赤外線は、限られた範囲で最も一般的に使用されるワイヤレスデータ転送メディアであり、簡単なIR送信機および受信機回路についてはすでに説明しました。今日この記事では、IRLEDを使用して粗いワイヤレスオーディオ転送回路を構築する方法を学びます。この回路を使用すると、AUXケーブルを介して直接接続しなくても、iPod、携帯電話、またはコンピューターから外部スピーカーに曲を再生できるはずです。回路には多くの制限があり、Bluetoothのようにワイヤレスで曲を再生するためのより良い方法があるため、この記事は、単純なオーディオ回路を理解し、同時にそれを作成することを楽しむことのみを目的としています。また、このプロジェクトの回路は、ビルドを簡単にするために物事をシンプルで信頼できるものに保つために可能な限り単純化されているので、これは友達と一緒にビルドして学ぶのに最適な週末のプロジェクトになるはずです。さあ、さあ始めましょう!!
動作原理
回路の背後にある原理は、2つの個別の回路があるということです。 1つは送信機回路、もう1つは受信機回路で、送信機回路はオーディオ入力用の3.5mmオーディオジャックに接続され、受信機回路は曲を再生するためのスピーカーに接続されます。オーディオ信号は、IR LEDを介して送信する送信回路から。 IR信号は、受信回路に配置されるフォトダイオードによって受信されます。このようにフォトダイオードで受信されたオーディオ信号は非常に弱いため、LM386増幅器回路によって増幅され、最終的にスピーカーで再生されます。
これはテレビのリモコンと非常によく似ています。テレビの前面にあるIRLEDのボタンを押すと、フォトダイオード（TSOP一般）によって受信される信号が送信され、信号がデコードされてどのボタンが見つかるかがわかります。押した場合は、TSOPを使用したユニバーサルIRリモコンをここで確認してください。同様に、ここで送信される信号はオーディオ信号になり、受信機はプレーンフォトダイオードになります。この手法は、通常のLEDやソーラーパネルでも機能します。Li-Fiを使用したオーディオ転送の記事を読んで、この方法がLi-Fiテクノロジーと非常に似ていることを理解できます。
必要なコンポーネント
- ブレッドボード（2番）
- IR LED（2個）
- 3.5mmオーディオジャック
- LM386 IC
- フォトダイオード
- 100Kポット
- 抵抗器（1k、10k、100k）
- コンデンサ（0.1uF、10uF、22uF）
回路図
IRLEDプロジェクトを使用したこのワイヤレス音楽転送の完全な回路図を以下に示します。
送信機回路
送信回路は、オーディオソースとバッテリーに直接接続された2つのIRLEDと抵抗のみで構成されています。問題が発生する可能性のあるトリッキーな場所の1つは、オーディオジャックを回路に接続することです。通常のオーディオジャックには、左右のイヤホン用に2つの出力ピンが3つあり、もう1つはアースとして機能するシールドです。回路には、左または右に配置できる1つの信号ピンと1つのグランドピンが必要です。接続にマルチメータを使用して、適切なピン配置を見つけることができます。私のジャックには、以下に示すこのフォーマットのピンがあります。
送信回路の加工が非常に単純であり、IR LEDからの赤外光は、キャリア信号として作用し、IR光の強度が変調信号として作用します。したがって、オーディオソースを介して導かれるIRに電力を供給する場合、バッテリーはIR主導を照らし、それが光る強度はオーディオ信号に基づきます。ここでは、回路の範囲を広げるために2つのIRLEDを使用しました。それ以外の場合は、1つでも使用できます。私はブレッドボード上に回路を構築し、回路は5Vから9Vの間のどこにでも電力を供給できます。バッテリーの代わりに安定化された5Vを使用したので、電流制限抵抗1Kを使用しませんでした。ブレッドボードのセットアップを以下に示します。ここでiPodをオーディオソースとして接続しましたが、オーディオジャックのあるものなら何でも使用できます（申し訳ありませんが、iPhoneユーザー）。
受信回路
受信回路は、フォトダイオードで構成されて音声増幅回路に接続されています。オーディオアンプ回路は、テキサスインスツルメンツの人気のあるLM386 ICを使用して構築されています。この回路の利点は、コンポーネントの要件が最小限であるということです。この回路は5Vから12Vの範囲の電圧から電力を供給することもできます。私はブレッドボードレギュレータモジュールを使用して回路に+ 5Vを供給しましたが、9Vバッテリーも使用できます。ブレッドボード上の送信機のセットアップを以下に示します。
LM386ICのピンの詳細を以下に示します。
PIN 1と8 ：これらは、私たちは、10μFの使用している内部ゲインを20に設定されているが、それはPIN 1と8の間にコンデンサを使用して200まで増やすことができ、利得制御ピンである コンデンサC3を 200つまり、最高の利得を得るために、 。適切なコンデンサを使用することにより、ゲインを20〜200の任意の値に調整できます。
ピン2および3： これらは音声信号の入力PINです。ピン2は、グランドに接続された負の入力端子です。ピン3は正の入力端子で、音声信号が供給されて増幅されます。私たちの回路では、100kポテンショメータRV1でコンデンサーマイクのプラス端子に接続されてい ます。ポテンショメータは、ボリュームコントロールノブとして機能します。
ピン4および6： これらはICの電源ピンであり、ピン6は+ Vccで、ピン4はグランドです。回路は5〜12vの電圧で電力を供給できます。
ピン5： これは出力PINであり、そこから増幅されたサウンド信号を取得します。DC結合ノイズをフィルタリングするためにコンデンサC2を介してスピーカーに接続されています。
ピン7： これはバイパス端子です。開いたままにすることも、安定性のためにコンデンサを使用して接地することもできます
ワイヤレス音楽転送回路のテスト
ブレッドボードに両方の回路を構築したら、それらに個別に電力を供給し、オーディオソースを送信機部分に接続します。次に、受信機回路を送信機回路と10cm以内に合わせて配置し、回路を通して音声が聞こえるかどうかを確認します。そうでない場合は、何かが聞こえるまでPOTRV1の位置を調整してみてください。回路の完全な動作は、このページの下部にリンクされているビデオで見つけることができます。
回路が最初の試行で機能した場合は、自分を幸運だと考えてください。ここでは問題が発生する可能性のある場所がたくさんあるため、ブレッドボード上にオーディオ回路を構築すると、ノイズの影響を受けやすくなります。したがって、初めて動作させる人は、手順に従って回路をデバッグしてください。
- 送信機回路に電力を供給した後、携帯電話のカメラを使用してIR LEDが点灯しているかどうかを確認します。これは、簡単に検出できるように暗い部屋で行ってください。明るい部屋では、カメラでさえIR光を拾うことができません。それが光る場合、送信機が期待どおりに機能していることが保証されます。
- 受信回路を構築した後、フォトダイオードを3.5mmジャックに交換して曲を再生します。RV1が機能し始めるまで調整しない場合は、電話からの音声を増幅してスピーカーで再生する必要があります。動作を確認したら、3.5mmジャックをフォトダイオードに再度交換します。
- 上記の2つを実行した後でのみ、この手順に進んでください。回路が長距離で動作することを期待しないでください。送信機を固定した場所に置き、信号を受信するまで受信機とさまざまな角度を配置してみてください。
この時までに、あなたがあなたの回路を動かし、途中でそれを構築することを楽しんだことを願っています。問題がない場合は、以下のコメントセクションに投稿するか、代わりにフォーラムを使用して迅速に対応してください。