Enviar música por raio laser: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

ATENÇÃO: este projeto envolve o uso e modificação de dispositivos a laser. Embora os lasers que sugiro usar (ponteiros vermelhos comprados em lojas) sejam relativamente seguros de manusear, NUNCA OLHE DIRETAMENTE PARA UM FEIXE DE LASER, TENHA CUIDADO COM AS REFLEXÕES e tenha EXTREMAMENTE CUIDADO ao MODIFICAR um produto a laser. Além disso, não sou responsável por nada estúpido que você faça. Aqui está outra coisa a fazer com aqueles ponteiros a laser promocionais: enviar música (ou dados) do ponto A ao ponto B sobre o feixe de laser usando modulação de amplitude. Basta apontar o laser modificado para um detector e a música pode ser ouvida de um amplificador conectado. O alcance e a qualidade (ou velocidade dos dados) podem variar, mas eu obtive MEIA MILHA de alcance com excelente qualidade de áudio e cerca de 300 bps de rendimento. A imagem mostrada aqui é o transmissor e o receptor trabalhando em minha mesa durante um teste. PARA VER COMO USAR DOIS LASERS PARA TRANSMITIR DOIS CANAIS DE MÚSICA E MISTURÁ-LOS COM UM PAR DE ÓCULOS DE SOL, confira a postagem do blog aqui. Um vídeo do sistema funcionando pode ser encontrado aqui: https://video.google.com/videoplay?docid = 6895048767032879458 & hl = ptMuita inspiração para este projeto veio de

Etapa 1: Reúna os materiais

Para enviar música por um feixe de laser, você precisará das seguintes partes, a maioria das quais pode ser obtida por menos de 5 dólares no radioshack total (além do ponteiro, que provavelmente custa $ 15). Se você estiver com um orçamento apertado, tente substituir o laser por um LED vermelho e um resistor de 100 ohms conectados em série.

para o transmissor: uma bateria de ponteiro laser (célula D funciona melhor) potenciômetro (resistor variável) 50k ohm ou menos fonte de áudio (iPod, cd player, pré-amplificador de microfone, saída de PC, etc.) algum fio (cat5 também conhecido como cabeamento ethernet funciona melhor) interruptor de alternância (um interruptor turbo de um PC antigo funciona bem) transformador de áudio (pode ser retirado do equipamento de áudio) conector de áudio de 1/8 "(pode ser obtido na extremidade de um cabo de fones de ouvido) para o receptor: fototransitor (fotodiodos ou detectores de infravermelho também funcionam) conector de áudio de 1/8 "um pouco mais de amplificador de alto ganho de fio (laptop com entrada de microfone ou pré-amplificador de microfone mais amplificador) ferramentas de lupa (ajuda a grandes distâncias): cortador de fio / descascador de ferro de solda e eletrônicos fita de solda (transparente e / ou elétrico) multímetro digital (pode ser útil … não é realmente necessário) tripé (ajuda a apontar o laser à distância) caixas de pizza vazias com fundo branco (para localização do feixe e para ajustes) alguns assistentes

Etapa 2: hackear o laser

Primeiro, o apontador laser precisa ser modificado. Remova todas as baterias e some a voltagem das baterias para encontrar a voltagem exigida pelo laser. Por exemplo, o meu usa duas baterias AAA, ou seja, 2 x 1,5 ou 3 volts. Agora solde os fios nos terminais positivo e negativo dentro do laser. Isso pode exigir que a caixa seja aberta um pouco (um dremmel às vezes é necessário).

Em seguida, descubra como manter pressionado o botão no ponteiro que o acende. Uma borracha de lápis raspada e uma borracha funcionam para mim. Agora teste o laser modificado conectando baterias de voltagem apropriada aos fios recém-conectados. Se não funcionar, tente conectá-los na direção oposta. Os ponteiros laser usam diodos laser que captam corrente apenas em uma direção. Este mod nos permitirá controlar o brilho do laser, variando a voltagem e a corrente fornecida a ele. Na foto abaixo você pode ver meu apontador, com duas baterias D-cell acopladas.

Etapa 3: Crie o circuito do transmissor

Use o esquema abaixo como um guia na soldagem do circuito do transmissor. Tudo à esquerda do laser é o circuito do transmissor.

Prenda ou cole os componentes em um pedaço de papelão ou use uma protoboard. Confira a foto da minha prancha acabada. Usei um conector fêmea de 1/8 de polegada para facilitar as conexões. Para testar o circuito, aumente o volume do iPod para MAX, toque um pouco de música com muitos graves e gire o potenciômetro totalmente para baixo. O ponto de laser deve parecer pulsar com a música, pois este é um circuito de amplitude modulada (AM).

Etapa 4: configurar o receptor

A solda leva ao fototransistor (ou fotodiodo). Conecte-os a um conector de áudio de 1/8 de polegada (um cabo de fone de ouvido é perfeito). Conecte-o à porta MIC de um laptop ou PC ou outro pré-amplificador / amplificador MIC e aumente o ganho e o volume para um nível moderado. Tente montar todo o conjunto (com espaço para uma lupa) em um material resistente, mas portátil (como uma placa de madeira).

Para este projeto, o GANHO do amplificador é crítico. Deve ser muito alto para captar pequenas variações no sinal de entrada (luz) para puxar a música. Portanto, eu construo um pré-amplificador de placa de ensaio com o kit de placa de ensaio 50-em-1 Sensor Lab da RadioShack, que eu recomendo fortemente. Confira as fotos e esquemas do livro incluído.

Etapa 5: experimente

Aponte o feixe de laser para o fotodiodo, aperte o play no iPod e ouça todo e qualquer barulho vindo do amplificador. Toque com o volume do iPod e as posições do potenciômetro até que a música possa ser ouvida claramente e sem distorção no lado da recepção. Em seguida, aumente o ganho do receptor como necessário.

Experimente montar o laser em um tripé e enviar música para uma distância maior. Recentemente, consegui ouvir Starway to Heaven claramente a um raio de distância de meia milha. Isso foi feito sobre um pequeno lago, com um ajudante em uma cana com uma caixa de pizza para ajudar na mira.

Etapa 6: Como isso funciona? e para onde vou a partir daqui?

Este circuito funciona usando modulação de amplitude, exatamente como o rádio AM, exceto usando um comprimento de onda de luz visível em vez de uma frequência de rádio. O sinal de áudio sai do iPod como uma voltagem variável que força uma corrente variável através do laser. Então, o brilho variável do laser transmite a informação musical. Por fim, o fototransistor varia em resistência à medida que o brilho muda. O amplificador de microfone aplica uma pequena tensão ao fototransistor e amplifica a corrente resultante.

Um problema desse sistema é que a cada passo há uma função de transferência não linear, ou seja, há distorção que ocorre porque as mudanças de brilho nem sempre são proporcionais à mudança de tensão aplicada. Veja a captura de tela abaixo para um exemplo e ouça a amostra de áudio anexada. A próxima etapa neste projeto seria usar pulsos (como código morse rápido operado por computador) para transmitir informações digitais como texto, áudio cristalino ou mesmo vídeo. Pode-se até conectar computadores em rede com feixes de laser de maneira semelhante à fibra óptica, mas ao ar livre. Vou postar o código C para meus programas de transmissão e recepção.