如何制作光控聲音發(fā)生器

步驟1：您需要的東西

我用了很多東西來(lái)制作這個(gè)項(xiàng)目。我更喜歡從Jameco和Radio Shack那里買(mǎi)東西，因?yàn)樗鼈兎浅７奖?，而且我在最后一刻都做了。您也可以從Digikey或從您最喜歡的電子供應(yīng)商那里獲得任何東西，這些零件都不是奇特的。

您需要：

揚(yáng)聲器，

蠟燭和燭臺(tái)。

電線-我喜歡從無(wú)線電棚里拿出大約兩包3包電線，一根實(shí)心線芯和一根絞線。我更喜歡22號(hào)規(guī)格。

Perfboard-我喜歡無(wú)線電棚的276-150板，它便宜又有用。

電源-我用Jameco的Mean Well 24V 1A壁式疣設(shè)計(jì)了它。如果您不想將電源直接焊接到板上，還需要一個(gè)相應(yīng)的插孔。

電子組件-您可以從Jameco獲得所有這些組件。

電阻：

2.2 x1

1k x1

5.6k x2

10k x4

22k x3 《3k》 33k x1 《100》 x1

200k x1 《1》音頻錐度電位器

光敏電阻（我用的是Jameco ＃CDS003-7001）

電容器：

0.1uF x3

1uF x3 《10》 x5 《5》 100uF x3 《2》 2200uF x1

半導(dǎo)體：

MC1458 x1（任何通用-用途雙運(yùn)放是好的，這些都是便宜的）

LM555 x1

LM7805 x1

LM1875 x1（加散熱器）

1N4733 x1（任何5V齊納二極管都可以）

8針DIP插座x2（如果不小心將DIP炸掉，很難將其卸下，最好以防萬(wàn)一的方式將其插入。LM7805和LM1875位于TO-220中，如有必要，更容易從板上拔出。）

工具：

烙鐵和焊料

鉗子，剝線鉗，斜口鉗

步驟2：電路

這是我們要使用的電路。它有很多零件。如果您知道如何構(gòu)造電路并且不想閱讀大量?jī)?nèi)容，則可以繼續(xù)進(jìn)行構(gòu)建。如果您不確定所有部件的功能，請(qǐng)繼續(xù)閱讀！

電源供應(yīng)器

我們將使用24V直流電源運(yùn)行整個(gè)設(shè)備。我們需要那么多的伏特才能使輸出響亮而響亮。 LM555只能在爆裂之前處理18V電壓，因此我們將以LM7805穩(wěn)壓器產(chǎn)生的5V電壓運(yùn)行初始階段，如標(biāo)有5V電源的方框所示。標(biāo)有24V的電源連接到主電源，標(biāo)有5V的電源連接到LM7805的輸出。電源去耦

為使電路正常運(yùn)行，電源之間需要有一定的電容和接地，如標(biāo)有“電源去耦”的方框所示。最重要的是在LM1875的電源附近（即物理上緊密靠近）的24V電源和LM555的5V電源上放置幾個(gè)電容。 LM7805附近的每個(gè)電源上可能也應(yīng)該有一些電源。電源去耦是其中一種手動(dòng)操作，但如果不這樣做，電路將無(wú)法工作。

光傳感器

硫化鎘光敏電阻只是一個(gè)電阻，其值會(huì)根據(jù)擊中它的光子數(shù)。將其電阻轉(zhuǎn)換為信號(hào)的最簡(jiǎn)單方法是通過(guò)在其上制作一個(gè)分壓器，如“光傳感器”框中所示。為了減少通過(guò)電源建立反饋環(huán)路的機(jī)會(huì)，該電路比可能需要的電路復(fù)雜一些。

1K電阻，5.1V齊納二極管和10uF電容器用于從24V電源產(chǎn)生相當(dāng)穩(wěn)定的5.1V參考。我們可以使用第二個(gè)LM7805代替電阻和二極管，但這是一種更簡(jiǎn)單的方法，因?yàn)闆](méi)有太多電流流入光敏電阻分壓器。我在這里使用的齊納二極管是1N4733，但是任何舊的5.1V齊納二極管都可以正常工作。實(shí)際上，實(shí)際上任何齊納二極管都應(yīng)該可以正常工作，而5.1V不一定是精確的。不要忘記將齊納二極管指向與使用信號(hào)二極管的方向相反的方向！

我選擇了串聯(lián)的5.6k電阻來(lái)匹配中等光線下的光敏電阻，您可以測(cè)量光敏電阻和做同樣的事情，或者只是使用幾個(gè)歐姆的電阻。來(lái)自分壓器的電壓為5.1V * 5.6k/（5.6k + R（sensor））?；诃h(huán)境光的量將有一個(gè)穩(wěn)定的值，基于光的變化量會(huì)在其上方有一個(gè)擺動(dòng)。

Bias

我們希望將來(lái)自光傳感器的信號(hào)居中放置在2.5左右V，因此我們可以在達(dá)到0V或5V之前將其放大。偏置電路中的兩個(gè)10k電阻產(chǎn)生2.5V電壓，如圖所示接線的運(yùn)算放大器緩沖信號(hào)以使2.5V電壓穩(wěn)定，無(wú)論其連接的是什么。偏置電路和前置放大器電路中的運(yùn)算放大器均為MC1458雙運(yùn)放的一半。

前置放大器

10u電容器可讓交流電通過(guò)，但消除了標(biāo)稱直流電平，并且連接了10k電阻偏置電路將DC電平重置為2.5V。如圖所示，配置有100k和1k電阻的運(yùn)算放大器將信號(hào)放大（100k + 1k）/（1k）或101。我們可能不需要這么大的增益，您可以嘗試使用較小電阻的電路。放在100k的位置，看看是否喜歡它的聲音。

振蕩器

這使用了老式的LM555來(lái)制作方波。額定頻率由5.6k和33k電阻以及1u電容器根據(jù)公式f = 1.44/（（5.6k + 2 * 33k）* 1u）= 20Hz設(shè)置。前置放大器產(chǎn)生的振蕩將調(diào)制LM555從引腳3輸出的頻率。您可以嘗試更改電阻器，以了解您的想法。

音量

您要在這里使用1M對(duì)數(shù)電位器。這只是簡(jiǎn)單地根據(jù)需要降低信號(hào)幅度。

功率放大器

它有很多部分，因此我們將在下一步中更深入地研究它。

第3步：功率放大器電路

該電路有點(diǎn)復(fù)雜，但確實(shí)很方便，所以我想我會(huì)拼出所有部分。如果給它60 V的電壓，LM1875可以輸出大約30瓦的功率，足以引起一些麻煩。在24 V電源上，我們使用的峰值輸出將僅為5 W，但這絕對(duì)足以產(chǎn)生一些噪聲。如果您想在更大的電源上使用該電路，則無(wú)需進(jìn)行任何更改，只需確保您的電源可以放出足夠的電流而不會(huì)著火。

在接下來(lái)的照片中您會(huì)注意到LM1875始終帶有散熱器；這是必不可少的。沒(méi)有人，它將很快過(guò)熱。他們?cè)?a target="_blank">芯片中放入了一些高級(jí)保護(hù)材料，以便在芯片過(guò)熱時(shí)將其關(guān)閉而不會(huì)損壞芯片。如果發(fā)生這種情況，請(qǐng)使用更大的散熱器！

順便說(shuō)一下，該電路直接從LM1875數(shù)據(jù)表中獲取。

AC耦合

輸入和輸出處的AC耦合電容器使音頻擺動(dòng)但請(qǐng)像在前置放大器中那樣去掉直流電平。它允許通過(guò)的最低頻率由電容器及其串聯(lián)電阻決定。由于揚(yáng)聲器的阻抗很低，因此我們需要在輸出端設(shè)置一個(gè)較大的上限。在輸入端，電容器會(huì)看到偏置網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)的電阻要高得多，因此可以使用更小的電容器。Bias

這與前置放大器中使用的偏置電路相同，但是沒(méi)有運(yùn)算放大器緩沖器。我們可以在這里沒(méi)有緩沖器的情況下逃脫，因?yàn)槲覀儧](méi)有將偏置電路連接到反饋網(wǎng)絡(luò)（前置放大器中的1k電阻）。偏置電路中的電容用于去耦，與電源去耦電容相同。

電源去耦

別忘了在芯片旁邊的電源上放置電容！

Zobel Network

構(gòu)成Zobel網(wǎng)絡(luò)的電阻器和電容器有助于使揚(yáng)聲器的阻抗更易于放大器驅(qū)動(dòng)。揚(yáng)聲器的作用就像電阻與電感串聯(lián)，使電阻和電容器與揚(yáng)聲器并聯(lián)，使整個(gè)裝置的作用更像電阻。這很棘手，但請(qǐng)相信我會(huì)有所作為。

反饋網(wǎng)絡(luò)

反饋網(wǎng)絡(luò)就像在前置放大器中那樣，只是添加了10u電容器。在音頻頻率下，電容器的作用類似于短路，而功率放大器電路給我們的增益為21。在直流電壓下，電容器的作用類似于開(kāi)路，給我們的增益為1。在f = 1處進(jìn)行轉(zhuǎn)換/（2*pi*10k*10u）=1.59Hz。

步驟4：原型

我在原型板上構(gòu)建了電路。如果您有一個(gè)，最好先用這種方法嘗試一下。

不要嘗試構(gòu)建與圖片完全匹配的原型，只需嘗試使電路正確即可。我只是認(rèn)為一些圖片可能會(huì)激發(fā)動(dòng)力。并顯示出實(shí)際上并不需要構(gòu)建太多東西。

步驟5：在Perfboard上布置

我嘗試保留一些額外的板子。他們很便宜。我通常會(huì)設(shè)計(jì)出一塊穿孔板，然后將其復(fù)制到我焊接的一塊板上?？Х缺谶@里很有用，您可以放下一部分，不用焊接就可以留在那里。

下面是我的原型穿孔板的一些圖片，我最終確定了布局。

這些紙板幾乎沒(méi)有三孔總線將東西連接在一起。我嘗試與這些聯(lián)系建立盡可能多的聯(lián)系。其余的連接盡可能多地通過(guò)折疊背面的組件引線并焊接在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)。我將與電路板頂部的導(dǎo)線一起布線。

我使用了比原理圖上更多的去耦電容器。在LM7805旁邊的24 V電源上有一個(gè)電容，可產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的5 V；在LM1875旁邊的24 V電源上有另一個(gè)電容，以保持其穩(wěn)定。在5 V電源上有第三組電容。

步驟6：將其焊接下來(lái)

構(gòu)建最終的東西可能會(huì)很慢，但是我發(fā)現(xiàn)將成品制成堅(jiān)固的零件并脫離原型板是令人滿意的。這也是磨練那些焊接技能的好方法。

如果我犯了一個(gè)錯(cuò)誤，我總是害怕弄亂我漂亮的漂亮的木板，但是事實(shí)證明，如果您犯了一個(gè)錯(cuò)誤，那么您幾乎可以對(duì)其中一塊木板進(jìn)行任何重做小心點(diǎn)取出組件通常需要銷毀它，但是沒(méi)關(guān)系，組件很便宜。出來(lái)后，您可以用一些焊錫芯清理板上的焊錫。

我試圖獲得足夠的圖片，以便您可以根據(jù)需要精確復(fù)制它。如果有不清楚的地方，我會(huì)嘗試獲取更多圖片，或者您可以找出自己的布局方式。

在背面的圖片中，上方走線穿過(guò)中間，下方走線為24 V. LM1875位于右側(cè)，而LM7805位于左側(cè)。

步驟7：將它們放在一起

在這里，我在第一個(gè)護(hù)板下安裝了第二個(gè)護(hù)板，以保護(hù)背面的接線。我用1/4英寸的墊片將它們分開(kāi)。光線傳感器連接到一根蠟燭上，然后輸出到我們的揚(yáng)聲器。簡(jiǎn)單又快樂(lè)。