Theremin: elektron Odisseya [555 taymer ICda] *(Tinkerkad): 3 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Ushbu tajribada men 555 taymerli IC yordamida optik termini yaratdim. Bu erda men sizga musiqa asbobiga tegmasdan ham musiqani qanday yaratishni ko'rsataman (unga yaqin: P). Asosan, bu asbob Theremin deb nomlanadi, uni dastlab rus olimi Leon Theremin qurgan. Asl termemen asbobning ohangini o'zgartirish uchun o'yinchining qo'li harakatidan kelib chiqadigan radiochastota shovqinidan foydalangan. Bu optik termemin futbolchining qo'li harakati bilan boshqariladigan fotorezistorga tushadigan yorug'lik intensivligiga bog'liq. Men har bir bosqichni tushuntirishga harakat qilaman. Umid qilamanki, siz kollejda o'qigan elektronikaning amaliy qo'llanilishini yoqtirasiz.

Sizda elektronika komponentlari yo'qmi? Yoki siz elektron buyumlar bilan o'ynashdan qo'rqasizmi? Hey, xavotirlanishga hojat yo'q!

Men butun sxemani deyarli Tinkercad -da (www.tinkercad.com) ishlab chiqdim. Buni tekshiring va haqiqiy narsalarni loyihalash orqali elektronika bilan o'ynang, shuningdek ularni ishga tushiring (simulyatsiya).

1 -qadam: zarur komponentlar

Mana, ushbu sxemani yaratish uchun zarur bo'lgan barcha asosiy komponentlar ro'yxati:

1) 555 taymer IC

2) 10 kOhm qarshilik

3) LDR (fotorezistor)

4) 100 nF kondansatör

5) Piezo (Buzzer)

6) +9 V Batareya va quvvat manbai DC uyasi (5,5 mm x 2,1 mm)

Birinchidan, tasavvurga ega bo'lish uchun butun sxemani tinkercad -da loyihalashtiring! Bundan tashqari, tinkercad -dagi asosiy kontaktlarning zanglashini tekshirishingiz mumkin. Malumot uchun barcha komponentlar ro'yxatini o'z ichiga olgan CSV faylini biriktirdim.

2 -qadam: O'chirish dizayni va ishlash

Asosan 555 taymer IC - bu turli xil taymer, puls ishlab chiqarish va osilator dasturlarida ishlatiladigan integral mikrosxemadir. 555 vaqtni kechiktirishni ta'minlash uchun, osilator sifatida va flip-flop elementi sifatida ishlatilishi mumkin.

555 Taymer IC ni qanday sozlashimizdan kelib chiqib, uni qo'llashning turli usullari mavjud.

555 Timer IC-ni "Monostable" rejimida ulash mumkin, shu bilan aniq vaqtli aniq taymer ishlab chiqarilishi mumkin, yoki "Bistable" rejimida aylantirish-almashtirish turiga o'tish mumkin. Ammo, biz bu erda 555 taymer ICni barqaror rejimda ulab turibmiz, juda aniq erkin ishlaydigan to'lqin shakllarini ishlab chiqarish uchun 555 osilator sxemasini ishlab chiqaramiz, uning chiqish chastotasi faqat ikkita rezistordan iborat tashqi ulangan RC tank sxemasi yordamida sozlanishi mumkin. kondansatör.

Chiqish sxemasida siz RC tank sxemasini ko'rishingiz mumkin, bu erda LDR (nurga bog'liq bo'lgan rezistor) 10k Ohmli rezistor va kondansatkich bilan birga RC tank sxemasining bir qismi sifatida ishlaydi.

ASOSIY ISH: Qo'lni LDR ustida siljitish orqali biz LDRga tushadigan yorug'lik miqdorini o'zgartiramiz, bu esa yorug'lik intensivligini va shuning uchun umumiy qarshilikni o'zgartiradi. Ko'proq yorug'lik, eng kam qarshilik va aksincha. Shunday qilib, LDR qarshiligini o'zgartirib, biz umumiy zanjirning RC vaqt konstantasini o'zgartiramiz, bu kondansatörning zaryadlash va tushirish vaqtining o'zgarishi bilan ushbu davrning chastotasini (555 taymer IC tomonidan ishlab chiqarilgan kvadrat pulslar) o'zgartiradi.

To'liq tushuntirish:

555 barqaror rejimda bo'lsa, 3 -pindan chiqish pulslarning uzluksiz oqimi (kvadrat to'lqinlar) dir.

2 -pin - bu Trigger pimi (elektron komponentlarini ishga tushirish uchun ishlatiladi), u kondansatör orqali erga ulanadi. Ushbu kondansatkichni zaryadlash va tushirish 3 va 7 -pinlarni yoqadi. 3 -pin - chiqish pimi. Bu sxemada u kvadrat to'lqin signalini chiqaradi. 4 -pin - bu PIN -kodni tiklash. Bu pin batareyaning ijobiy tomoniga ulangan. 6 -pin - bu eshik chegarasi.

Kondensator zaryad oladi va taxminan 2/3 Vcc (batareyadan kuchlanish) ga yetganda, bu chegara pimi orqali aniqlanadi. Bu vaqt oralig'ini tugatadi va 3 -chiqish piniga 0 V (volt) yuboradi (uni o'chiradi). 7 -pin - tushirish pimi. Bu pin, shuningdek, 6 -gachasi eshik bilan o'chiriladi. 7 -pin o'chirilganda, kondansatör quvvatini uzadi, bu esa uning tushishiga olib keladi. 7 -pin ham vaqtni boshqaradi. 7 -pin 100K ohmli rezistorga (LDR) ulangan va 100K ohmli rezistorning (LDR) qiymatini o'zgartirish 7 -pinning vaqtini o'zgartiradi va shu bilan 3 -pinli kvadrat to'lqin chiqish chastotasini o'zgartiradi. ijobiy quvvat manbai (Vcc).

555 chipi barqaror rejimda, ya'ni Pin 3 9 voltdan 0 voltgacha bo'lgan doimiy impulslar oqimini yuboradi (kvadrat to'lqinli signal). Quyidagi sxemada men 100k ohmli qarshilikni nurga bog'liq rezistor (LDR) yoki fotorezistor bilan almashtirish orqali standart 555 kvadrat to'lqin generatorini o'zgartirdim. Men to'lqinlarni tovushga aylantirish uchun piezoelektrik karnay ham qo'shdim.

555 taymer IC va LDR yordamida ovoz shunday ishlab chiqariladi. Umid qilamanki, siz mantiqni tushundingiz. Agar siz yigitlar aql bovar qilmas rejim mantig'ini tushunmagan bo'lsangiz, unda har xil rejimlar haqida bir oz o'qing, shunda tushunish osonroq bo'ladi. Hali ham shubhalar bormi? Bemalol so'rang

3 -qadam: Simulyatsiya chiqishi va natijasi

Iltimos, video sim orqali simulyatsiyani (osiloskopning chiqishi) va uning men ishlagan taxtada haqiqiy ishlashini ko'ring. Umid qilamanki, sizga dahshatli tovushlar yoqdi: P (mototsiklni ishga tushirish).

E'tibor bering: E'tibor bering, dastlab men hech qanday chiroq yoqmayapman va deyarli qo'lim bilan nurni to'sib qo'ymayman, keyin men juda past chastotali ovozni olaman! Qo'lni biroz yuqoriga ko'targanda, uning yorug'ligi oshadi va shuning uchun chastota biroz oshadi. Ammo men mash'al chiroqni qo'yganimda, yorug'lik katta bo'lgani uchun chastota to'satdan yuqori chastotaga o'tadi! Qarang, turli chastotali tovushlarni chiqarish uchun u bilan qanday o'ynash mumkin.

Tinkercad-da dasturiy ta'minotga asoslangan elektron dizayn:

Veb -saytga tashrif buyuring, sxemani o'zgartiring va simulyatsiyani bajaring.

Mening boshqa Theremin davri NAND Logic Geytsdan foydalanadi:

Umid qilamanki, bu sizga yoqdi. Tez orada tovush to'lqinini yaxshilash va chastota diapazonini oshirish uchun qo'shimcha komponentlar qo'shib, uni yanada yaxshilashga harakat qilaman.

Hech narsaga zarar etkazishdan xavotirlanmasdan, elektronika bilan o'ynashdan zavqlaning. Bilasizmi? uni eksport qilish orqali siz EAGLE ning SAPR PCB sxemasini olishingiz mumkin! Bundan tashqari, siz ushbu ajoyib veb -saytida 3D modellarni ham loyihalashtirishingiz mumkin: www.tinkercad.com

BARCHA ENG ZO'R: D