Robot zvučne svjetlosti: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

U ovom Instructableu napravit ćete uređaj za zvučno osvjetljenje. Ovaj uređaj uključuje svijetle LED diode ili žarulje s glazbom. Glazbeni ulaz dolazi s linijskog ili govornog izlaza HiFi -a, računala ili mobilnog telefona.

U videu možete vidjeti kako krug radi.

Pribor

Trebat će vam:

- matrična ploča, - hladnjak, - NPN tranzistor napajanja, - nekoliko tranzistora opće namjene NPN BJT, - dva tranzistora opće namjene PNP BJT, - lemljenje, - lemilica, - omot (možete koristiti papirnatu šalicu), - električna bušilica (po izboru), - pasta za prijenos topline, - traka, - otpornik snage 10 ohma, - otpornik od 270 ohma, - 4,7 kohm otpornik, - 2 Megohm varijabilni otpornik, - dva 1 kohm otpornika, - dva 10 kohm otpornika, - 100 komski otpornik, - kondenzatori 470 nF i 100 nF, - matica i vijak za hladnjak, - nekoliko svijetlih LED ili dvije žarulje od 1,5 V, - škare ili odvijač, - jedna dioda opće namjene.

Korak 1: Pričvrstite hladnjak

Izbušite dvije rupe na matričnoj ploči i pričvrstite hladnjak kao što je prikazano na fotografiji.

Korak 2: Priključite tranzistor napajanja

Pričvrstite tranzistor snage PNP s vijkom i pastom za prijenos topline.

Korak 3: Izgradite krug

Otpornik Rc1b odabran je kao 10 kohm umjesto 1 kohm kako bi se povećala konstanta vremena punjenja. Vremenska konstanta pražnjenja množenje je vrijednosti kondenzatora (C1) i otpornika (Rb2). Alternativa bi bila uporaba veće vrijednosti kondenzatora C1, ali to bi značilo korištenje elektrolitskog kondenzatora koji nije jako pouzdan u usporedbi s jastučnim ili keramičkim kondenzatorima.

Žarulje možete zamijeniti svijetlim LED diodama. Ako LED troši 10 mA sa 2 V potrebnog napajanja, potrebni otpornik serije Rc4 je (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ohma. Paralelno možete staviti dodatnu LED diodu i smanjiti otpornik na pola ili možete staviti nekoliko LED dioda sa otpornicima od 100 ohma paralelno s tranzistorom napajanja.

Potrebna su vam samo tri BJT tranzistora opće namjene. Međutim, morate ih kupiti nekoliko u slučaju da ih opečete spajanjem na pogrešne pinove. Tranzistori opće namjene vrlo su jeftini.

Rc4 samo mora biti otpornik snage ako koristite žarulje.

Otpornik Rb1 kontrolira svjetlinu žarulja ili svijetlećih LED dioda.

Tipično pojačanje struje tranzistora (strujno pojačanje) Beta (struja kolektora podijeljena s baznom strujom) je 100. Međutim, ta bi vrijednost mogla biti čak 20 ili čak 500. Na Beta vrijednost utječu tolerancije proizvodnje te temperatura okoline i pristranost Trenutno.

Sada možemo izračunati pretpostavljene minimalne beta vrijednosti tranzistora Q2, Q3 i Q4 koje će omogućiti potpuno zasićenje:

Vs - Vbe = 3 V - 0,7 V = 2,3 V

Q2 Beta: Ic2 / Ib2 = ((Vs - Vbe) / Rb3) / ((Vs - Vbe - Vd) / Rb2)

= (2,3 V / 4, 700 ohma) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100, 000 ohma) = 30,585106383

Q3 Beta: Ic3 / Ib3 = ((Vs - Vbe) / Rb4) / ((Vs - Vbe) / Rb3)

= (2,3 V / 220 ohma) / (2,3 V / 4, 700 ohma + 3 V / 100, 000 ohma) = 20,1296041116

Navedena struja žarulje je 0,3 A. Stoga:

Q4 Beta: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 ohma) = 28,6956521739

Tako će tranzistori najvjerojatnije zasititi.

Sada izračunavamo učestalost isključenja filtera napajanja RC niskopropusnog napajanja:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3,38627538493 Hz

Možete vidjeti u krugu da nisam implementirao niskopropusni RC filter napajanja. Međutim, ovaj niskopropusni filtar možda će vam trebati ako baterija ili izvor napajanja imaju visoki unutarnji otpor. Ako krug i dalje oscilira čak i s RC filtrom, pokušajte paralelno postaviti veće vrijednosti kondenzatora s kondenzatorima Cs1 i Cs2 kako biste smanjili niskopropusnu graničnu frekvenciju.

Izračunajte graničnu frekvenciju ulaznog visokopropusnog filtra:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338,627538493 Hz

Maksimalna granična frekvencija visokog prolaza ne smije biti veća od 20 Hz. Da bismo smanjili ovu učestalost, možemo učiniti sljedeće:

1. Povećajte vrijednost Ri. Međutim, to će smanjiti pojačanje kruga.

2. Povećajte vrijednost Ci. Ovo je bolja opcija. Paralelno s Ci možemo postaviti dodatni kondenzator od 470 nF ili zamijeniti Ci bipolarnim kondenzatorom od 10 uF (10 000 nF). Međutim, ovaj novi kondenzator manje je pouzdan i koštat će više novca. Bipolarne kondenzatore teže je pronaći na web stranicama elektroničkih komponenti.

Korak 4: Stavite krug u papirnatu čašu ili kutiju

Možete vidjeti da krug stane u papirnatu čašu.

Žarulje su pričvršćene ljepljivom trakom.

Rupom u šalici možete napraviti odvijačem ili škarama za potenciometar.

Svjetla će se vidjeti kroz čašu kada su uključena.

Korak 5: Osigurajte žice trakom

Možete koristiti bilo koju ljepljivu traku.

Korak 6: Pričvrstite ruke i noge

Metalnom žicom od 1 mm pričvrstite ruke i noge na robota.

Sada ste gotovi.