Theremin: elektrooniline odüsseia [555 taimeriga IC] *(Tinkercad): 3 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Selles katses olen kujundanud optilise Theremini, kasutades 555 taimeriga IC -d. Siin näitan teile, kuidas muusikat genereerida (selle lähedal: P) ilma muusikariista puudutamata. Põhimõtteliselt nimetatakse seda instrumenti Thereminiks, mille algselt ehitas vene teadlane Léon Theremin. Algne sealmin kasutas instrumendi kõrguse muutmiseks raadiosageduslikke häireid, mis on põhjustatud mängija käe liikumisest. See optiline funktsioon sõltub fototakisti langeva valguse intensiivsusest, mida saab reguleerida mängija käe liikumisega. Püüan selgitada ka ahela kõiki etappe. Loodan, et teile meeldib see elektroonika praktiline rakendamine, mida oleksite oma kolledžis õppinud.

Kas teil pole elektroonika komponente? VÕI kardad elektroonikaga mängida? Hei, pole vaja muretseda!

Olen kogu selle vooluringi kavandanud virtuaalselt Tinkercadis (www.tinkercad.com). Kontrollige seda ja mängige elektroonikaga, kavandades tegelikke asju ja käivitage need ka (simulatsioon).

Samm: nõutavad komponendid

Siin on kõigi selle vooluahela ehitamiseks vajalike oluliste komponentide loend:

1) 555 Taimer IC

2) 10 kOhm takisti

3) LDR (fototakisti)

4) 100 nF kondensaator

5) pieso (helisignaal)

6) +9 V aku ja alalisvoolu pistik (5,5 mm x 2,1 mm)

Esiteks, kujundage kogu see vooluring võrgustikus, et saada aimu! Samuti saate kontrollida põhiahelate väljundit Tinkercadis. Lisasin viitamiseks csv -faili, mis sisaldab kõigi komponentide loendit.

2. etapp: vooluahela projekteerimine ja töötamine

Põhimõtteliselt on 555 taimer IC integreeritud ahel (kiip), mida kasutatakse mitmesugustes taimerite, impulsside genereerimise ja ostsillaatori rakendustes. 555 saab kasutada aja viivituste pakkumiseks, ostsillaatorina ja flip-flop elemendina.

Sõltuvalt sellest, kuidas me seda konfigureerime, on 555 taimeri IC rakendamiseks erinevaid režiime.

Taimeri IC 555 saab ühendada kas monostabiilses režiimis, tekitades seeläbi kindla ajavahemiku täppistaimeri, või bistable režiimis, et tekitada flip-flop tüüpi lülitus. Kuid siin ühendame taimeriga IC 555 stabiilse režiimi, et toota väga stabiilne 555 ostsillaatoriahel, et genereerida ülitäpseid vabalt töötavaid lainekuju, mille väljundsagedust saab reguleerida väliselt ühendatud RC -tankiahela abil, mis koosneb vaid kahest takistist ja kondensaator.

Väljundahelas näete RC paagi ahelat, kus LDR (valgusest sõltuv takisti) toimib samuti osana RC paagi vooluringist koos 10k oomise takisti ja kondensaatoriga.

PÕHITÖÖ: Lihtsalt liigutades kätt üle LDR -i, muudame LDR -ile langeva valguse hulka, mis muudab valguse intensiivsust ja seega ka üldist takistust. Rohkem valgust, vähem vastupanu ja vastupidi. Niisiis, muutes LDR -i takistust, muudame kogu vooluahela RC ajakonstanti, mis muudab selle vooluahela sagedust (555 taimer IC poolt genereeritud ruutimpulsid) kondensaatori muutunud laadimis- ja tühjenemisaja tõttu.

Täielik selgitus:

Kui 555 on stabiilses režiimis, on nööpnõela 3 väljund pidev impulssvoog (ruutlained).

Pin 2 on päästiku tihvt (kasutatakse vooluahela komponentide käivitamiseks), see ühendatakse kondensaatori kaudu maandusega. Selle kondensaatori laadimine ja tühjendamine lülitab sisse tihvtid 3 ja 7. Pin 3. on väljundtipp. Selles vooluringis väljastab see ruutlaine signaali. Tihvt 4 on lähtestamise tihvt. See tihvt on ühendatud aku positiivse küljega. Tihvt 6 on lävepulk.

Kondensaator laeb ja kui see jõuab umbes 2/3 Vcc (aku pinge), tuvastab see künnise tihvti. See lõpetab ajaintervalli ja saadab 0 V (volti) väljundpoldile 3 (lülitab selle välja). Tihvt 7 on tühjendusnõel. Selle tihvti lülitab välja ka lävepolt 6. Kui tihvt 7 on välja lülitatud, katkestab see kondensaatori toite, mis põhjustab selle tühjenemise. Tihvt 7 juhib ka ajastust. Tihvt 7 on ühendatud 100K oomi takistiga (LDR) ja 100K oomi takisti (LDR) väärtuse muutmine muudab tihvti 7 ajastust ja seega muudab ruudukujulise väljundi sagedust tihvtiga 3. Tihvt 8 on ühendatud positiivne toide (Vcc).

Kiip 555 on stabiilses režiimis, mis tähendab, et pin 3 saadab pidevat impulssvoogu vahemikus 9 volti kuni 0 volti (ruutlaine signaal). Järgmises ahelas olen muutnud standardset 555 ruutlainegeneraatorit, asendades 100k oomise takisti valgusõltuva takisti (LDR) või fototakistiga. Olen lisanud ka piesoelektrilise kõlari, et muuta lained heliks.

Nii luuakse heli 555 taimeriga IC ja LDR abil. Loodan, et said loogikast aru. Kui te poisid ei mõistnud stabiilse režiimi loogikat, lugege palun natuke selle erinevate režiimide kohta, siis oleks seda lihtsam mõista. Kas on veel kahtlusi? Küsi julgelt

3. samm: simulatsiooni väljund ja tulemus

Palun vaadake video kaudu vooluahela simulatsiooni (ostsilloskoobi väljund) ja selle tegelikku toimimist. Loodan, et teile meeldisid õudsed helid: P (mootorratta käivitamine).

Pöörake tähelepanu: Pange tähele, et esialgu ei pane ma tõrvikutuld ja peaaegu katan selle käega valguse blokeerimiseks, siis saan väga madala sagedusega heli! Liigutades kätt veidi üles, muutub see rohkem valguseks ja seega suureneb sagedus veidi. Aga kui ma panen põleti põlema, siis hüppab sagedus suure valguse tõttu järsult kõrgemale !. Vaadake, kuidas saate sellega mängida, et tekitada erineva sagedusega helisid.

Tarkvarapõhine vooluringi disain Tinkercadis:

Külastage veebisaiti, muutke vooluringi ja tehke ka vooluahela simulatsiooni.

Minu teine Theremini vooluahel NAND Logic Gates abil:

Loodan, et teile meeldis see. Püüan seda peagi veelgi parandada, lisades helilaine parandamiseks ja sagedusvahemiku suurendamiseks täiendavaid komponente.

Seni nautige elektroonikaga mängimist, muretsemata millegi kahjustamise pärast. Arva ära? selle kaudu saate ka EAGLE CAD PCB paigutuse, eksportides selle! Samuti saate sellel hämmastaval veebisaidil disainida isegi 3D -mudeleid: www.tinkercad.com

KÕIK PARIM: D