Generatore di segnale Bluetooth-Un generatore di funzioni o di segnali è un dispositivo di test che produce segnali sotto forma di forme d’onda. In genere, può generare queste forme d’onda a frequenze e ampiezze diverse. In un precedente articolo abbiamo esplorato uno di questi dispositivi, il generatore di toni. Questa volta esploreremo il generatore di segnali Bluetooth. Spiegheremo brevemente cos’è, quali applicazioni possiamo utilizzare e come costruire il proprio.
Generatori di segnale Bluetooth
Generatore di segnale vettoriale con generazione RF
Fonte: Wikimedia Commons
Allo stesso modo in cui i generatori di toni convertono i segnali elettrici in onde audio, i generatori di segnali Bluetooth convertono i segnali elettrici in frequenze radio.
In genere, lo standard Bluetooth produce frequenze comprese tra 2,402 e 2,48 GHz. Un’applicazione semplice per la quale possiamo utilizzare il generatore di segnali Bluetooth è la verifica della frequenza migliore per un ricevitore Bluetooth.
Tuttavia, le funzioni e i generatori di segnale Bluetooth possono essere piuttosto costosi. Fortunatamente, è possibile crearne uno da soli.
Come creare un generatore di segnale Bluetooth
Immagine vettoriale dello smartphone Bluetooth
Il seguente progetto è costituito da tre componenti principali:
Smartphone
Ricevitore audio Bluetooth
Amplificatore
Tuttavia, per eseguire con successo questo progetto è necessario un ulteriore set di componenti elettronici. Di seguito viene riportato un elenco dettagliato di tutti i particolari necessari.
Elenco dei componenti del generatore di segnale Bluetooth
Smartphone Android abilitato al Bluetooth (si consiglia il Bluetooth 5+)
App Generatore di segnale
Amplificatore operazionale IC 741
Resistenza da 10kΩ (R1)
Resistenza da 47kΩ (R2)
Ricevitore audio Bluetooth da 5 V con jack audio femmina da 3,5 mm
Audio da 3,5 mm a maschio
Descrizione del progetto del generatore di segnale Bluetooth
Questa sezione illustra il funzionamento di ciascun componente. Inoltre, vi fornirà una struttura del progetto complessivo. Si consiglia pertanto di utilizzarla come riferimento quando si seguono le istruzioni riportate di seguito.
*Nota: Abbiamo basato questo progetto sul
progetto di R.Grish
Scegliere lo smartphone giusto
Innanzitutto, consigliamo uno smartphone Android perché è più personalizzabile e flessibile di un dispositivo Apple basato su iOS. Inoltre, suggeriamo che il dispositivo utilizzi l’ultimo standard Bluetooth (5.2) per garantire la compatibilità con il ricevitore Bluetooth.
Tuttavia, anche gli standard più vecchi possono funzionare. Affinché i passaggi della guida funzionino, è necessario installare un software per la generazione di forme d’onda sullo smartphone. Una volta accertato di disporre di uno smartphone che soddisfi i requisiti consigliati per questo progetto, è possibile installare l’applicazione Signal Generator dal Google Play Store, il cui utilizzo è completamente gratuito.
In alternativa, potete scaricare l’APK e installarlo manualmente sul vostro smartphone. Tuttavia, questa non è l’unica applicazione generatore di segnali/funzioni disponibile sull’App Store. Se ritenete che il nostro suggerimento sia un po’ troppo difficile da usare per voi, potete cercare altre alternative su Internet.
Capire l’applicazione Generatore di segnali
Schermate del generatore di segnali dal telefono
Abbiamo scelto questa applicazione specifica perché è semplice da usare e genera cinque tipi di forme d’onda. Può produrre:
Onde sinusoidali
Onde triangolari/triangolari
Generatore di segnale Bluetooth–Onde a dente di sega
Onde quadre
Rumore
Capire l’amplificatore
Piedinatura generica del 741
Fonte: Wikimedia Commons
Si consiglia l’amplificatore operazionale IC 741 (op-amp IC 741) perché è ampiamente disponibile e ha una risposta ad alta frequenza fino a 15 kHz. Tuttavia, è possibile utilizzare qualsiasi amplificatore che generi una forma d’onda sonora e abbia una risposta in frequenza decente.
Una frequenza che supera la soglia tollerabile può portare al clipping della tensione.
L’amplificatore richiede un’alimentazione a 12 V da collegare al 7° pin (alimentazione V+). È importante notare che lo scopo dell’amplificatore è quello di ampliare il segnale audio del ricevitore Bluetooth.
Pertanto, sarebbe utile collegare il ricevitore Bluetooth direttamente all’amplificatore. È possibile farlo utilizzando un cavo del jack audio che si biforca in due fili, che devono andare dal jack audio da 3,5 mm all’amplificatore.
Un filo deve andare al secondo pin (invertito -), mentre l’altro al terzo pin (non invertito +). Inoltre, il filo che si collega al 3° pin deve essere collegato anche alla massa del ricevitore Bluetooth.
Quindi, posizionare la resistenza R1 tra il ricevitore Bluetooth e il collegamento del 2° pin. Una volta fatto questo, è necessario collegare l’amplificatore a un dispositivo audio di uscita. Questo dispositivo audio aiuterà a identificare ogni forma d’onda prodotta dal generatore di segnali Bluetooth.
Anche in questo caso, per collegare l’amplificatore a un dispositivo di uscita si utilizza un cavo jack audio. Tuttavia, è necessario fare clic sulla resistenza R2 vicino all’uscita dell’amplificatore e collegarla al cavo del jack audio per garantire che il generatore di onde produca un segnale stabile.
Capire il ricevitore Bluetooth
Il ricevitore Bluetooth è un dispositivo abbastanza semplice e richiede un’alimentazione a 5 V che può essere ottenuta tramite una connessione USB. Anche se non lo consigliamo, è possibile saldare dei fili dalle guide di alimentazione dell’USB e collegarli a un adattatore.
Istruzioni per il generatore di segnale Bluetooth
Nella sezione che segue, spiegheremo come assemblare il progetto. Utilizzate la descrizione precedente per maggiori dettagli su ogni fase.
È possibile utilizzare l’applicazione Single Generator per regolare la frequenza, le forme d’onda, ecc. Il dispositivo di uscita (altoparlante) deve produrre un certo rumore, per lo più un ronzio. Di conseguenza, quando si modifica la frequenza o l’onda dall’applicazione sullo smartphone, si nota che il suono cambia.
Conclusion
Anche in questo caso, possiamo utilizzare il generatore Bluetooth per testare le forme d’onda, le ampiezze, le frequenze e così via, che un dispositivo Bluetooth produce. Anche se il progetto che abbiamo incluso è un po’ rudimentale, è comunque possibile utilizzarlo per divertimento o a scopo didattico. Inoltre, può aiutare a comprendere il funzionamento di altri generatori di segnali e di funzioni. Inoltre, potete usarlo per ampliare la vostra comprensione della tecnologia PCB basata su Bluetooth. Ci auguriamo comunque che la lettura di questa guida sia stata piacevole e utile. Come sempre, vi ringraziamo per la lettura.
