Theremin: elektroninė odisėja [į 555 laikmačio IC] *(Tinkercad): 3 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šiame eksperimente aš sukūriau „Optical Theremin“, naudodamas 555 laikmačio IC. Čia aš jums parodysiu, kaip sukurti muziką (artimą jai: P), net neliesdami muzikos instrumento. Iš esmės šis instrumentas vadinamas „Theremin“, kurį iš pradžių sukonstravo rusų mokslininkas Léon Theremin. Originalus tenminas naudojo radijo dažnio trukdžius, kuriuos sukėlė žaidėjo rankos judesys, kad pakeistų instrumento aukštį. Šis optinis parametras priklauso nuo šviesos stiprumo, kuris patenka į fotorezistorių, kurį galima valdyti žaidėjo rankos judesiu. Aš taip pat pabandysiu paaiškinti kiekvieną grandinės etapą. Tikiuosi, kad jums patiks šis praktinis elektronikos diegimas, kurį būtumėte studijavę savo kolegijoje.

Neturite elektronikos komponentų? ARBA bijai žaisti su elektronika? Ei, nereikia jaudintis!

Aš sukūriau visą šią grandinę praktiškai „Tinkercad“(www.tinkercad.com). Patikrinkite ir žaiskite su elektronika, kurdami faktinius dalykus ir juos paleiskite (modeliavimas).

1 žingsnis: reikalingi komponentai

Čia yra visų pagrindinių komponentų, reikalingų šiai grandinei sukurti, sąrašas:

1) 555 laikmatis IC

2) 10 kOhm rezistorius

3) LDR (fotorezistorius)

4) 100 nF kondensatorius

5) Pjezo (garsinis signalas)

6) +9 V baterija ir maitinimo DC lizdas (5,5 mm x 2,1 mm)

Pirmiausia suprojektuokite visą šią grandinę tinkercad, kad gautumėte idėją! Taip pat galite patikrinti tinkercad pagrindines grandines. Aš pridėjau csv failą, kuriame yra visų komponentų sąrašas.

2 žingsnis: grandinės projektavimas ir darbas

Iš esmės 555 laikmačio IC yra integruotas grandynas (lustas), naudojamas įvairiose laikmačių, impulsų generavimo ir osciliatorių programose. „555“gali būti naudojamas laiko vėlavimui užtikrinti, kaip osciliatorius ir kaip „flip-flop“elementas.

Priklausomai nuo to, kaip mes jį konfigūruojame, yra įvairių 555 laikmačio IC taikymo būdų.

„555 Timer IC“gali būti prijungtas monostabiliuoju režimu, tokiu būdu sukuriant fiksuoto laiko tikslumo laikmatį, arba „Bistable“režimu, kad būtų atliktas „flip-flop“tipo perjungimo veiksmas. Bet čia mes prijungiame 555 laikmačio IC „Astable“režimu, kad būtų sukurta labai stabili 555 osciliatoriaus grandinė, skirta generuoti labai tikslias laisvai veikiančias bangos formas, kurių išėjimo dažnį galima reguliuoti naudojant išoriškai prijungtą RC bako grandinę, kurią sudaro tik du rezistoriai ir kondensatorius.

Išėjimo grandinėje galite pamatyti RC bako grandinę, kurioje LDR (nuo šviesos priklausomas rezistorius) taip pat veikia kaip RC bako grandinės dalis kartu su 10 k omų rezistoriumi ir kondensatoriumi.

PAGRINDINIS DARBAS: Tiesiog perkeldami ranką virš LDR, mes keičiame šviesos kiekį, krintantį ant LDR, o tai keičia šviesos intensyvumą ir kartu bendrą atsparumą. Daugiau šviesos, mažiausias pasipriešinimas ir atvirkščiai. Taigi, keisdami LDR pasipriešinimą, mes keičiame visos grandinės RC laiko konstantą, kuri iš esmės keičia šios grandinės dažnį (kvadratiniai impulsai, generuojami 555 laikmačio IC) dėl pasikeitusio kondensatoriaus įkrovimo ir iškrovimo laiko.

Visas paaiškinimas:

Kai 555 veikia stabilumo režimu, 3 kaiščio išėjimas yra nenutrūkstamas impulsų srautas (kvadratinės bangos).

2 kaištis yra trigerio kaištis (naudojamas grandinės komponentams suaktyvinti), jis bus prijungtas prie žemės per kondensatorių. Įkraunant ir iškraunant šį kondensatorių, įjungiami 3 ir 7 kaiščiai. 3 kaištis yra išvesties kaištis. Šioje grandinėje jis išleidžia kvadratinių bangų signalą. 4 kaištis yra atstatymo kaištis. Šis kaištis yra prijungtas prie teigiamos akumuliatoriaus pusės. 6 kaištis yra slenksčio kaištis.

Kondensatorius įkraunamas ir kai jis pasiekia apie 2/3 Vcc (įtampa iš akumuliatoriaus), tai nustato slenksčio kaištis. Tai baigs laiko intervalą ir nusiųs 0 V (voltų) į 3 išvesties kaištį (jį išjungs). 7 kaištis yra išleidimo kaištis. Šį kaištį taip pat išjungia slenksčio kaištis 6. Išjungus 7 kaištį, jis nutraukia kondensatoriaus maitinimą, dėl kurio jis išsikrauna. 7 kaištis taip pat kontroliuoja laiką. 7 kaištis yra prijungtas prie 100K omų rezistoriaus (LDR), o pakeitus 100K omų rezistoriaus (LDR) vertę, keičiamas 7 kaiščio laikas ir taip keičiamas kvadratinių bangų išėjimo dažnis 3 kaiščiu. teigiamas maitinimo šaltinis (Vcc).

555 lustas veikia stabiliame režime, o tai reiškia, kad 3 kaištis siunčia nenutrūkstamą impulsų srautą nuo 9 voltų iki 0 voltų (kvadratinių bangų signalas). Šioje grandinėje aš pakeičiau standartinį 555 kvadratinių bangų generatorių, pakeisdamas 100 k omų rezistorių į šviesai priklausantį rezistorių (LDR) arba fotorezistorių. Taip pat pridėjau pjezoelektrinį garsiakalbį, kad bangos taptų garsu.

Taip garsas sukuriamas naudojant 555 laikmačio IC ir LDR. Tikiuosi, kad supratote logiką. Jei jūs, vaikinai, nesupratote stabilios režimo logikos, tada šiek tiek perskaitykite apie įvairius jos režimus, tada būtų lengviau suprasti. Vis dar kyla abejonių? Nesidrovėkite klausti

3 žingsnis: modeliavimo išvestis ir rezultatas

Žiūrėkite vaizdo įrašą grandinės modeliavime (osciloskopo išvestis) ir faktinį jos sukurtos grandinės veikimą. Tikiuosi, kad jums patiko baisūs garsai: P (motociklo paleidimas).

Atkreipkite dėmesį: atkreipkite dėmesį, kad iš pradžių aš nededu jokios degiklio šviesos ir beveik neuždengiu jos ranka, kad užblokuotų šviesą, tada išgirstu labai žemo dažnio garsą! Šiek tiek pakėlus ranką į viršų, ji gauna daugiau šviesos, todėl dažnis šiek tiek padidėja. Bet kai užsidegu žibintuvėlio šviesą, tada dažnis staigiai šokteli į daug aukštesnį dažnį dėl didelio šviesos kiekio !. Pažiūrėkite, kaip galite žaisti su juo, kad sukurtumėte skirtingo dažnio garsus.

„Tinkercad“programinės įrangos grandinės dizainas:

Apsilankykite svetainėje, pakeiskite grandinę ir atlikite grandinės modeliavimą.

Mano kita „Theremin“grandinė naudojant „NAND Logic Gates“:

Tikimės, kad jums tai patiko. Netrukus bandysiu jį dar labiau patobulinti, pridėdamas papildomų komponentų, skirtų pagerinti garso bangą ir padidinti dažnių diapazoną.

Iki to laiko mėgaukitės žaidimu su elektronika, niekada nesijaudindami, kad nieko nesugadinsite. Spėk? eksportuodami taip pat galite gauti EAGLE CAD PCB išdėstymą! Taip pat galite sukurti 3D modelius šioje nuostabioje svetainėje: www.tinkercad.com

VISKAS GERIAUSIAS: D