Theremin: elektronska Odiseja [na 555 Tajmer IC] *(Tinkercad): 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

U ovom eksperimentu sam dizajnirao optički termin koristeći 555 timer IC. Ovdje ću vam pokazati kako stvarati muziku (blizu nje: P) bez dodirivanja muzičkog instrumenta. U osnovi se ovaj instrument naziva Theremin, koji je originalno konstruirao ruski naučnik Léon Theremin. Originalni termin koristio je radiofrekventne smetnje uzrokovane kretanjem ruke igrača za promjenu visine instrumenta. Ovaj optički termin ovisi o intenzitetu svjetlosti koja pada na fotootpornik koji se može kontrolirati kretanjem ruke igrača. Pokušat ću objasniti i svaku fazu kola. Nadam se da će vam se svidjeti ova praktična primjena elektronike koju biste studirali na svom fakultetu.

Nemate komponente za elektroniku? ILI Bojite se igrati sa elektronikom? Hej, ne brini!

Cijelo ovo kolo sam dizajnirao praktično na Tinkercadu (www.tinkercad.com). Provjerite to i igrajte se s elektronikom dizajniranjem stvarnih stvari i također ih pokrenite (simulacija).

Korak 1: Potrebne komponente

Evo popisa svih bitnih komponenti potrebnih za izgradnju ovog kola:

1) 555 IC mjerač vremena

2) 10 kOhm otpornik

3) LDR (fotootpornik)

4) 100 nF kondenzator

5) Piezo (zujalica)

6) +9 V baterija i DC utičnica za napajanje (5,5 mm x 2,1 mm)

Prije svega, dizajnirajte cijeli ovaj krug na tinkercadu kako biste stekli ideju! Također možete provjeriti izlaz osnovnih kola na tinkercadu. Za referencu sam priložio csv datoteku koja sadrži popis svih komponenti.

Korak 2: Dizajn i rad kola

U osnovi 555 timer IC je integrirano kolo (čip) koje se koristi u raznim aplikacijama za mjerenje vremena, generiranje impulsa i oscilatore. 555 se može koristiti za osiguravanje vremenskih kašnjenja, kao oscilator i kao flip-flop element.

Postoje različiti načini primjene 555 Timer IC -a, ovisno o tome kako ga konfiguriramo.

IC 555 Timer može se spojiti ili u monostabilnom načinu rada, čime se proizvodi precizni tajmer s fiksnim trajanjem, ili u svom bistabilnom načinu rada za stvaranje radnje prebacivanja tipa japanke. No, ovdje povezujemo integrirani IC 555 u stabilnom načinu rada kako bismo proizveli vrlo stabilno kolo oscilatora 555 za generiranje visoko preciznih slobodnih talasnih oblika čija se izlazna frekvencija može podesiti pomoću vanjski spojenog kruga RC spremnika koji se sastoji od samo dva otpornika i kondenzator.

U vanjskom krugu možete vidjeti krug RC spremnika, gdje LDR (otpornik ovisan o svjetlu) također djeluje kao dio kruga RC spremnika zajedno sa 10k Ohm otpornikom i kondenzatorom.

OSNOVNI RAD: Jednostavnim pomicanjem ruke preko LDR -a mijenjamo količinu svjetlosti koja pada na LDR, što mijenja intenzitet svjetla, a time i ukupni otpor. Više svjetla, najmanje otpora i obrnuto. Dakle, promjenom otpora LDR -a mijenjamo i vremensku konstantu RC -a cjelokupnog kruga koja ukupno mijenja frekvenciju ovog kruga (kvadratni impulsi koje generira 555 Timer IC) promjenjenim vremenom punjenja i pražnjenja kondenzatora.

Potpuno objašnjenje:

Kada je 555 u nestabilnom načinu rada, izlaz sa pina 3 je kontinuirani tok impulsa (kvadratni valovi).

Pin 2 je okidač (koristi se za aktiviranje komponenti kruga), bit će spojen na masu putem kondenzatora. Punjenje i pražnjenje ovog kondenzatora uključuje pinove 3 i 7. Pin 3 je izlazni pin. U ovom kolu emituje signal kvadratnog talasa. Pin 4 je pin za resetovanje. Ovaj pin je spojen na pozitivnu stranu baterije. Pin 6 je prag.

Kondenzator će se napuniti i kada dosegne oko 2/3 Vcc (napon iz baterije), to se detektira pomoću praga. Time će se prekinuti vremenski interval i poslati 0 V (Volt) na izlazni pin 3 (isključuje ga). Pin 7 je igla za pražnjenje. Ovaj pin takođe isključuje prag pin 6. Kada je pin 7 isključen, prekida napajanje kondenzatora što dovodi do njegovog pražnjenja. Pin 7 takođe kontroliše vreme. Pin 7 je spojen na otpornik od 100K ohma (LDR), a promjenom vrijednosti otpornika od 100K ohma (LDR) mijenja se vrijeme kontakta 7 i na taj način mijenja frekvencija izlaza kvadratnog vala pomoću pina 3. Pin 8 je spojen na pozitivno napajanje (Vcc).

Čip 555 je u nestabilnom načinu rada što znači da Pin 3 šalje kontinuirani tok impulsa između 9 volti i 0 volti (signal kvadratnog vala). U sljedećem krugu sam izmijenio standardni generator kvadratnih valova 555 zamjenom 100k ohmskog otpornika svjetlozavisnim otpornikom (LDR) ili fotootpornikom. Dodao sam i piezoelektrični zvučnik za pretvaranje valova u zvuk.

Ovako se zvuk generira pomoću 555 tajmera IC i LDR. Nadam se da ste razumeli logiku. Ako niste razumjeli logiku nestabilnog načina rada, pročitajte malo o svim različitim načinima nje, tada bi bilo lakše razumjeti. Ima li još sumnji? Slobodno pitajte

Korak 3: Izlaz simulacije i rezultat

Molimo pogledajte simulaciju kola (izlaz osciloskopa) i njen stvarni rad kola koje sam dizajnirao na matičnoj ploči kroz video zapis. Nadam se da su vam se svidjeli sablasni zvukovi: P (pokretanje motora).

Pokažite na zapažanje: Imajte na umu da u početku ne stavljam nikakvo svjetlo baklje i gotovo ga prekrivam rukom da blokiram svjetlo, a zatim dobivam vrlo NISKOFREKVENCAN zvuk! Dok lagano pomičete ruku, postaje sve svjetlija, pa se stoga frekvencija lagano povećava. Ali kad stavim svjetlo baklje, tada frekvencija naglo skoči na mnogo veću frekvenciju zbog velike količine svjetla !. Pogledajte kako se možete igrati s njim za generiranje zvukova različitih frekvencija.

Dizajn kola zasnovanog na softveru na Tinkercadu:

Posjetite web stranicu, Izmijenite krug i uradite simulaciju kruga.

Moje drugo kolo Termin koristeći NAND logička vrata:

Nadam se da vam se ovo svidjelo. Uskoro ću ga pokušati dodatno poboljšati dodavanjem dodatnih komponenti za poboljšanje zvučnog vala i za povećanje frekvencijskog raspona.

Do tada uživajte u igri s elektronikom bez brige da ćete bilo što oštetiti. Pogodi šta? preko njega možete dobiti i CAD PCB izgled EAGLE -a tako što ćete ga izvesti! Takođe, možete čak i dizajnirati 3D modele na ovoj nevjerovatnoj web stranici: www.tinkercad.com

SVE NAJBOLJE: D