados a la electrónica.

Materiales:

· Tablero de pruebas (Lee # 10516)

· Jumpers O (Pelacables Y Alambre para Protoboard) (Lee's # 10325 + varios)

· 10 LED de orificio pasante (Lee # 549 + varios)

· Micrófono electret (Lee # 2272)

· Amplificador operacional (Lee # 7292 / # 7293)

· LM3914 (Lee # 7034)

· Condensador de 1 μF (Lee # 8962 / # 82)

· 3 resistencias de 2,2 kΩ (Lee # 9223 / # 9548)

· Resistencias de 2 × 1 kΩ (Lee # 9190)

· Resistencia de 330 kΩ (Lee # 9427)

· Potenciómetro Y destornillador (Lee # 71044 + varios)

· 2 × paquetes de baterías AA × 3 (Lee's # 21079)

Paso 1: Conexión del micrófono

Conecte el micrófono electret usando puentes para tierra. También conecte el otro pin como se muestra en el esquema. Consulte la hoja de datos para averiguar qué pin es cuál. El cable del condensador que no está conectado directamente al micrófono se puede considerar como la salida del sensor sin procesar. Sin embargo, este voltaje tendrá un sesgo de CC. Para solucionar esto, podemos bajar la salida a tierra con una resistencia de 1 kΩ. Esto crea lo que se conoce como un filtro de paso alto en este caso, lo que significa que la parte de CC de la señal no pasa por la salida, pero sí la señal de CA de pico a pico de <15 mV. Una vez que el micrófono esté encendido correctamente, verifique que el voltaje de salida (CA) aparezca correctamente.

Paso 2: Encendido del circuito

Usé dos fuentes separadas de 4.5 V CC, pero si ya tiene algo similar, también funcionará bien. Esto es necesario para que la señal del micrófono de CA oscile completamente incluso cuando se amplifica. Los cables rojo y negro deben conectarse a los rieles de modo que estén presentes los rieles + Vcc, -Vcc y de tierra.

Paso 3: Amplificación de la salida de micrófono

Como ocurre con la mayoría de los transductores, la señal es demasiado pequeña para sernos útil. Las señales de CA se pueden amplificar con amplificadores operacionales, transistores o transformadores. Sin embargo, considero que los amplificadores operacionales son los más sencillos para trabajar, por lo que nos centraremos en los amplificadores operacionales. Solo se necesita un amplificador operacional de doble suministro (usé el TL084 pero puede usar el que desee). Todos los circuitos integrados de amplificador operacional deben tener al menos 5 pines que son Vs + (voltaje de suministro positivo), Vs- (voltaje de suministro negativo), V + (entrada no inversora), V- (entrada inversora) y Vo (salida). Hay mucha teoría detrás de los amplificadores operacionales, pero lo importante para nosotros es que Vo nunca puede ir más allá de V + y V- (en realidad, el rango real es lo que se conoce como + Vsat y -Vsat), los terminales de entrada no consumen corriente (teóricamente no en la práctica), y las entradas inversoras y no inversoras se mantienen al mismo voltaje cuando el amplificador operacional está en retroalimentación negativa (Vo conectado a V-).

Consulte el esquema de las conexiones. Nuestra configuración es lo que se conoce como amplificador no inversor, lo que significa que la ganancia es positiva. La ganancia genéricamente es Av = Vo / Vi. Para un amplificador no inversor, Av = Vo / Vi = 1 + Rf / Ri. Estamos usando valores de resistencia de 1 kΩ y 330 kΩ para lograr una ganancia de 331. Una vez que todo esté conectado, debería haber una señal de CA amplificada pura en Vo.

Paso 4: Conexión del LM3914

El LM3914 es la mejor opción para que creemos un medidor LED analógico sin el uso de un microcontrolador y ADC. Es un controlador de LED IC No necesitamos conocer todos los detalles de sus componentes internos, pero necesitamos saber cómo usarlo. Tiene 10 salidas bajas activas principales que son básicamente fuentes de corriente. Este IC también tiene un V- y V + que son los voltajes de suministro. RLO y RHI son el rango entre la señal. Para nuestros propósitos, RLO está conectado a tierra y RHI se ajusta para usar una olla entre Vref y tierra. RLO no debe exceder Vref. El pin de selección de modo debe mantenerse alto para que obtengamos un efecto de barra completa con los LED. Se puede usar cualquier color de LED, sin embargo yo uso LED verde, naranja, rojo y azul. Consulte el esquema para todas las conexiones. ¡Felicitaciones! Ya terminaste.

Paso 5: notas

Un voltímetro sería una herramienta útil para este proyecto para solucionar problemas. Un osciloscopio es aún más útil para este proyecto considerando que implica una buena cantidad de CA. Aunque no era necesario para nuestro proyecto, podríamos haber rectificado Vo del amplificador operacional para obtener una señal de CC más limpia para usar con el LM3914. Consulte las respectivas hojas de datos para obtener más información sobre el electret, el amplificador operacional o el LM3914.