Theremin: Electronic Odyssey [on 555 Timer IC] *(Tinkercad): 3 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл экспериментте мен 555 таймер IC көмегімен оптикалық теремин құрдым. Мұнда мен сізге музыкалық аспапқа тимей -ақ музыканы қалай жасау керектігін көрсетемін (оған жақын: P). Негізінен бұл құралды орыс ғалымы Леон Теремин жасаған Термемин деп атайды. Термемин ойыншының қолының қозғалысынан туындаған радиожиілік кедергісін аспаптың дыбысын өзгерту үшін қолданды. Бұл оптикалық теремин ойыншының қолының қозғалысы арқылы басқарылатын фоторезисторға түсетін жарықтың қарқындылығына байланысты. Мен тізбектің әр кезеңін түсіндіруге тырысамын. Сіз өзіңіздің колледжде оқыған электрониканың бұл практикалық енгізілімін ұнатасыз деп сенемін.

Электроника компоненттері жоқ па? НЕМЕСЕ электроника заттарымен ойнаудан қорқасыз ба? Эй, уайымдаудың қажеті жоқ!

Мен бұл тізбекті Tinkercad (www.tinkercad.com) сайтында жасадым. Оны тексеріп, электроникамен ойнаңыз, нақты заттарды жобалаңыз, сонымен қатар оларды іске қосыңыз (модельдеу).

1 -қадам: Қажетті компоненттер

Міне, осы тізбекті құруға қажетті барлық маңызды компоненттердің тізімі:

1) 555 таймер IC

2) 10 кОм резистор

3) LDR (фоторезистор)

4) 100 нФ конденсатор

5) Пьезо (дыбыстық сигнал)

6) +9 В аккумуляторлық қуаты мен тұрақты ток ұясы (5,5 мм x 2,1 мм)

Ең алдымен, идея алу үшін осы тізбекті tinkercad -те жасаңыз! Сондай -ақ, tinkercad -тегі негізгі тізбектердің шығуын тексеруге болады. Мен сілтеме үшін барлық компоненттердің тізімін қамтитын csv файлын тіркедім.

2 -қадам: схеманы жобалау және жұмыс

Негізінен 555 таймер IC - бұл әр түрлі таймерде, импульсті генерациялауда және осцилляторларда қолданылатын интегралды схема (чип). 555 уақытты кешіктіруді қамтамасыз ету үшін, осциллятор ретінде және флип-флоп элементі ретінде қолданыла алады.

555 Timer IC қолданудың әр түрлі режимдері бар, оны қалай конфигурациялаймыз.

555 таймері IC-ді Monostable режимінде қосуға болады, осылайша нақты уақыт ұзақтығының дәл таймерін шығарады, немесе Bistable режимінде ауыспалы түрдегі ауысу әрекетін жасайды. Бірақ, біз мұнда 555 таймерді тұрақты режимде қосамыз, бұл өте тұрақты бос жұмыс істейтін толқын формаларын генерациялауға арналған 555 осциллятор тізбегін шығару үшін, оның шығыс жиілігі тек екі резистордан тұратын сыртқы қосылған RC резервуарлық тізбегінің көмегімен реттелуі мүмкін. конденсатор.

Сыртқы схемада сіз RC резервуарларының тізбегін көре аласыз, онда LDR (жарыққа тәуелді резистор) резисторлық резистор мен конденсатормен бірге RC цистернасының бір бөлігі ретінде әрекет етеді.

НЕГІЗГІ ЖҰМЫС: Қолды LDR -ге жылжыту арқылы біз LDR -ге түсетін жарық мөлшерін өзгертеміз, ол жарық қарқындылығын өзгертеді, демек оның жалпы қарсылығын. Жарық көбірек, қарсылық аз және керісінше. Осылайша, LDR кедергісін өзгерте отырып, біз конденсатордың зарядтау және разрядтау уақыты өзгергенде осы тізбектің жиілігін (555 Таймер IC генерациялайтын квадрат импульс) өзгертетін жалпы тізбектің RC уақыт константасын өзгертеміз.

Толық түсініктеме:

555 тұрақтылық режимінде болғанда, 3 -істікшеден шығатын импульс үздіксіз ағыны (шаршы толқындар) болып табылады.

2 -ші түйреуіш - істікшелі түйреуіш (тізбек компоненттерін іске қосу үшін қолданылады), ол жерге конденсатор арқылы қосылады. Бұл конденсатордың зарядталуы мен разрядталуы 3 және 7 -ші түйреуіштерді қосады. Бұл тізбекте ол квадраттық толқын сигналын шығарады. 4 -ші түйреу - түйреуішті қалпына келтіру. Бұл түйреуіш батареяның оң жағына қосылған. 6 -түйреуіш - шекті түйреуіш.

Конденсатор зарядталады және шамамен 2/3 Vcc (аккумулятордан кернеу) жеткенде, бұл шекті түйреуіш арқылы анықталады. Бұл уақыт аралығын аяқтайды және шығыс түйреуішіне 0 В (Вольт) жібереді (оны өшіреді). 7 -түйреуіш - разрядты түйреуіш. Бұл түйреуіш 6 шекті істікпен де өшіріледі. 7 -істікшені сөндіргенде ол конденсатордың қуатын ажыратады, бұл оның разрядына әкеледі. 7 -пин сонымен қатар уақытты басқарады. 7 -істік 100К Ом резисторына (LDR) қосылған және 100К Ом резисторының (LDR) мәнін өзгерту 7 -істікшенің уақытын өзгертеді, осылайша квадраттық толқын шығысының жиілігін 3 -істікшеге өзгертеді. оң қуат көзі (Vcc).

555 чипі тұрақты режимде, демек Pin 3 9 вольт пен 0 вольт арасындағы импульстердің үздіксіз ағынын жібереді (шаршы толқындық сигнал). Келесі схемада мен 1005 Ом резисторды жарыққа тәуелді резисторға (LDR) немесе фоторезисторға ауыстыру арқылы стандартты 555 шаршы толқын генераторын өзгерттім. Мен сонымен қатар толқындарды дыбысқа айналдыру үшін пьезоэлектрлік динамик қостым.

Дыбыс осылайша 555 Timer IC & LDR көмегімен шығарылады. Сіздер логиканы түсіндіңіздер деп үміттенемін. Егер сіз балалар керемет режимнің логикасын түсінбеген болсаңыз, онда оның әр түрлі режимдері туралы аздап оқыңыз, сонда оны түсіну оңайырақ болар еді. Әлі де күмән бар ма? Сұраудан тартынбаңыз

3 -қадам: модельдеудің нәтижесі мен нәтижесі

Бейне арқылы тақтада жасалған схеманың модельдеуін (осциллографтың шығысы) және оның нақты жұмысын қараңыз. Сізге қорқынышты дыбыстар ұнады деп үміттенемін: P (мотоциклді бастау).

Назар аударыңыз: Назар аударыңыз, мен бастапқыда шамды қоймаймын және оны қолыммен жауып қоямын, содан кейін мен ЖАУЫРЛЫҚТЫ дыбыс шығарамын! Қолды сәл жоғары көтергенде, оның жарығы артады, демек жиілік сәл жоғарылайды. Бірақ мен шамды қойған кезде, жарықтың үлкен мөлшеріне байланысты жиілік кенеттен жоғары жиілікке өтеді! Қараңыз, әр түрлі жиілікті дыбыстарды шығару үшін онымен қалай ойнауға болады.

Tinkercad бағдарламалық қамтамасыз ету схемасы:

Веб -сайтқа кіріңіз, тізбекті өзгертіңіз, сонымен қатар схеманы модельдеңіз.

NAND Logic Gates қолданатын менің басқа Theremin схемасы:

Сізге бұл ұнады деп үміттенемін. Мен дыбыс толқынын жақсарту және жиілік диапазонын ұлғайту үшін қосымша компоненттер қосу арқылы оны жақында жақсартуға тырысамын.

Осы уақытқа дейін электроникамен ойнаудан рахат алыңыз, ештеңеге зиян келтірмеймін. Сіз қалай ойлайсыз? Сіз сонымен қатар EAGLE CAD PCB схемасын экспорттау арқылы ала аласыз! Сонымен қатар, сіз 3D модельдерін осы таңғажайып веб -сайтта жасай аласыз: www.tinkercad.com

БАРЛЫҚ ЕҢ ҮЗДІК: Д.