Иногда в повседневной жизни и бытовой радиолюбительской практике возникает задача передать аудиосигнал на расстояние буквально в несколько метров, но обойдясь при этом без проводов.
‒ Делов то! ‒ воскликнет племя молодое, интернетное, составляющее чуть больше шести процентов от всей читательской аудитории этого блога, ‒ BlueTooth да WiFi модули с AliExpress, уже готовые, задёшево, и изобретать ничего не нужно, знай цепляй их проводками, да настраивай протокол и пароли в мобильнике...
Усложним задачу. Вот не было в 80-х годах прошлого века таких технологий, да и AliExpress тоже не было, а люди, пришедшие из тех лет, как я, например, зачастую и про протоколы с паролями и точками доступа имеют самое смутное представление.
‒ Ну тогда модуль FM-передатчика купить или собрать, а принимать на любой FM-радиоприемник, хоть заводской, хоть самодельный!
‒ Вот, это уже понятнее и проще, только и с этим тогда была проблема. Нет, и передатчики тогда, в 80-е, народ собирал и музыку на них крутил, так и называлось это устройство "шарманка". А спеца-радиолюбителя соответственно звали "шарманщиком". А официально "радиохулиганом".
И отлавливались такие радиохулиганы милицией, и дело это было запрещенное, так как мешало переговорам по служебной радиосвязи, забивало эфир.
А чтобы собрать свою радиостанцию или просто ей пользоваться нужно было зарегистрировать ее в местном радиоклубе или отделении инспекции радиосвязи (так, кажется, эта организация тогда называлась), сдать экзамен, получить официальное разрешение и позывной. И люди, прошедшие всю эту бюрократию, (а такие были, я даже с ними знаком!) становились настоящими радиолюбителями с настоящим позывным и могли общаться со всем миром! И даже без интернета, его тогда ведь еще не было.
А есть еще индуктивная низкочастотная связь, разрешений не нужно, но провода придется прокладывать по периметру всей комнаты, поэтому тоже не подходит.
Да, ещё световой телефон, это уже теплее и вполне допустимо.
Но лучше использовать связь на инфракрасных лучах. Это как с пультом от телевизора, только в обратную сторону.
Подходит, когда приемник и передатчик условно неподвижны относительно друг друга. Например при прослушивании телепередач в ночное время на наушники, чтобы окружающим не мешать.
Собиралось подобное устройство вот по такой примерно схеме:
Источник: http://archive.radio.ru/web/1986/08/ - Журнал "Радио" № 8 за 1986 год, стр.33, статья И. Нечаева "Передача звука по ИК каналу".
Для упрощения задачи собирать именно её мы не будем.
Сделаем нечто похожее, но с учётом современных условий.
А чтобы с поиском отдельных деталей не заморачиваться используем очередной готовый радиоКОТструктор.
Есть такой сайт для радиолюбителей-электронщиков ‒ РадиоКот.
И вспомогательный сайт, где эти радиокоты радиоконструкторами торгуют.
Отсюда и название этого сайта ‒ радиоКОТструктор.
Кстати, если там такого набора не найдете, заглядывайте на TIXER.RU, вот сюда, иногда они и здесь бывают.
Или на dessy.ru, вот сюда, в раздел радиоконструкторов.
На AliExpress, наверное, такой конструктор искать не стоит, радиокотов там нет.
Схемы несложные.
В передатчике звуковые сигналы левого и правого каналов с аудиовыхода телевизора сначала суммируются, потом проходят через регулятор громкости, потом усиливаются-модулируются парой транзисторов и модулированный сигнал подается на излучающие ИК-диоды. Питается передатчик от цепей питания телевизора напряжением от 9 до 15 вольт.
Монтажная схема расположения элементов на плате передатчика.
В приёмнике принятые ИК-фотодиодом инфракрасные импульсы, излучённые передатчиком, усиливаются микросхемой MC34119 (это маломощный и малошумящий усилитель низкой частоты) и поступают на наушники.
Полное техническое руководство по микросхеме можно найти здесь.
Краткое описание данной микросхемы на русском также есть на Яндекс.Дзен.
Питание приемника ‒ автономное, напряжением 3 вольта. Можно использовать литий-ионный аккумулятор с платой зарядного устройства на микросхеме TP4056.
Монтажная схема расположения элементов на плате приёмника.
В комплекте радиоконструктора помимо краткого руководства по сборке и настройке с комплектацией радиодеталей также есть справочный листок с описанием их цоколевки и таблица цветовой маркировки резисторов.
Рассортируем детали для пайки.
Для микросхемы даже отдельную панельку предусмотрели на случай возможной замены ‒ очень хорошо!
Контактные площадки на платах уже лужёные, можно сразу паять.
Спаянные платы.
Это плата передатчика.
А это плата приёмника.
Использовал для питания приёмника аккумулятор NOKIA BL-5C на 1050mAh энергоёмкости и плату зарядного устройства на микросхеме TP4056.
Тестовый стенд.
Порядок настройки этой сиcтемы также очень доходчиво и подробно описан на сайте радиоКОТструктор, сама настройка довольно проста.
В процессе тестирования, чтобы увеличить максимальное расстояние между модулями и получить максимально возможную громкость я экспериментировал с несколькими излучающими и приемными светодиодами.
В результате в передатчике вместо излучающих ИК-светодиодов АЛ107Б поставил пять ИК-светодиодов L-34F3C.
Параллельно приёмному ИК-фотодиоду ФД-3А подключил еще один, BPW24R.
При напряжении питания передатчика в 12 вольт очень хорошая громкость оказалась на расстоянии метра в три, метров с пяти еще было слышно достаточно разборчиво.
Что еще осталось?
Оформить конструкцию в подходящий корпус.
Несколько лет назад, собирая такой радиоконструктор я размещал его в корпусах 20-13 размерами 70x45x18 мм.
Для передатчика получилось вот так:
Так как передатчик тогда питался от нестабилизированного источника, то добавил в конструкцию также самодельную плату простого линейного стабилизатора напряжения на микросхеме L7812CV.
Также для отвода от выходного транзистора передатчика излишнего тепла установил на него стальную пластинку радиатора.
Для индикации работы вывел на переднюю панель плоский зеленый светодиод.
Платы в корпусе крепил прижимая полоской полистирола, приклеенной к стенке корпуса.
Внутренности приёмника выглядят так:
Кроватку аккумулятора склеил из полосок полистирола, контакты вырезал из жести от консервной банки, затем немного изогнул их по центру, чтобы слегка выдавались в сторону аккумулятора.
Чтобы аккумулятор прижимался к контактам плотнее использую пару-тройку кусочков-слоев доброй старой синей изоленты, наклеенной на противоположную контактам сторону аккумулятора. Аккумулятор при этом вставляется в отсек с некоторым усилием.
Плату приёмника и зарядного устройства также крепил в корпусе прижимая кусочками полистирола, приклеенными к стенке корпуса.
Так как тогда у меня были платы зарядного устройства только с разъемом micro-USB, то разъем mini-USB на дополнительной плате пришлось добавить.
Для индикации процесса зарядки аккумулятора заменил внутренние SMD-светодиоды на плате зарядки на пару плоских светодиодов зеленого и красного свечения, выведя их в прорезь на боковой стороне корпуса.
Также добавил индикатор работы приёмника - плоский светодиод зелёного цвета. Он светит с торца корпуса, расположен рядом с выключателем. Штатный выключатель, кстати, тоже заменил, на миниатюрный.
Кроме этого заменил на плате зарядного устройства токозадающий резистор с 1.2 кОм на 3.3 кОм, ограничив ток заряда аккумулятора величиной менее 400 мА.
Чтобы конструкция поместилась в таком корпусе пришлось при пайке плат укладывать детали плашмя для минимизации высоты.
Вместо вышеуказанного корпуса также для данной конструкции хорошо подойдет и корпус 20-33 с размерами 70x40x23 мм.
В нем по высоте есть лишних 5 миллиметров, так что сильно ужиматься не придется.
Вот так, например, в нем может быть размещена плата приемника. Видим, что свободного места вполне достаточно.
Также здесь будет проще организовать и отсек для аккумулятора.
Я использовал это устройство несколько лет назад, совместно с телевизором, еще старого, аналогового вещания.
Теперь буду подключать его к моноблоку.
Нужно будет только припаять к плате скалера моноблока дополнительный разъем на 12 вольт, чтобы подавать с него питание на передатчик.
Да время от времени заряжать аккумулятор приёмника от любого доступного источника с USB-выходом.
Так что если захотите поэкспериментировать, как в старину ‒ вот, радиоКОТструктор вам в руки.
А то всё блютуз-блютуз, вай-фай-вай-фай...
20 января 2020 года.
С уважением. Ваш @mp42b.
