Musik über einen Laserstrahl senden - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

WARNUNG: Dieses Projekt beinhaltet die Verwendung und Modifikation von Lasergeräten. Obwohl die von mir empfohlenen Laser (im Laden gekaufte rote Zeiger) relativ sicher zu handhaben sind, SCHAUEN SIE NIEMALS DIREKT IN EINEN LASERSTRAHL, ACHTEN SIE VOR REFLEXIONEN und seien Sie EXTREM VORSICHTIG, wenn Sie ein Laserprodukt ÄNDERN. Außerdem hafte ich nicht für Dummheiten, die Sie tun. Hier ist noch eine andere Sache mit diesen Werbelaserpointern: Senden Sie Musik (oder Daten) von Punkt A nach Punkt B über den Laserstrahl mit Amplitudenmodulation. Es genügt, den gemodeten Laser auf einen Detektor zu richten, und schon ist Musik aus einem angeschlossenen Verstärker zu hören. Die Reichweite und Qualität (oder Datengeschwindigkeit) kann variieren, aber ich habe eine halbe Meile Reichweite mit hervorragender Audioqualität und einem Durchsatz von etwa 300 bps erhalten. Das hier gezeigte Bild zeigt den Sender und Empfänger, die während eines Tests auf meinem Schreibtisch arbeiten WIE MAN ZWEI LASER VERWENDET, UM ZWEI MUSIKKANÄLE ZU ÜBERTRAGEN UND SIE MIT EINER SONNENBRILLE ZU MISCHEN, lesen Sie den Blog-Beitrag hier. Ein Video über das Funktionieren des Systems finden Sie hier: https://video.google.com/videoplay?docid =6895048767032879458&hl=deViele Inspiration für dieses Projekt kam von

Schritt 1: Materialien sammeln

Um Musik über einen Laserstrahl zu senden, benötigen Sie die folgenden Teile, von denen die meisten für weniger als 5 Dollar bei radioshack insgesamt zu bekommen sind (außer dem Pointer, der wahrscheinlich 15 Dollar kostet). Wenn Sie ein knappes Budget haben, versuchen Sie, den Laser durch eine rote LED und einen in Reihe geschalteten 100-Ohm-Widerstand zu ersetzen.

für den Sender: ein Laserpointer Batterien (D-Zellen funktionieren am besten) Potentiometer (variabler Widerstand) 50 kOhm oder weniger Audioquelle (iPod, CD-Player, Mikrofonvorverstärker, PC-Line-Out usw.) etwas Kabel (cat5 aka Ethernet-Verkabelung) funktioniert am besten) Kippschalter (ein Turboschalter von einem alten PC funktioniert gut) Audiotransformator (kann von Audiogeräten gezogen werden) 1/8" Audiobuchse (kann am Ende eines Kopfhörerkabels entnommen werden) für den Empfänger: Phototransitor (Fotodioden oder IR-Detektoren funktionieren auch) 1/8" Audiobuchse etwas mehr Draht-High-Gain-Verstärker (Laptop mit Mikrofoneingang oder Mikrofonvorverstärker plus Verstärker) Lupe (hilft bei großen Entfernungen) Werkzeuge: Drahtschneider/Abisolierer Lötkolben und Elektronik Lötband (durchsichtig und/oder elektrisch) Digitalmultimeter (kann nützlich sein… nicht unbedingt erforderlich) Stativ (hilft, Laser auf Distanz zu richten) leere Pizzakartons mit weißen Rückseiten (zum Finden des Strahls und zum Justieren) einige Assistenten

Schritt 2: Hacken Sie den Laser

Zuerst muss der Laserpointer modifiziert werden. Entfernen Sie alle Batterien und addieren Sie die Spannung der Batterien, um die vom Laser benötigte Spannung zu ermitteln. Meine braucht zum Beispiel zwei AAA-Batterien, also 2 x 1,5 oder 3 Volt. Löten Sie nun Drähte an die positiven und negativen Anschlüsse im Inneren des Lasers. Dies kann ein leichtes Aufschneiden des Gehäuses erfordern (manchmal ist ein Dremmel erforderlich).

Überlegen Sie als Nächstes, wie Sie die Taste auf dem Zeiger gedrückt halten, die ihn zum Leuchten bringt. Ein abgeschliffener Radiergummi und ein Gummiband funktionieren für mich. Testen Sie nun den modifizierten Laser, indem Sie Batterien mit entsprechender Spannung an die neu angeschlossenen Drähte anschließen. Wenn es nicht funktioniert, versuchen Sie, sie in die entgegengesetzte Richtung zu verbinden. Laserpointer verwenden Laserdioden, die nur Strom in eine Richtung aufnehmen. Mit diesem Mod können wir die Helligkeit des Lasers steuern, indem wir die ihm zugeführte Spannung und den Strom variieren. Auf dem Foto unten sehen Sie meinen Zeiger mit zwei D-Zellen-Batterien.

Schritt 3: Senderschaltung erstellen

Verwenden Sie das folgende Schema als Leitfaden für das Zusammenlöten der Senderschaltung. Alles links vom Laser ist die Senderschaltung.

Kleben oder kleben Sie die Komponenten auf ein Stück Pappe oder verwenden Sie ein Steckbrett. Schauen Sie sich das Foto von meinem fertigen Board an. Ich habe eine 1/8-Zoll-Buchse verwendet, um die Verbindungen zu erleichtern. Um die Schaltung zu testen, drehen Sie die iPod-Lautstärke auf MAX, spielen Sie etwas Musik mit viel Bass und drehen Sie das Potentiometer ganz herunter. Der Laserpunkt sollte mit der Musik zu pulsieren scheinen, da es sich um eine amplitudenmodulierte (AM) Schaltung handelt.

Schritt 4: Einrichten des Empfängers

Löten Sie lange Leitungen auf den Fototransistor (oder Fotodiode). Schließen Sie diese an eine 1/8-Zoll-Audiobuchse an (ein Kopfhörerkabel ist perfekt). Schließen Sie dies an den MIC-Port eines Laptops oder PCs oder eines anderen MIC-Vorverstärkers/-Verstärkers an und drehen Sie die Verstärkung und die Lautstärke auf ein moderates Niveau. Versuchen Sie, das gesamte Setup (mit Platz für eine Lupe) auf einem stabilen, aber tragbaren Material (wie einem Holzbrett) zu montieren.

Für dieses Projekt ist der GAIN des Verstärkers entscheidend. Sie muss sehr hoch sein, um leichte Schwankungen des Eingangssignals (Licht) aufzunehmen und die Musik herauszuziehen. Daher baue ich einen Breadboard-Vorverstärker aus dem 50-in-1-Sensor Lab-Breadboard-Kit von RadioShack, den ich sehr empfehlen kann. Schauen Sie sich die Fotos und Schaltpläne aus dem mitgelieferten Buch an.

Schritt 5: Probieren Sie es aus

Richten Sie den Laserstrahl auf die Fotodiode, drücken Sie Play auf dem iPod und hören Sie sich alle Geräusche an, die vom Verstärker kommen. Spielen Sie mit den iPod-Lautstärke- und Potentiometer-Positionen, bis die Musik auf der Empfangsseite klar und ohne Verzerrung zu hören ist. Drehen Sie dann die Empfängerverstärkung als nessisary auf.

Versuchen Sie, den Laser auf einem Stativ zu montieren und Musik über eine größere Entfernung zu senden. Kürzlich konnte ich Starway to Heaven aus einer Entfernung von einer halben Meile deutlich hören. Dies geschah über einem kleinen See, wobei ein Helfer in einem Kanu mit einer Pizzaschachtel beim Zielen half.

Schritt 6: Wie funktioniert das? und wohin gehe ich von hier aus?

Diese Schaltung arbeitet mit Amplitudenmodulation, genau wie AM-Radio, außer dass eine sichtbare Lichtwellenlänge anstelle einer Funkfrequenz verwendet wird. Das Audiosignal verlässt den iPod als variierende Spannung, die einen variierenden Strom durch den Laser zwingt. Dann übermittelt die unterschiedliche Helligkeit des Lasers die musikalische Information. Schließlich variiert der Widerstand des Fototransistors, wenn sich die Helligkeit ändert. Der Mikrofonverstärker legt eine kleine Spannung an den Fototransistor an und verstärkt den resultierenden Strom.

Ein Problem bei diesem System besteht darin, dass es bei jedem Schritt eine nichtlineare Übertragungsfunktion gibt, das heißt eine Verzerrung, die auftritt, weil die Helligkeitsänderungen nicht immer proportional zur Änderung der angelegten Spannung sind. Sehen Sie sich den Screenshot unten für ein Beispiel an und hören Sie sich das angehängte Audiobeispiel an. Der nächste Schritt in diesem Projekt wäre die Verwendung von Impulsen (wie schneller, computergesteuerter Morsecode), um digitale Informationen wie Text, kristallklares Audio oder sogar Video zu übermitteln. Man könnte sogar Computer mit Laserstrahlen vernetzen, ähnlich wie bei Glasfasern, aber unter freiem Himmel. Ich werde C-Code für meine Sende- und Empfangsprogramme posten.