Theremin: Electronic Odyssey [na 555 Timer IC] *(Tinkercad): 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

V tem poskusu sem zasnoval optični termin s pomočjo časovnika IC 555. Tukaj vam bom pokazal, kako ustvariti glasbo (blizu nje: P), ne da bi se sploh dotaknili glasbila. V bistvu se ta instrument imenuje Theremin, ki ga je prvotno zgradil ruski znanstvenik Léon Theremin, prvotno pa je uporabljal radijske frekvence, ki jih je povzročilo gibanje igralčeve roke, da bi spremenil višino instrumenta. Ta optični termin je odvisen od jakosti svetlobe, ki pade na foto upor, ki ga je mogoče nadzorovati z gibanjem igralčeve roke. Poskusil bom razložiti tudi vsako stopnjo vezja. Upam, da vam bo všeč ta praktična izvedba elektronike, ki bi jo študirali na svoji fakulteti.

Nimate komponent za elektroniko? ALI Se bojite igrati z elektroniko? Hej, ni treba skrbeti!

Celotno vezje sem oblikoval tako rekoč na Tinkercadu (www.tinkercad.com). Preverite in se igrajte z elektroniko tako, da oblikujete dejanske stvari in jih tudi zaženete (simulacija).

1. korak: potrebne komponente

Tu je seznam vseh bistvenih komponent, potrebnih za izdelavo tega vezja:

1) 555 Časovnik IC

2) 10 kOhm upor

3) LDR (fotorezistor)

4) 100 nF kondenzator

5) Piezo (zvočni signal)

6) +9 V baterija in vtičnica za enosmerni tok (5,5 mm x 2,1 mm)

Najprej oblikujte celotno vezje na tinkercadu, da dobite predstavo! Na tinkercadu lahko preverite tudi izhod osnovnih vezij. Za referenco sem priložil datoteko csv, ki vsebuje seznam vseh komponent.

2. korak: Oblikovanje in delo vezja

V bistvu 555 timer IC je integrirano vezje (čip), ki se uporablja v različnih aplikacijah za merjenje časa, generiranje impulzov in oscilatorje. 555 se lahko uporablja za zagotavljanje časovnih zamikov, kot oscilator in kot flip-flop element.

555 Timer IC ima različne načine uporabe, odvisno od tega, kako ga konfiguriramo.

IC 555 Timer lahko priključite bodisi v monostabilnem načinu, s čimer ustvarite natančen časovnik s fiksnim časovnim trajanjem, bodisi v svojem bistabilnem načinu, da ustvarite preklopno dejanje tipa flip-flop. Toda tukaj povezujemo časovni sklop 555 v nastavljivem načinu, da dobimo zelo stabilno vezje 555 oscilatorja za ustvarjanje zelo natančnih prostih valovnih oblik, katerih izhodno frekvenco je mogoče nastaviti s pomočjo zunanje povezanega vezja RC rezervoarja, sestavljenega iz samo dveh uporov in kondenzator.

V izhodnem vezju lahko vidite vezje rezervoarja RC, kjer LDR (od svetlobe odvisen upor) deluje tudi kot del kroga rezervoarja RC skupaj z 10k ohmskim uporom in kondenzatorjem.

OSNOVNO DELO: S preprostim premikanjem roke nad LDR spreminjamo količino svetlobe, ki pade na LDR, kar spreminja intenzivnost svetlobe in s tem celoten upor. Več svetlobe, najmanj odpornosti in obratno. Tako s spreminjanjem upora LDR spreminjamo časovno konstanto RC celotnega vezja, ki na splošno spreminja frekvenco tega vezja (kvadratne impulze, ki jih ustvari 555 Timer IC) s spremenjenim časom polnjenja in praznjenja kondenzatorja.

Popolna razlaga:

Ko je 555 v nestabilnem načinu, je izhod 3 pin neprekinjen tok impulzov (kvadratni valovi).

Pin 2 je sprožilni zatič (uporablja se za sprožitev komponent vezja), povezan bo z maso preko kondenzatorja. Polnjenje in praznjenje tega kondenzatorja vključi nožici 3 in 7. Pin 3 je izhodni pin. V tem vezju oddaja signal kvadratnega vala. Pin 4 je pin za ponastavitev. Ta pin je priključen na pozitivno stran baterije. Pin 6 je prag.

Kondenzator se napolni in ko doseže približno 2/3 Vcc (napetost akumulatorja), to zazna prag za prag. S tem se časovni interval konča in 0 V (Volt) pošlje na izhodni pin 3 (izklopi). Pin 7 je izpustni zatič. Ta zatič izklopi tudi pražni zatič 6. Ko je nožica 7 izklopljena, izklopi napajanje kondenzatorja, zaradi česar se izprazni. Pin 7 nadzoruje tudi čas. Pin 7 je priključen na 100K ohmski upor (LDR) in s spreminjanjem vrednosti 100K ohmskega upora (LDR) se spremeni čas zatiča 7 in s tem se spremeni frekvenca izhoda kvadratnega vala s pinom 3. Pin 8 je priključen na pozitivno napajanje (Vcc).

Čip 555 je v nestabilnem načinu, kar pomeni, da Pin 3 pošilja neprekinjen tok impulzov med 9 voltov in 0 voltov (signal kvadratnega vala). V naslednjem vezju sem spremenil standardni generator kvadratnih valov 555 z zamenjavo upora 100k ohma s svetlobno odvisnim uporom (LDR) ali fotorezistorjem. Dodal sem tudi piezoelektrični zvočnik za pretvorbo valov v zvok.

Tako nastane zvok z uporabo 555 Timer IC & LDR. Upam, da ste razumeli logiko. Če fantje niste razumeli logike nestabilnega načina, prosim preberite malo o vseh različnih načinih, potem bi bilo lažje razumeti. Še vedno obstajajo dvomi? Vas prosimo, da vprašate

Korak: Izhod simulacije in rezultat

Oglejte si simulacijo vezja (izhod osciloskopa) in njeno dejansko delovanje vezja, ki sem ga oblikoval na plošči skozi video. Upam, da so vam bili všeč sablasni zvoki: P (Motor se zažene).

Točka za opazovanje: Upoštevajte, da sprva ne prižgem nobene svetilke in jo skoraj pokrivam z roko, da bi blokirala svetlobo, potem dobim zelo NIZKO FREKVENCIJEN zvok! Med premikanjem roke nekoliko navzgor postaja vse lažje, zato se frekvenca nekoliko povečuje. Ko pa prižgem svetilko Torch, potem frekvenca zaradi velike količine svetlobe nenadoma skoči na veliko višjo frekvenco !. Poglejte, kako se lahko z njim igrate za ustvarjanje zvokov različnih frekvenc.

Programsko zasnovano vezje za Tinkercad:

Obiščite spletno mesto, spremenite vezje in izvedite simulacijo vezja.

Moje drugo vezje Termin z uporabo logičnih vrat NAND:

Upam, da vam je bilo to všeč. Kmalu ga bom poskušal še izboljšati z dodajanjem dodatnih komponent za izboljšanje zvočnega vala in za povečanje frekvenčnega območja.

Do takrat pa uživajte v igri z elektroniko, ne da bi pri tem skrbeli, da bi kaj poškodovali. Ugani kaj? preko nje lahko dobite tudi postavitev CAD PCB EAGLE -a z izvozom! Na tem neverjetnem spletnem mestu: www.tinkercad.com lahko celo oblikujete 3D modele

VSE NAJBOLJŠE: D