Circuit émetteur et récepteur audio sans fil basé sur IR

L'infrarouge est le support de transfert de données sans fil le plus couramment utilisé pour une portée limitée, et nous avons déjà parlé du circuit émetteur et récepteur IR simple. Aujourd'hui, dans cet article, nous allons apprendre à construire un circuit de transfert audio sans fil brut à l' aide de LED IR. En utilisant ce circuit, vous devriez pouvoir lire des chansons de votre IPod, mobile ou ordinateur vers un haut-parleur externe sans avoir à les connecter directement via un câble AUX. Le circuit est livré avec de nombreuses limitations et il existe de meilleures façons, comme Bluetooth, de lire des chansons sans fil, par conséquent, cet article vise uniquement à vous aider à comprendre les circuits audio simples et en même temps à vous amuser à le construire. De plus, le circuit de ce projet est simplifié autant que possible pour garder les choses simples et fiables pour faciliter la construction, donc cela devrait être un excellent projet de week-end à construire et à apprendre avec vos amis. Maintenant, cela étant dit, commençons !!

Principe de fonctionnement

Le principe derrière le circuit est que nous aurons deux circuits individuels. L'un est le circuit de l'émetteur et l'autre est le circuit du récepteur, le circuit de l'émetteur sera connecté à la prise audio 3,5 mm pour l'entrée audio et le circuit du récepteur sera connecté à un haut-parleur pour lire les chansons. Le signal audio sera transmis par une LED IR du circuit de l'émetteur; les signaux IR seront alors reçus par une photodiode qui sera placée sur le circuit récepteur. Le signal audio ainsi reçu par la photodiode sera très faible et donc il sera amplifié par un circuit amplificateur LM386 et finalement joué sur un haut-parleur.

Elle est très similaire à la télécommande de votre téléviseur, lorsque vous appuyez sur un bouton la led IR à l'avant de votre téléviseur, elle transmet un signal qui sera capté par une photodiode (TSOP généralement) et le signal sera décodé pour trouver quel bouton vous avez appuyé sur, vérifiez ici la télécommande IR universelle utilisant TSOP. De même ici, le signal transmis sera un signal audio et le récepteur sera une simple photodiode. Cette technique fonctionnera également avec des LED et des panneaux solaires normaux; vous pouvez lire l'article Transfert audio à l'aide du Li-Fi pour comprendre en quoi cette méthode est très similaire à la technologie Li-Fi.

Composants requis

Planche à pain (2 nos)
LED IR (2 Nos)
Prise audio 3,5 mm
LM386 IC
Diode photo
POT 100K
Résistances (1k, 10k, 100k)
Condensateurs (0.1uF, 10uF, 22uF)

Schéma

Le schéma de circuit complet de ce projet de transfert de musique sans fil utilisant des LED IR est donné ci-dessous:

Circuit émetteur

Le circuit de l'émetteur se compose uniquement de quelques LED IR et d'une résistance connectées directement à la source audio et à la batterie. Un endroit délicat où vous pourriez rencontrer un problème est de connecter la prise audio au circuit. Une prise audio normale aura trois broches de sortie, deux pour les écouteurs gauche et droit et l'autre est un blindage qui servira de masse. Nous avons besoin d'une broche de signal qui peut être gauche ou droite et une broche de masse pour notre circuit. Vous pouvez utiliser un multimètre dans la connectivité pour trouver les bons brochages. Ma prise a des broches dans ce format illustré ci-dessous.

Le fonctionnement du circuit de l'émetteur est assez simple, la lumière infrarouge de la LED IR agit comme un signal porteur et l'intensité de la lumière infrarouge agit comme un signal de modulation. Donc, si nous alimentons la LED IR via une source audio, la batterie illuminera la LED IR et l'intensité avec laquelle elle brille sera basée sur le signal audio. Nous avons utilisé ici deux LED IR juste pour augmenter la portée du circuit; sinon nous pouvons en utiliser même un. Je construis mon circuit sur une maquette et le circuit peut être alimenté n'importe où entre 5V et 9V, j'ai utilisé un 5V régulé à la place de la batterie, donc je n'ai pas utilisé la résistance de limitation de courant 1K. La configuration de la maquette est illustrée ci-dessous, j'ai connecté mon IPod ici en tant que source audio, mais je peux utiliser tout ce qui a une prise audio (Désolé pour les utilisateurs d'iPhone).

Circuit récepteur

Le circuit récepteur se compose d'une photodiode qui est connectée à un circuit amplificateur audio. Le circuit d'amplificateur audio est construit à l'aide du populaire IC LM386 des instruments Texas, l'avantage de ce circuit est que son exigence minimale de composants. Ce circuit peut également être alimenté à partir d'une tension allant de 5V à 12V, j'ai utilisé mon module de régulation de planche à pain pour fournir + 5V au circuit mais vous pouvez également utiliser une batterie 9V. La configuration de mon émetteur sur la planche à pain est illustrée ci-dessous.

Le détail de la broche du LM386 IC est donné ci-dessous

PIN 1 et 8 : Ce sont les PIN de contrôle de gain, en interne le gain est réglé sur 20 mais il peut être augmenté jusqu'à 200 en utilisant un condensateur entre les PIN 1 et 8. Nous avons utilisé le condensateur C3 de 10uF pour obtenir le gain le plus élevé soit 200 Le gain peut être ajusté à n'importe quelle valeur entre 20 et 200 en utilisant un condensateur approprié.

Broches 2 et 3: ce sont les PIN d'entrée pour les signaux sonores. La broche 2 est la borne d'entrée négative, connectée à la terre. La broche 3 est la borne d'entrée positive, dans laquelle le signal sonore est envoyé pour être amplifié. Dans notre circuit, il est connecté à la borne positive du micro à condensateur avec un potentiomètre 100k RV1. Le potentiomètre agit comme bouton de contrôle du volume.

Broche 4 et 6: ce sont les broches d'alimentation de l'IC, la broche 6 pour est + Vcc et la broche 4 est la terre. Le circuit peut être alimenté avec une tension comprise entre 5 et 12 V.

Pin 5: C'est le PIN de sortie, à partir duquel nous obtenons le signal sonore amplifié. Il est connecté au haut-parleur via un condensateur C2 pour filtrer le bruit couplé en courant continu.

Broche 7: Il s'agit de la borne de dérivation. Il peut être laissé ouvert ou peut être mis à la terre à l'aide d'un condensateur pour plus de stabilité

Test de votre circuit de transfert de musique sans fil

Une fois que vous avez construit les deux circuits sur la platine d'expérimentation, alimentez-les individuellement et connectez la source audio à la partie émetteur, placez maintenant le circuit récepteur en ligne avec le circuit émetteur à moins de 10 cm et vérifiez si vous entendez l'audio à travers le circuit. Sinon, essayez d'ajuster la position du POT RV1 jusqu'à ce que vous entendiez quelque chose. Le fonctionnement complet du circuit se trouve sur la vidéo liée au bas de cette page.

Si le circuit a fonctionné au premier essai, considérez-vous comme chanceux. Parce qu'il y a de nombreux endroits où l'on pourrait se tromper ici, la construction d'un circuit audio sur une maquette est probablement sensible au bruit. Donc, pour les personnes qui ne le font pas fonctionner la première fois, suivez les étapes pour déboguer le circuit.

Après avoir alimenté le circuit de l'émetteur, utilisez la caméra de votre téléphone portable pour vérifier si la LED IR est allumée, faites-le dans une pièce sombre afin de pouvoir la détecter facilement. Dans une pièce lumineuse, même la caméra ne peut pas capter la lumière infrarouge. S'il brille, il est assuré que l'émetteur fonctionne comme prévu.
Après avoir construit le circuit récepteur, remplacez la photodiode par la prise jack 3,5 mm et jouez une chanson. L'audio de votre téléphone doit être amplifié et lu dans votre haut-parleur, sinon ajustez RV1 jusqu'à ce qu'il commence à fonctionner. Une fois que vous vous êtes assuré de fonctionner, remplacez à nouveau la prise jack 3,5 mm par Photodiode.
Passez à cette étape seulement après avoir suivi les deux ci-dessus. Ne vous attendez pas à ce que le circuit fonctionne sur une plus longue portée, laissez l'émetteur à un endroit fixe et essayez de positionner le récepteur et différents angles jusqu'à ce qu'il capte les signaux.

À ce stade, j'espère que vous avez fait fonctionner votre circuit et que vous avez aimé le construire en cours de route. Si ce n'est pas le cas, postez vos problèmes dans la section commentaires ci-dessous ou utilisez plutôt les forums pour une réponse rapide.