音频输出和输入的区别电源输入在哪

哪款 Spdif 是光纤输出,DC电源输入的?求介绍?

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想建立自己的光剑吗?在这款LED军刀系列的第2部分中,我们将组装电源和音频系统。

在这个LED军刀系列的第1部分中,我们讨论了该项目的目标,原理图,组件和安全性。在第2部分中,我们将组装大多数电子子系统:用于音频输出的电源线束,电源转换器和扬声器系统。

我选择的是比比电池组,因为我曾经使用过他们,他们在特殊的,与上市方面表示将适合PVC管内。(它实际上是0.5mm太大而且我不得不在容器管中划出一些轨道,但它最终确实合适。)

一个相当标准的“四轴”电池,带有XT-60连接器和平衡导线。

请记住电池耗尽,所以期望随着时间的推移收集电池。 

随意替换其他品牌或形状,但尽量保持整体规格,即3安培小时(1000mAh)和15C放电等级的3芯(11.1 V)电池组。你也可以使用850mAh,但远低于此,你会有令人失望的短暂运行时间。太大,它变得沉重,难以适应。

一个全爆炸的白色1米LED灯条拉动43瓦,但软件将总功率限制在最大值的40%,以防止刀片熔化。在11.1 V时,对于LED灯条而言,这大约是1.5 A,当我们考虑其他功耗来源时,我们可以预期Zippy的运行时间约为30分钟。

可以归结为2节(7.4V)电池,但请记住电流消耗会增加,因此需要更高C级(更重的有线)电池组,转换器效率会下降。您必须修改代码以更改安全保险开关。如果你问我,不值得。

我也假设你有一个合适的充电器。如果没有,我建议这一个从Hobbyking,这将做到准确,  仅仅  是我们需要在这种情况下:余额充1000mAh的锂聚合物下1.5C。

DC-4S充电器,来自Hobbyking的10美元。简单,万无一失,与推荐的电池相匹配。还是细胞测试仪。图片由Hobbyking提供。

另一种选择是Turnigy Accucell-6 50W充电器。这个更通用,它可以在低压直流输入下工作。

请记住,您需要为这些充电器提供直流电源; 他们不只是插入墙上插座。您需要14-16V,以确保您可以为LiPo充电12.6V。

我们需要从电池和DC转换器中获取电力。这可以像插头和两根电线一样简单,也可以像我的构建一样复杂,包括电源开关和电压读数。

我建议添加开关,因为如果控制器崩溃,能够保证快速且可靠的断电是围绕LiPos的一个好主意。你不希望一个未插电的电池连接器在刀柄上翻转,它可以缩短许多会立即破坏的东西。但这取决于你 - 你的电池可能很容易拆卸,而且开关很笨重。

这些部件可以预先组装,然后通过开关孔插入壳体中。

请注意,您需要一个重型开关(最好是额定电流为10安培),因为在电压较低时,会有很多电流。我使用旧式台式PC电源的回收电源拨动开关,并切断引脚以更好地适应。AV开关看起来也很酷,有些内置12V灯。只是不要使用小信号开关,否则会烧坏。(这是大多数多旋翼器中省略开关的原因。)

在这里的热缩管上拧紧螺母。您希望连接器和开关端子的每个部分都绝缘。积极使用不应该有任何与他们短路的可能性。如果您愿意,可以使用一点硅酮密封胶或热胶。

我在线束和电源转换器之间使用了子弹连接器,但是,这主要是因为我手头有它们。您可以使用任何工作并通过开关孔安装。我可能会在未来的版本中探索使用XT-30连接器。

这里的基本概念如下:随机电池供电,干净的5V电源输出,加上微控制器安全的电压检测信号。

对于主电源转换工作,我们使用Hobbyking YEP-20(也称为MTTEC KETO HV BEC V2),它可以在5V时提供恒定的10Amps,无需额外的散热或气流。如果我们想要在以后安装更长的刀片,这可以提供刀片可以消耗的良好余量和一点备用容量。

在我的测试中,在转换器开始在1米长的条带上变暖之前需要30分钟的运行时间。请记住,“20安培”数字仅被视为爆破等级,但这个小单位非常精美。

如果您无法获得这个特定部件,请寻找具有相同近似额定值的任何SBEC(开关模式电池消除器电路) - 在5V时至少10-15安培。确保输出电压低于5.5V; 一些SBEC用于驱动更喜欢6V的高电流伺服电机,但我们不想要6V。这会杀死LED灯条。

我从YEP-20的末端剥去了热缩管,并将新的电线焊接到电路板上,这也让我有机会拆下电压选择器跳线引脚,并通过用焊料桥接焊盘将其永久地设置为5V。

转换器电压输出永久设置为5V,并删除尖针。

我这样做是为了节省额外的厘米长度,并防止那些尖尖的针刺入声音模块的可能性 - 但我对这种事情感到妄想。我知道你可以随时使用额外的空间。

我在另一端添加了子弹连接器,以匹配电源线

接下来,我们需要添加电压检测电路。我用预先制作睿思凯电池电压传感器,但一对  电阻会做同样的工作。如果您已经从HobbyKing购买了剩余的部件,那么您可以花几美元购买(如果有库存)并省去一些麻烦。它结构紧凑,配有额外的热缩管,漂亮的电线和伺服连接器。

将“GND”和“4S”输入连接到电池的主电源输入。从我们没有的遥测接收器的角度标记“Vin”端口 - 它实际上是感测电压输出。 

如果您无法掌握这个特定项目,它实际上只是一个5:1的电阻分压器网络。一个10kΩ和2kΩ的电阻对可以完成这项工作,任何相似的比例都可以达到,例如,5kΩ和100kΩ之间。关键在于它只需要将Arduino模拟到数字输入的最大可能电池电压除以小于5V的电压。(并且它不应该分流太多的电流,所以你的数学!) 

不要忘记传感器比为6:1 需要5:1的电阻比。如果您的比例有任何不同,则需要重新校准固件。

可以代替FrSky模块的分压器电路示例。传感器比为6:1需要5:1的电阻比。

我从+ Vin焊盘上敲击输入的电池电压,并从跨越电路板末端的大电容的另一条腿获得GND。

请注意,桥接这些连接非常容易(我做了。边缘上没有焊接掩模!)并且这样会很糟糕,所以在再次通电之前进行连续性检查和目视检查。

取一根伺服延长电缆,将其切断一半左右。我们希望更大的插座内部有插针,而不是内部更小的“插头”。但保存以供以后使用!

剥离,镀锡,并将黑色和红色线分别连接到SBEC的GND和VCC输出。现在将最终白线连接到电压传感器的输出。

电压传感器分接主输入电容的支路。标准伺服连接器上出现电源和感应信号。

我们还需要为刀片供电。LED灯条应配备两端匹配的大电流连接器。因此,我们可以窃取“插座”端并使用一些由厚的20AWG(或更好)硅树脂绝缘线制成的延长线将其连接到转换器输出。 

使用足够的电线,使延长的电缆大约与整个刀柄一样长 - 大约45厘米。假设它需要从鞍头一直到达并且几乎没有伸出“发射器”端,因此刀片可以连接然后插入。一旦刀片插入,相同的10cm松弛将允许刀柄“打开”。别担心,蜷缩在角落里并不难。

使用钩形和扭曲接头。从导线末端制作小钩子,将它们像链条中的链节一样钩在一起,然后扭转接头。焊接前它应该是机械强度。记住通过这根电缆将会有多少电流:我们需要可靠,整洁的连接。 

更多的焊料不会增加接头的机械强度或导电性,只需增加重量。尽可能少地依赖它。 

不要  不 沿着这条道路或替代较低级的部分添加任何其他连接器。我最初尝试过伺服连接器,它们  融化了。有一股  气味。 

尽管它们具有高表面积和宽扁平引脚,但我甚至在条带的全额定功率下使特殊LED连接器变得温暖。

来自LED连接器的剩余“数据”线连接到大约相同长度的伺服插头,例如从电压传感器脱落的伺服插头。两个伺服连接器都将进入我们将在第3部分中构建的控制器模块。

电源也直接进入高电流LED灯条连接器,在那里它通过数据流连接

使用备用伺服插头将万用表连接到转换器进行一些测试。在测试过程中要小心不要短路。你可以在这些电线上获得20安培的电力。尊重这一点。

仔细检查  一切。输入和输出轨短路的连续性测试。验证灭火器的位置。

确保您的仪表处于电压模式,因为其他任何事情都会很糟糕。现在通过线束将电池连接到转换器,抛出ze开关,看看魔法烟雾是否出来。 

您应该从红线获得稳定的5.2V,从“传感器”白线获得大约2.1V。当然,黑色是磨碎的。一切都应该保持冷酷。

记录此电压传感器测量值,同时记录电池组的电压。例如,我对新充电电池的读数为2.16V / 12.6V,比例为1:5.8。如果您的比例与默认的1:6显着不同,您肯定需要在上传之前修改固件。

如果这一切都很好,我们的电源转换器就完成了。我将热电压传感器热压,然后将电压传感器拉链连接到YEP-20的侧面,然后使用大量电气胶带确保没有任何物体暴露在外。结果应该是我们现在可以放在一边的坚固的小砖。

完成的电源转换器模块添加了子弹连接器以匹配电源线束。

该子系统的目的是从引脚10上的Arduino中取出几乎兆赫兹的PWM信号(而不是其他),并将其转换为扬声器锥体的运动。有几种方法可以实现,但我选择使用专为小型8Ω扬声器设计的D类单声道音频放大器,功率高达几瓦。  

完成的音频模块带有安装在放大器上的低通滤波器

“D类”放大器是基于PWM的电路,允许驱动晶体管以全导通或全截止工作; 这提供了高效率,就像开关模式DC / DC转换器比线性稳压器更有效。扬声器的导线应尽可能短,这就是我将放大器直接安装在背面的原因。 

双面汽车胶带用于将放大器固定到扬声器的背面。
它在手册中说“电线尽可能短”。

如果将PWM音频信号连接到PWM D类放大器,则会发生错误。苛刻,听起来很糟糕的事情,因为两个非同步PWM系统相互作用时会出现奇怪的混叠伪像。我们需要将第一个PWM列车平滑到一个很好的模拟信号电平,并将其馈送到放大器再次切断。

我们可以使用三个无源元件 - 两个电阻器和一个电容器 - 使用经典的RC低通滤波器。这是设计中唯一需要从头开始的电子设备。我将三个组件放在Radio Shack(现在是一个不可再生的资源)的一个小矩形的veroboard上,然后用一对连接器引脚将它直接安装在放大器的顶部。

在进入放大器之前,数字PWM音频由低通滤波器进行平滑。150Ω电阻改善了滤波器与放大器输入电路之间的相互作用。

理论上,Arduino输出范围为0-5V(对于音频信号来说太高了),但附带音量电位器的音频放大器似乎将其自身分成正确的范围。如果使用不同的放大器,则可能需要在滤波器输出端加一个分压器,方法是在地上或使用电位器添加另一个150Ω电阻。

该放大器具有差分输入,但我们有一个单端音频信号,因此我们将负输入挂接到地,而正极连接到滤波器的输出。

有些人已经拥有它们,但我使用的分线板需要一个10kΩ电位器来设置最大音量。(4.7kΩ电位器也可以工作。)这里有一个小型微调电位器,因为一旦设置,我们将永远不必更改它 - 软件具有音量控制。 

添加有机硅密封胶粘合剂以隔离低通滤板的背面,并提供一些应变消除。之后,在电位计下面加入热胶。

对于扬声器,我重新使用了我的旧(破损)孩之宝光剑中的40毫米直径扬声器。这看起来很合适。

有更小的28毫米“低音增强”扬声器看起来很棒(Custom Sabre Shop  有它们)和更换笔记本电脑扬声器很有意思,因为它们有一些不寻常的矩形形状,可能适合更纤薄的构造并更进一步。

40毫米扬声器锥体是完美的,因为它只适合32毫米PVC端盖“鞍头”,并由相同尺寸的管道牢固地固定。(如果这听起来很奇怪,是的.PVC管道尺寸比尺寸更具历史性。)

虽然可以采用其他各种方法,但在这种情况下,我推荐一种常用的驱动扬声器的方法是简单的“直接晶体管驱动”,它可以将Arduino本身有效地转换为D类放大器。也许你可以逃脱这一点,但你不会拥有更专业的解决方案提供的安全功能和改善的音质。找一个不错的音频放大器 - 它们是做什么的。

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