描述

無線音頻已經是一個技術先進的領域，其中藍牙和射頻通信是主要技術（盡管大多數商業音頻設備都使用藍牙）。與現有技術相比，設計一個簡單的 IR 音頻鏈路電路并無益處，但它肯定會成為無線音頻傳輸的學習經驗。

沒有好處的原因是，與藍牙不同，IR 是視線通信，即發射器和接收器必須始終面對對方，沒有任何障礙。此外，范圍可能不如典型的藍牙無線音頻那么大。

盡管如此，為了便于理解，讓我使用容易獲得的組件設計一個簡單的 IR 音頻鏈路電路。

所需組件

• 紅外發光二極管
• BC548
• 面包板
• 光電二極管
• 鍋100K
• LM386
• 電阻器（1k、10k、100k）
• 電容器（0.1uF、10uF、22uF）

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工作準則

電路背后的原理是，我們將有兩個獨立的電路。一個是發射電路，一個是接收電路，發射電路接3.5mm Audio插孔進行音頻輸入，接收電路接喇叭播放歌曲。音頻信號將通過發射器電路的紅外 LED 發射；然后紅外信號將被放置在接收器電路上的光電二極管接收。光電二極管接收到的音頻信號將非常微弱，因此將通過 LM386 放大電路放大，最后在揚聲器上播放。

它與您的電視遙控器非常相似，當您按下電視前面的紅外 LED 按鈕時，它會傳輸一個信號，該信號將被光電二極管（通常為 TSOP）接收，并且該信號將被解碼以找到哪個按鈕您已按下，請在此處檢查使用 TSOP 的通用紅外遙控器。同樣，此處傳輸的信號將是音頻信號，接收器將是普通光電二極管。這種技術也適用于普通 LED 和太陽能電池板；您可以閱讀使用 Li-Fi 進行音頻傳輸一文，了解此方法與 Li-Fi 技術有何相似之處。

發射電路

發射器電路僅由幾個紅外 LED 和直接連接到音頻源和電池的電阻器組成。您可能會遇到問題的一個棘手地方是將音頻插孔連接到電路。一個普通的音頻插孔將有三個輸出引腳，兩個用于左右耳機，另一個是屏蔽層，用作接地。我們的電路需要一個可以在左或右的信號引腳和一個接地引腳。您可以在連接中使用萬用表來找到正確的引出線。

發射器電路的工作非常簡單，來自紅外 LED 的紅外光充當載波信號，紅外光的強度充當調制信號。因此，如果我們通過音頻源為 IR LED 供電，電池將照亮 IR LED，并且它發光的強度將基于音頻信號。我們在這里使用了兩個 IR LED 只是為了增加電路的范圍；否則我們甚至可以使用一個。我在面包板上構建我的電路，電路可以在 5V 到 9V 之間的任何地方供電，我使用穩壓 5V 代替電池，所以我沒有使用限流電阻 1K。面包板設置如下所示，我在這里連接了我的 iPod 作為音頻源，但可以使用任何有音頻插孔的東西（對不起 Iphone 用戶）。

接收電路

接收器電路由連接到音頻放大器電路的光電二極管組成。音頻放大器電路采用德州儀器 (TI) 流行的 LM386 IC 構建，該電路的優點是對元件的要求極低。該電路也可以使用 5V 至 12V 的電壓供電，我使用面包板穩壓器模塊為電路提供 +5V，但您也可以使用 9V 電池。

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LM386 IC的引腳詳細信息

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PIN 1 和 8 ：這些是增益控制 PIN，內部增益設置為 20，但可以通過在 PIN 1 和 8 之間使用電容器將其增加到 200。我們使用 10uF電容器 C3以獲得最高增益，即 200 . 增益可以通過使用適當的電容調整到20 到200 之間的任何值。

引腳 2 和 3：這些是聲音信號的輸入引腳。2腳為負輸入端，接地。3腳為正輸入端，輸入聲音信號進行放大。在我們的電路中，它通過100k 電位器 RV1連接到電容式麥克風的正極端子。電位器充當音量控制旋鈕。

引腳 4 和 6：這些是 IC 的電源引腳，引腳 6 為 +Vcc，引腳 4 為地。該電路可用5-12v之間的電壓供電。

引腳 5：這是輸出引腳，我們從中獲得放大的聲音信號。它通過電容器 C2 連接到揚聲器以濾除直流耦合噪聲。

引腳 7：這是旁路端子。它可以懸空，也可以使用電容器接地以保持穩定性。

如何操作紅外音頻發射器和接收器電路？

• 最初根據電路圖分別給發射器和接收器連接
• 使用兩節 9V 電池為發射器和接收器部分供電。
• 在 LM386 音頻放大器 IC 的輸出端連接一個 8 Ω 揚聲器。
• 確保發射器和接收器部分之間的距離低于 30 厘米。
• 使用手機或音樂播放器在發射器部分應用音頻信號。現在您可以聽到揚聲器的聲音。
• 從發射器和接收器上斷開電池

對于初次使用它的人，請按照以下步驟調試電路。

• 為發射器電路供電后，使用手機攝像頭檢查紅外 LED 是否發光，在黑暗的房間里進行此操作，以便您輕松檢測到它。在明亮的房間里，即使是攝像頭也無法拾取紅外光。如果它發光，則可以確保發射器按預期工作。
• 建立接收電路后，用 3.5mm 插孔替換光電二極管并播放歌曲。來自手機的音頻應該被放大并在揚聲器中播放，如果在它開始工作之前不調整 RV1。一旦你確保工作正常，再次用光電二極管更換 3.5mm 插孔。
• 完成以上兩步后才能進行這一步。不要指望電路能在更長的范圍內工作，將發射器留在固定位置并嘗試將接收器定位在不同的角度，直到它接收到信號。