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LED Walkie−Talkieきっと (K-LWT2822)

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データ番号

1791

区 分

キット

分 類

アクセサリ

品 名

LED Walkie−Talkieきっと (K-LWT2822)

発売元

aitendo

価 格

1,280円 (10%税別)

主要部品

TDA2822M C1815GR

電 源

+6Vdc

概略仕様

 

概要

音声信号でLED光の強さを変化させる送信部と、光の強さの変化をフォトダイオードで受光して音声信号として出力する受光部からなる光通信トランシーバです。

開発元

構想・設計:JG1CCL 内田裕之氏
商品化:aitendo

参考資料 CQ出版 別冊 CQ ham radio QEX Japan No.28 2018年09月号 Autumn

電気街情報別館 aitendoのキットで作る LED Walkie−Talkie (P80)

著者 JG1CCL 内田裕之氏

音声入力

マイク入力もしくは音声ライン信号いずれか一方 (マイク入力優先)

 

マイク入力 3.5φスレテオジャック

L相当端子部:マイク入力
         JP3で2.2kΩプルアップ抵抗接続/未接続選択

R相当端子部:2.2kΩプルアップ

JP3未接続時入力インピーダンス 約10kΩ
   

ライン入力 3.5φスレテオジャック

L相当端子部:Lチャンネル入力

R相当端子部:Rチェンネル入力

LチャンネルとRチャンネルは1kΩ抵抗を介してモノラル化 (注意:LチャンネルとRチャンネル間は約2kΩの抵抗を介して接続されています。 また、JP3は未接続で利用しました。)

  

光信号 アナログ信号の変化を光の強さの変化として取扱うアナログ方式の光通信です。
  • オーディオ用アンプIC:TDA2822Mの出力でLEDをドライブします。
     
  • SiPINフォトダイオードの信号をトランジスタで増幅して音声信号に変換します。
スイッチS1 スイッチS1はJP1・JP2の有無により動作が異なります。

JP1・JP2未接続時

レバーセンター時:電源オフ状態です。

レバー左右倒し時:電源オンとなり、送信部・受信部同時動作(デュプレックス)します。

JP1・JP2接続時

レバーセンター時:電源オフ状態です。

レバー左右倒し時:電源オンとなり、送信部もしくは受信部のどちらか一方のみ動作(シンプレックス)します。

 

     

付属基板

LED WALKIE−TALKIE

付属ケース

無し

外形寸法

基板単体完成時 W 84.2mm D 64.0mm H 34.5mm (SiPINダイオード、LED含まず)

追加購入

部品

コメント

改 造

その他

(製作例)

 

【 キットパッケージ外観 】

 

【 キット構成品 】

 

【 プリント基板 (部品面) 】

 

【 プリント基板 (ハンダ面) 】

 

【 部品パッケージ1 外観 】

 

【 部品パッケージ1構成品 】

 

【 部品パッケージ1 セラミックキャパシタ・半導体類 】

 

【 部品パッケージ1 電解キャパシタ  】

 

 リード線の利用方法は不明でした。 今回はLEDとフォトダイオードを基板外部に取り出すために利用しました。

【 部品パッケージ1 ピンヘッダ・リード線 】

 

【 部品パッケージ2 外観  】

 

 商品説明Webページでは抵抗は12本記載されていますが、抵抗撮影時には11本しかありませんでした。 製作時に抵抗が1本不足していることがに気付きました。

【 部品パッケージ2 抵抗 】

 

 商品説明Webページではジャンパーピンは8Pと記載されていますが ジャンパーピン撮影時には10Pが付属していました。

【 部品パッケージ2  トランジスタ・半固定抵抗・ジャンパーピン 】

 

【 部品パッケージ3 外観  】

 

 スピーカには固定側コネクタも付属していましたが、ピン間隔が狭く基板に利用することができません。 今回は手持ちヘッドフォーンを用いましたので、スピーカは未使用でした。

【 部品パッケージ3 構成品 】

 

 今回は基板製作までのため、ネジ類は未使用です。

【 部品パッケージ4 外観  】

 

【 部品パッケージ4 構成部品1 】

 

【 部品パッケージ4 構成部品2 】

 


製 作 例

  部品高さが低い順番に取付けていきました。 なお、光通信の送信用LEDと受信用フォトダイオードは基板上に取付けず、付属電線を用いて外部に取出しました。

 

製作時にR10(10kΩ)が不足していることに気付きました。 未開封時のパッケージ写真から購入時点で抵抗が11本しかないと判断しました。

【 Step1 抵抗取付け 】

 

手持ちの10kΩ抵抗をR10に取付けました。

【 Step1 補充抵抗取付け 】

 

【 Step2 セラミックキャパシタ取付け 】

 

【 Step3 半固定抵抗取付け 】

 

【 Step4 ICソケット取付け 】

 

【 Step5 ジャック取付け 】

 

【 Step6 トランジスタ取付け 】

 

【 Step7 ジャンパーピン取付け 】

 

【 Step8 電解キャパシタ(小型)取付け 】

 

 C9はICソケットと干渉してそのままでは取付けることができませんでした。 C6は無理をすれば差し込むことができましたがC6のリード線に無理な力が加わるようでしたので当該部品を使うことを止めました。 なお、電解キャパシタを転倒実装するならば取付けできそうでしたが、見栄えが悪くなるので転倒実装は止めました。

【 Step9 電解キャパシタ(中型)取付け:実装前確認 】

 

C5はキット付属の電解キャパシタをそのまま利用しました。 C6とC9は手持ちの電解キャパシタを取付けました。 

【 Step9 電解キャパシタ(中型)取付け 】

 

【 Step10 スイッチ取付け 】

 

【 Step11 アンプ用IC取付け 】

 

【 Step12 LED・フォトダイオード取付け 】

 

LEDとフォトダイオードは取付け方向に注意する必要があります。

【 Step12 LED・フォトダイオード取付け (ハンダ付け部拡大) 】

 

【 ハンダ面外観 】

 

電源用スルーホールに手持ちの2Pコネクタを取付けました。

【 基板完成外観1 】

 

【 基板完成外観2 】

 

【 基板完成外観3 】

 

【 基板完成外観4 】

 

【 基板完成外観5 】

 

【 基板完成外観6 】

  


動 作 確 認

  近距離での動作確認をしました。 動作確認当初は受信した音声がとても歪んでいたりしてうまく受信できていない状態でした。 その後、音声信号の入力レベルと基板半固定抵抗の調整を適切にすることで、耳で聴く範囲では歪が気にならない程度で受信できました。 なお、光通信の距離を離すためには光学的な補助機構(収束・収光)が必要だと感じました。 (アナログ信号:振幅変調による遠距離光通信は電気的・光学的に難しいと推測します。)

 下記に動作確認の状態を掲載します。 サンプル音には「童謡・唱歌の世界(https://www.s-pst.info/douyou-syouka/)」に掲載の「ウサギのダンス」を利用させていただきました。

 最初にLEDとフォトダイオードを近づけて動作確認をしました。 バックに僅かなハム音がありますが、思った以上の音質で受信できていました。

 

画像をクリックすると受信した音声出力を聴けます。

【 距離2cm程度での動作確認(外乱光影響有り) 】

 

 

 上記画像状態からLED〜フォトダイオード間距離を約10cm離しました。 入力レベルなどの調整はしていません。 距離が離れたため、ハム音の後ろに声信号が聴こえるようになりました。 ハム音の原因を探ると、撮影ブースの外で用いていた商用電源60Hzで点灯している蛍光灯が原因でした。

 

画像をクリックすると受信した音声出力を聴けます。

【 距離10cm程度での動作確認(外乱光影響有り) 】

 

 蛍光灯の影響を無くすために、蛍光灯を消灯するのではなく撮影用の照明(DCDCコンバータを用いた冷陰極管)を点灯しました。 照明の明るさが支配的となり、蛍光灯の影響が分からない程度になりました。 

 

画像をクリックすると受信した音声出力を聴けます。

 

【 距離10cm程度での動作確認(外乱光影響ほぼ無し) 】

 

 LEDとフォトセンサ間の距離をわずか10cm程度にするだけで受信した音声の信号レベルがとても小さくなります。 通信距離を延ばす際には、LED側の振幅を大きくする、受信側の増幅度を上げる、もしくは、通信の光を収束・収光するなど電気的・光学的な支援が必要です。

 


参 考 資 料

 本キットには取扱説明書がありません。 CQ出版社「別冊CQ ham radio QEX Japan No.28 2018年09月号 Autumn」の「電気街情報別館 aitendoのキットで作る LED Walkie−Talkie(P80) 著者 JG1CCL 内田裕之氏」を参照されることをお勧めします。

 

【 別冊CQ ham radio QEX Japan No.28 】

 

【 電気街情報別館 aitendoのキットで作る LED Walkie−Talkie 】

  

データ作成者 CBA

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注意事項


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