Лазерний мікрофон (english)

  • Час 1-09-2015, 19:20
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

L A S E R M i c r o p h o n eLinks: University of Washington

Лазерний мікрофон (english)
The Problem:  
To detect sound within a room (having an outside window) at a distance. 

There are several methods that might accomplish this, with some fidelity; [1] however this page will describe the use of a LASER Microphone. 

The use of a LASER to transduce sound from a window pane / glass is commonly used in movies which leave the mistaken impression that any such task is easy and the LASER Microphone, itself, is highly portable and easily set up. My recent experience is just the opposite. 

   
  •  

    Лазерний мікрофон (english)
     

    • Fig. 1

There are several forms the LASER Mic can take; the several that follow are, by no means all: 
 

1) The one that is probably the most intuitive is a system that "grazes" a LASER beam at an angle to the plane of the glass (eg, 45-deg.), With the photo detector at a complementary angle, and located at a near distance on the other side of the window, see fig. 1. The principle being that sound vibrations will cause the window glass to move sufficient to deflect the LASER beam across the receiving photo detector.

Angular, or Grazing Detection 45 °

 
  • Лазерний мікрофон (english)
     
    • Fig, 2 
       

2) The second method might be the same as above, with the difference being the LASER and detector are co-located; either with a slight angle between the incident beam and the reflected beam; or boresighted where the incident and reflected beam share the same superimposed.

Direct Reflection (0 ° Angular, or Grazing Detection) 

 
   
  • Лазерний мікрофон (english)
By using Interferometry, one stands the best chance for success (fidelity wise). However, the difficulty of use has increased somewhat. Also, this particular approach has several deficienses - the most glaring (sorry) one is the very large differences in the "leg" length. Ideally both legs of an interferometer should be of equal length. This is due to temporal or longitudinal coherence: where the phase coherence of a LASER beam changes over time. If the two jointly arriving beams are not synchronized the constructive and destructive interference is degraded, or nonexistent, thus limiting the device's sensitivity.

LASER Interferometer (Michaelson)

 
   
  • Лазерний мікрофон (english)
     
     

      Fig. 3

3) A third approach might be to use an interferometer. This takes the form of 
fig. 3, except one of the "arms" of the interferometer is the long path to and 
from the window. 
This, of course, suffers "coherence degradation," as explained above. 
 
 

LASER Interferometer (Modified Michaelson)

 
   
Лазерний мікрофон (english)
4) The final approach is an interferometer similar to the one above, but having both legs of equal length - the so called "Dual Beam LASER Mic." 

The main principle is the differential measurement of glass movement (acoustic vibration) across a small section of the glass pane. 

This has the advantages of ~ equal leg length for temporal coherence; common mode rejection of gross window movements, and some rejection of commom-mode path disterbances. 
 
 
Note: There is nothing magic about the LASER's Wave Length. The bound being between visible (e.g., lt; 670-nm), and Infrared (e.g., gt; 1500-nm) or Far-Infrared. The ideal WL is what is termed the "NIR," (Near-Infra-Red) band.  

There are only a finite number of WLs available in this band, ie, it's a Physics thing. Often the determining factor is cost and ease of use. Speaking of which, alignment can be a Bitch if you can not see the beam. So while experimenting, you might consider using a visible LASER! 
 

Dual Beam LASER Interferometer  

 

 
Лазерний мікрофон (english)
 
LASER Beam Collimation, Expansion, and Focusing  

 

 
Лазерний мікрофон (english)
 

PIN Photo Detector Circuit

 
   
<

Управління освітленням з будь-якого пульту ДУ

  • Час 14-07-2015, 15:11
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

У продажу вже з'явилися імпортні пристрої аналогічного призначення, але за досить високою ціною. Таке пристосування при бажанні нескладно зробити самостійно, причому без великих матеріальних витрат.

Звичною частиною сучасного телевізора або музичного центру є пульт дистанційного керування на ІЧ-променях. Таким пультом можна керувати і освітленням за допомогою невеликої приставки. При цьому натискається одна з кнопок (рідко використовуваних). Пропоноване пристрій дозволяє з будь-якого пульту ДУ на відстані до 5 м включати і вимикати навантаження, наприклад освітлення. 

Зазвичай для управління роботою телевізора доводиться тримати натиснутою кнопку пульта не більше 1 ц. Пропоноване пристрій виконує перемикання навантаження, якщо натиснута кнопка на пульті протягом часу більше 2 с.

ІК приймач «візитної картки» з дешифратором

  • Час 7-07-2015, 10:03
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Принципова схема приймача «візитної картки» наведена на рис. 40. Тут DA1 - мікросхема, що перетворює імпульс струму, що виникає в фотодиоде VDI під впливом ІК спалаху, в імпульс напруги, амплітуда якого достатня для безпосереднього управління КМОП-мікросхемами (рис. 41, а). На елементах DD1.1 і DD1.2 зібраний одновібратор, що перетворить короткий імпульс, що відповідає тривалості ІК спалаху *, в імпульс тривалістю tф = 50 мкс (tф @ 1/2 tп, де tп - період слідування ІК спалахів в кодової посилці (рис. 41, б)). На елементах DD1.3, DD2.3-DD2.5 зібрано пристрій, що формує імпульс на вході R лічильника DD3 (рис. 41, г), яким він переводиться в нульовий стан по фронту першого ж ІК спалаху, і часовий інтервал Тпр (рис . 41, в), в межах якого лічильник DD3 може безперешкодно вести підрахунок імпульсів (за їх спаду), що надходять на його вхід С.

ІК генератор «"візитної картки" з шифратором

  • Час 19-05-2015, 15:23
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

На рис. 38 наведена принципова схема ІК генератора, який формує пакет, що містить N імпульсів, де NО{1,...,1023} - може бути будь-яким в цих межах*.

Тут DD1.1, DD1.2, R2, С1 - керований мультивібратор, частота збудження якого f@160 кГц (f=1/2 R2·C1); DD2 - 14-розрядний двійковий лічильник; R3C2 - дифференцирующая ланцюжок, що формує зі спаду меандру ( 1 на виході DD1.3) короткий - 5...10 мкс - імпульс, що відкриває нормально закритий транзистор VT1; VD1-VD10, R6 - шифратор (діодно-резисторний «І»), кількістю та розміщенням діодів в якому задають N;SB1 - кнопка включення випромінювача.

При включенні живлення на вході R лічильника DD2 формується імпульс «одиничною» амплітуди, що встановлює його в початковий стан (у цьому стані на всіх його виходах встановлюється напруга низького рівня), а мультивібратор, зробивши сім холостих обертів», виходить на нормальний режим роботи.

ІК приймач на мікросхемі

  • Час 17-03-2015, 11:40
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Принципова схема приймача імпульсних сигналів ІК на спеціально для цієї мети розробленої мікросхемі показана на малюнку нижче.

Вихід цього фотоприймача також може бути з'єднаний з входами цифрових КМОП-мікросхем безпосередньо. Але хоча його вихідний опір менше, ніж у описаного вище транзисторного, при великій довжині лінії, що зв'язує фотоприймач з електронним аналізатором сигналів, його також потрібно доповнити буферним підсилювачем. Ємність лінії зв'язку в цьому випадку може доходити до 0,01 мкФ.

ІК приймач на мікросхемі

ІК приймач на транзисторах

  • Час 5-02-2015, 18:19
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Принципова схема приймача імпульсних ІК сигналів показана на рис. 1. Його вихід може бути підключений до входу цифрової КМОП-мікросхеми безпосередньо. Якщо фотоголівка повинна бути віддалена від цифрового аналізатора, а ємність з'єднує їх кабелю перевищить 100 ... 200 пФ, фотоусілітель потрібно доповнити буферним підсилювачем. Таким, наприклад, як на рис. 2, а (підсилювач-інвертор) або на рис. 2, б. Емкостная навантаження фотоголівка з таким підсилювачем на виході може бути збільшена до 0,01 мкФ.

ІК приймач на транзисторах

Приймачі імпульсного ІЧ випромінювання

  • Час 17-12-2014, 16:31
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

З фоточутливих приладів далеко не всі володіють достатнім швидкодією, щоб реагувати на кожну спалах ІЧ діода. Зазвичай в фотоприемниках імпульсного випромінювання використовують фотодіоди (див. додаток 2)*.

Імпульсні мікроструми, що виникають у фотодиоде при його опроміненні, необхідно посилити і привести до норм цифрового стандарту, тобто перетворити кожну І спалах в імпульс напруги, придатний для безпосереднього управління цифрової мікросхемою того чи іншого типу.

Високий вхідний опір та посилення, значна широкосмуговість підсилювача, придатного для рішення такої задачі, роблять його чутливим до електричних наведенням самого різного походження. В тому числі і до роботи електронної «начинки» приладу, у який він входить сам. Тому фотодіод і його підсилювач зазвичай ретельно екранують.

Дистанційний вимикач

  • Час 17-12-2014, 16:00
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Ідея цього девайса у мене народилася, коли, перебираючи свою купу скарбів (радиохлама) виявив кілька цілком справних пультів ДИСТАНЦІЙНОГО керування від телевізорів. Давно виношуючи ідею «розумного будинку», вирішив, що гарною підмогою буде установка в межах робочого кабінету блоків реле, керованих дистанційно і комутуючих всіляку навантаження - така «розумна кімната».

Т. к. знайдені мною пульти виявилися з протоколами типу Sony і NEC (особливості даних протоколів описані усіма, кому не лінь, а я повторюватися не хочу, інформації в інтернеті предостатньо!), довелося продумувати універсальний алгоритм роботи під будь пульт. Порившись в інтернеті, знайшов кілька алгоритмів реалізації універсального декодера ІК-сигналів від різних типів пультів, з яких сподобалася ідея створення шаблону на основі одного фрагмента ІЧ-посилки, з яким порівнюються йдуть слідом ІЧ-сигнали.

Пульт дистанційного керування ПК на мікроконтролері ATtiny85

  • Час 17-12-2014, 14:20
  • Автор admin
  • Число коментарів 0 Комент.
  • Силка url

В даному проекті представлено дешеве рішення, що настроюється під потреби користувача, з управління персональним комп'ютером за допомогою інфрачервоного пульта дистанційного керування. Якщо ви маєте відповідні комплектуючі для інфрачервоного пульта управління, тоді ви зможете його зібрати, витративши не більше 4 фунтів. Це пристрій дозволить використовувати основні команди дистанційного керування для імітації вводяться з клавіатури команд (одиночних символів або рядків) на вашому ПК. Дане рішення може використовуватися в якості дешевого віддаленого управління медіацентром з XBMC (функціями Xbox Media Center) або для прихованого управління чужим персональним комп'ютером. Пристрій було протестовано на декількох машинах під управлінням ОС Linux, Windows і Mac, і показав відмінні результати.

Пульт дистанційного керування ПК на мікроконтролері ATtiny85