Inhaltsverzeichnis:
- Schritt 1: Das Wichtigste zuerst: die Schaltung
- Schritt 2: Teileliste
- Schritt 3: Aufbau des Lichtpanels
- Schritt 4: Die MP3-Player-Schnittstelle
- Schritt 5: Den Stromkreis zusammen verdrahten
- Schritt 6: Der "Empfänger"
- Schritt 7: Einhören
- Schritt 8: Wie es funktioniert
- Schritt 9: Einige zufällige Notizen
2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56
Sie wissen wahrscheinlich, dass Radiowellen Audio übertragen können, aber wussten Sie, dass sichtbares Licht dasselbe tun kann? Mit einem sehr einfachen Schaltungsdesign und einigen handelsüblichen Teilen können wir leicht ein Gerät konstruieren, mit dem wir Musik drahtlos über LED-Leuchten übertragen können!
Schritt 1: Das Wichtigste zuerst: die Schaltung
Das Bild oben ist der Umriss für die Schaltung, die wir in Kürze bauen werden. Beachten Sie, dass es sehr einfach ist; nur ein halbes Dutzend oder so Komponenten werden wirklich benötigt, um dieses Gerät zu bauen.
Schritt 2: Teileliste
Die notwendigen Teile können für zwischen 15 und 50 US-Dollar überall gekauft werden. Sie sind wie folgt:
1. Weiße LEDs mit hoher Helligkeit. Du solltest mindestens 2 davon haben. Je höher die Leistung, desto besser! (Vorausgesetzt, sie sind für 3 - 3,5 Volt ausgelegt)
2. Eine Diode. Sie benötigen keinen bestimmten Typ; Ich habe dieses aus einem Shot-Bridge-Gleichrichter entfernt.
3. (Optional) ein 10-Ohm-Widerstand. Wenn Ihre LEDs Hochstromtypen sind und Sie mehrere davon haben, werden Sie wahrscheinlich ohne Widerstand auskommen. Wenn Sie jedoch nur ein paar und / oder herkömmliche LEDs mit niedriger Stromstärke haben, stellen Sie sicher, dass Sie einen Widerstand zwischen 10 und 100 Ohm haben. Für Glühbirnen mit niedrigerem Strom werden höhere Widerstände benötigt.
4. Steckbrett / Leiterplatte. Dies ist nur, um einen Rahmen zu haben, auf dem die Schaltung aufgebaut werden kann.
5. MP3-Player und Audiokabel
6. Kopfhörer oder Lautsprecher mit Standard-Audioanschluss
7. Ein Solarpanel. Im Allgemeinen werden Sie mit Hochspannungsmodulen bessere Ergebnisse erzielen. Der in diesem Bild gezeigte ist für 6 Volt ausgelegt, obwohl ich einen größeren für 12 habe (und er funktioniert etwas besser).
8. 6V Laternenbatterie. Der Versuch, niedrigere oder höhere Spannungen zu verwenden, funktioniert nicht. Warum erkläre ich später.
8. Ersatz-Kupferkabel. Viele Komponenten, muss sie verbinden!
Schritt 3: Aufbau des Lichtpanels
Der wichtigste Teil dieses Projekts ist das Lichtpanel. Es ist das Herz (und der MP3-Player ist die Seele), auf dem der Rest des "Senders" aufgebaut ist.
Da wir mit einer 6-Volt-Stromquelle arbeiten und 3,3-Volt-LEDs verwenden, müssen wir zunächst die LEDs in Reihe von 2 verdrahten. Sobald Sie ein paar LED-Paare verdrahtet haben, verwandeln Sie sie effektiv in 6,6 -Volt-Glühbirnen können Sie dann beliebig viele dieser Paare parallel stapeln. Im Allgemeinen würde ich jedoch sagen, dass 5 oder 6 Paare parallel (10-12 einzelne Lichter) ausreichend sind. Wir versuchen nicht, diese bei voller Helligkeit zu betreiben; die Natur der Schaltung erlaubt es ihnen nicht, viel heller zu werden als vielleicht fünf oder zehn Prozent ihrer Nennkapazität.
Sobald Sie Ihr Lichtarray fertiggestellt haben, schließen Sie es an die Batterie an, um es zu testen (vorzugsweise mit einem kleinen Widerstand, insbesondere wenn Sie LEDs mit geringerer Leistung haben).
Schritt 4: Die MP3-Player-Schnittstelle
Abgesehen von der Lichtleiste ist die nächste Aufgabe, einen Weg zu finden, unseren MP3-Player an die Baugruppe anzuschließen. Dies kann mit einer vorgefertigten 3,5-mm-Kopfhörerbuchse oder (für billiger und schneller) ein paar Stücken Kupferdraht erfolgen.
Wenn Sie das Ende Ihres Audiokabels untersuchen, werden Sie sofort feststellen, dass es in drei Teile unterteilt ist. Unser Ziel ist es, zwei dieser drei Teile mit der Schaltung zu verbinden. Um dies zu erreichen, nehmen Sie ein kleines Stück blanken Kupferdraht - vielleicht 4 oder 5 Zoll lang - und wickeln Sie es fest um die äußere Spitze. Sie können das Kabel zusammendrehen, nachdem Sie es drei- oder viermal um den Stecker gewickelt haben, um den Griff weiter zu sichern. Stellen Sie sicher, dass Sie mindestens zwei oder drei Zoll Kupfer übrig lassen, damit Sie es später an den Stromkreis anschließen können.
Suchen Sie als nächstes ein weiteres Stück blanken Kupferdraht und drehen Sie ihn fest um das innerste Segment (den Teil der Buchse gegenüber der äußeren Spitze). Wenn alles gut geht, sollten Sie, nachdem Sie beide Verbindungen gesichert haben, Kupferdraht um das 1. und 3. Segment der Buchse geschlungen haben, wobei das mittlere Segment vom Draht völlig unberührt bleibt. An dieser Stelle können Sie, wenn Sie dies wünschen, isolierendes Isolierband darum wickeln, um die Drähte fest zu befestigen.
Wenn Sie mit diesem Schritt fertig sind, sollte Ihre Baugruppe etwa wie auf dem Foto oben aussehen.
Schritt 5: Den Stromkreis zusammen verdrahten
Ob Sie es glauben oder nicht, wir sind jetzt fast fertig mit der Hauptstrecke!
Sie müssen nur noch den Widerstand (falls vorhanden) und die Diode mit der Baugruppe verbinden. Da die Diode der wichtigere Teil der beiden ist, beginnen wir damit.
Wenn Sie die Diode beobachten, werden Sie feststellen, dass sie an einem Ende ein Band hat. Dieses Band zeigt die Richtung an, in die der Strom fließt. Um eine vollständige Schaltung zu erstellen, stellen Sie sicher, dass das Band Ihrer Diode auf die negative Seite der Schaltung "zeigt". Dies ist schwer zu erklären, und es wird besser visualisiert, wenn man sich den Schaltplan am Anfang dieses Instructable ansieht.
Trotzdem…
Eine Seite der Audiobuchse wird mit einem Widerstand (oder einem fehlenden Widerstand) verbunden, der wiederum mit dem Pluspol der Batterie verbunden wird. Der gegenüberliegende Anschluss der Buchse wird mit der Diode verbunden (die nicht gebänderte Seite).
An das gebänderte Ende der Diode angeschlossen ist der positive Anschluss Ihres LED-Panels. Das negative Ende des LED-Panels wird dann an den negativen Batteriepol angeschlossen und voila! Die Schaltung ist nun abgeschlossen. Sie müssen nur noch das freie Ende des Audiokabels in einen MP3-Player stecken und Ihren Lieblingssong abrufen. Aber bevor Sie dies tun…
Schritt 6: Der "Empfänger"
Um Ihr Lieblingslied hören zu können, benötigen Sie einen Kopfhörer und ein Solarpanel. Was wir für diesen Schritt tun müssen, ist im Wesentlichen dasselbe wie das, was wir getan haben, um den MP3-Player an die Sendeschaltung anzuschließen.
Beginne damit, einen Kupferdraht an der Spitze deines Kopfhöreranschlusses anzubringen und achte darauf, dass zwei oder drei Zentimeter Draht frei bleiben. Befestigen Sie ein weiteres Kabel am dritten Segment Ihres Steckers, gegenüber der ersten Verbindung, die Sie hergestellt haben. Um Ihre Verbindungen zu festigen, wickeln Sie etwas Isolierband um die Buchse und stellen Sie sicher, dass sich die Drähte nicht kreuzen. Auf diese Weise können Sie den Ton nur auf einem Ohr hören, aber die Qualität dieses Tons sollte nahe der sein, die Sie erwarten würden, wenn Sie Ihre Kopfhörer direkt an den MP3-Player anschließen.
Also, herzlichen Glückwunsch! Sie haben gerade einen Konverter für sichtbares Licht in Audio erstellt. Eine interessante Sache, die Sie zu diesem Zeitpunkt ausprobieren sollten, ist, Ihr Solarpanel neben eine Leuchte in Ihrem Haus zu halten. Wenn Sie LED-Lampen haben, hören Sie ein leises Summen durch Ihre Kopfhörer, da die Lichter aufgrund der Frequenz des Stromnetzes tatsächlich 60 Mal pro Sekunde flackern! Wenn Sie noch nicht dazu gekommen sind, LED-Leuchten zu kaufen, schalten Sie einen Fernseher ein und halten Sie Ihr Panel in die Nähe des Bildschirms. Seien Sie darauf vorbereitet, viel Knistern, Summen und Knallen zu hören, wenn das Solarpanel das Licht vom Monitor aufnimmt.
Schritt 7: Einhören
Nachdem wir nun beide Teile dieses Projekts abgeschlossen haben, müssen Sie es nur noch anfeuern und zuhören. Schließen Sie den Stromkreis an die Batterie an, stecken Sie den MP3-Player ein und schalten Sie ihn ein und halten Sie das Solarpanel einige Zentimeter von den LEDs entfernt. Wenn alles gut geht, hören Sie Ihr Lieblingslied über den „Lichtwellen“spielen! Achten Sie außerdem bei schnelleren oder aggressiveren Teilen der Musik auf die Lichter, da sie mit unterschiedlicher Audiointensität blinken und leicht dimmen können.
Schritt 8: Wie es funktioniert
Im Wesentlichen ermöglicht uns diese Schaltung, Audioinformationen auf Lichtwellen zu „kodieren“.
Bei einem typischen Setup würden die LEDs ausschließlich über die Batterie betrieben. Da der von der Batterie gelieferte Strom DC (Gleichstrom) ist, würde das Licht der LEDs absolut nicht variieren. Aber wenn wir die Audiobuchse zwischen die Lichter und den Akku stecken, ändert sich alles.
Wenn das Audiokabel an den MP3-Player angeschlossen ist, leitet der MP3 einen winzigen elektrischen Strom durch. Normalerweise wird dieser Strom verwendet, um Ihre Kopfhörer mit Strom zu versorgen, da Kopfhörer kaum mehr als hochentwickelte Elektromagnete sind, die sehr wenig Strom zum Betrieb benötigen. Aber in diesem Projekt zwingen wir dieses winzige Signal, stattdessen den Stromfluss zu den LEDs zu "unterbrechen".
Nun, das Coole (und das bisschen Wissenschaft, das dieses Projekt ermöglicht) ist, dass die Unterbrechung der Elektrizität diese LEDs zum "Blinken" bringt. Außerdem erfolgt dieses Blinken in genau dem gleichen Muster wie die Unterbrechung. Und da es sich bei der sogenannten Unterbrechung tatsächlich um ein Musiksignal handelt, bedeutet dies, dass die Lichter jetzt die Informationen „übertragen“, die der MP3-Player ausspuckt.
Ähnlich wie beim Empfang einer Radioantenne verwenden wir dann ein Solarpanel, um die pulsierende Lichtfrequenz wieder in Strom umzuwandeln, den der Kopfhörer in Schallenergie umwandeln kann. Ka-Boom! Sie hören jetzt Musik.
Schritt 9: Einige zufällige Notizen
Über das "Machtgleichgewicht"
Früher in diesem Instructable erwähnte ich, dass wir die Stromversorgung genau 6 Volt benötigen würden. Aber warum ist das so? Im Wesentlichen liegt es daran, dass wir die Leistung in der Schaltung mit dem Signal des MP3-Players "balancieren" müssen. Wenn man zu viel Strom durch die LEDs schickt, würde man die Schaltung übersteuern, wodurch das Signal übertönt und das Audio verstümmelt wird.
Ich habe vor einigen Wochen tatsächlich eine Variante dieses Projekts ausprobiert, bei der ich ein LED-Panel mit einem 12-Volt-Netzteil mit Strom versorgt habe. Aber da die Spannung weit über dem lag, wofür die LEDs technisch ausgelegt waren, konnte der zusätzliche Strom direkt in die Anschlussbuchse geleitet werden, wodurch das Signal verschlüsselt wurde und die Musik nicht mehr zu hören war. Es ist sehr gut möglich, dieses Design zu skalieren, aber Sie möchten immer sicherstellen, dass die Nennspannung Ihres LED-Panels etwas höher ist als die Leistung Ihres Netzteils. In unserem Fall versorgen wir 3,3-Volt-LEDs (6,6 Volt, wenn zwei in Reihe geschaltet sind) von einer Batterie, die - höchstens - 6,5 Volt herausdrücken kann. Somit wird die gesamte Überspannung von den LEDs abgebaut, wodurch das Signal rein und sauber bleibt.
Das Bild oben
Das oben gezeigte Foto habe ich in meinem Zimmer gemacht. Vor einigen Jahren war ich der glückliche Empfänger eines 100 Watt Solarpanels als Geschenk. Nun, das erste Solarpanel, das ich für dieses Projekt verwendet habe, war ein kleines 6-Volt-Setup, das auf die Rückseite einer Handyhülle passen konnte. Aber da ich die neugierige Seele bin, die ich bin, beschloss ich, die Dinge ein wenig zu vergrößern und einen MP3-Lautsprecher an mein 100-Watt-Panel anzuschließen.
Es hat tatsächlich viel besser geklappt, als ich erwartet hatte. Indem ich das Licht ausschaltete und einfach die Musikschaltung in die Mitte des Raumes stellte, konnte ich die Musik deutlich hören, die durch den Lautsprecher kam, der von dem Solarpanel angetrieben wurde, das einige Meter von den LEDs entfernt war! Ich kann mir nur vorstellen, auf welche Höhen dieses Projekt skaliert werden könnte. Und das lässt mich denken… könnte die Sonne genutzt werden, um Musik zu übertragen? Nun, die Welt wird es vielleicht nie erfahren.
Vielen Dank fürs Lesen, und schauen Sie regelmäßig vorbei! Besuchen Sie auch gerne meinen Blog - der Link befindet sich direkt unter meinem Benutzernamen.