Theremin: אודיסיאה אלקטרונית [ב- 555 טיימר IC] *(טינקרד): 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

בניסוי זה, עיצבתי טרמין אופטי באמצעות 555 טיימר IC. כאן אראה לך כיצד לייצר מוזיקה (קרוב לזה: P) מבלי לגעת אפילו בכלי הנגינה. ביסודו של דבר מכשיר זה נקרא תרמין, שנבנה במקור על ידי מדען רוסי לאון ת'רמין.התרמין המקורי השתמש בהפרעות בתדרי רדיו הנגרמות כתוצאה מתנועת ידו של השחקן כדי לשנות את גובה הכלי. תרימין אופטי זה תלוי בעוצמת האור הנופלת על פוטורסיסטור שניתן לשלוט בו על ידי תנועת ידו של השחקן. אנסה להסביר גם את כל שלבי המעגל. אני מקווה שתאהבו את היישום המעשי הזה של אלקטרוניקה שהייתם לומדים במכללה שלכם.

אין לכם רכיבי אלקטרוניקה? או שאתה חושש לשחק עם מוצרי אלקטרוניקה? היי, אין צורך לדאוג!

תכננתי את כל המעגל הזה כמעט ב- Tinkercad (www.tinkercad.com). בדוק את זה ושחק עם האלקטרוניקה על ידי עיצוב דברים אמיתיים וגם הפעל אותם (סימולציה).

שלב 1: דרושים רכיבים

להלן רשימת כל המרכיבים החיוניים הדרושים לבניית מעגל זה:

1) 555 טיימר IC

2) התנגדות 10 קאוהם

3) LDR (פוטורסיסטור)

4) קבל 100 nF

5) Piezo (זמזם)

6) +9 V סוללה ושקע DC (5.5 מ"מ x 2.1 מ"מ)

קודם כל, תכנן את כל המעגל הזה ב- tinkercad כדי לקבל מושג! אתה יכול גם לבדוק את פלט המעגלים הבסיסיים ב- tinkercad. צירפתי את קובץ ה- csv המכיל רשימה של כל הרכיבים לעיון.

שלב 2: עיצוב ועיבוד מעגלים

בעצם 555 טיימר IC הוא מעגל משולב (שבב) המשמש במגוון יישומים של טיימר, ייצור דופק ומתנדים. ניתן להשתמש ב- 555 כדי לספק עיכובים בזמן, כמתנד וכאלמנט כפכפים.

ישנם אופני יישום שונים של 555 טיימר IC, בהתאם לאופן שבו אנו מגדירים אותו.

ניתן לחבר את 555 טיימר IC במצב Monostable שלו ובכך לייצר טיימר דיוק למשך זמן קבוע, או במצב Bistable שלו לייצר פעולת מיתוג מסוג כפכפים. אך, כאן אנו מחברים את IC טיימר 555 במצב Astable ליצירת מעגל מתנד 555 יציב מאוד ליצירת צורות גל ריצה חופשיות מדויקות ביותר שניתן להתאים את תדר הפלט שלהן באמצעות מעגל טנק RC המחובר חיצוני המורכב משני נגדים בלבד ו קבל.

במעגל החוצה אתה יכול לראות את מעגל טנק RC, שבו LDR (הנגד תלוי תלוי) פועל גם כחלק ממעגל טנק RC יחד עם 10k Ohm Resistor & קבלים.

עבודה בסיסית: פשוט על ידי העברת היד מעל ה- LDR, אנו משנים את כמות האור הנופלת על ה- LDR, שמשנה את עוצמת האור ומכאן ההתנגדות הכללית שלו. יותר האור, לפחות ההתנגדות וההפך. לכן, על ידי שינוי ההתנגדות של LDR, אנו משנים את קבוע הזמן RC של המעגל הכולל שמשנה באופן כללי את תדירות המעגל הזה (פולסים מרובעים הנוצרים על ידי 555 טיימר IC) על ידי זמן הטעינה והפריקה של הקבל.

הסבר מלא:

כאשר 555 נמצא במצב אסטבל, הפלט מפין 3 הוא זרם רציף של פולסים (גלים מרובעים).

סיכה 2 היא סיכת ההדק (המשמשת להפעלת רכיבי המעגל), היא תחובר לקרקע דרך קבל. הטעינה והפריקה של קבלים זה מפעילה את הפינים 3 ו- 7. סיכה 3 היא סיכת הפלט. במעגל זה הוא פולט אות גל מרובע. סיכה 4 היא סיכת האיפוס. סיכה זו מחוברת לצד החיובי של הסוללה. סיכה 6 היא סיכת הסף.

הקבל יטען וכאשר הוא יגיע לכ 2/3 Vcc (מתח מהסוללה), זה מזוהה על ידי סיכת הסף. פעולה זו תסיים את מרווח התזמון ותשלח 0 וולט (וולט) אל סיכת הפלט 3 (מכבה אותו). סיכה 7 היא סיכת פריקה. סיכה זו כבויה גם על ידי סיכת הסף 6. כאשר סיכה 7 כבויה היא מנתקת את הכוח אל הקבל שגורם לו להיפטר. פין 7 שולט גם בתזמון. סיכה 7 מחוברת לנגד 100K אוהם (LDR) ושינוי הערך של הנגד 100K אוהם (LDR) משנה את התזמון של סיכה 7 ובכך משנה את תדירות פלט הגל המרובע לפי סיכה 3. פין 8 מחובר ל- ספק כוח חיובי (Vcc).

שבב 555 נמצא במצב אסטבל מה שאומר שסיכה 3 שולחת זרם רציף של פולסים בין 9 וולט ל- 0 וולט (אות גל מרובע). במעגל הבא שיניתי את הגנרטור הסטנדרטי של גל 555 על ידי החלפת הנגד 100k אוהם בנגד תלוי תלוי (LDR) או בפוטוריסטור. הוספתי גם רמקול פיזואלקטרי להמרת הגלים לקול.

כך נוצר צליל באמצעות 555 טיימר IC & LDR. אני מקווה שהבנתם את ההיגיון. אם אתם לא הבנתם את ההיגיון במצב הגמיש, אנא קראו קצת על כל המצבים השונים, ואז יהיה קל יותר להבין אותו. עדיין יש ספקות? תרגיש חופשי לשאול

שלב 3: פלט סימולציה ותוצאה

אנא עיין בסימולציית המעגל (פלט אוסצילוסקופ) ובעבודתו בפועל של המעגל שעיצבתי על לוח הלחם באמצעות הסרטון. מקווה שאהבת את הצלילים המפחידים: P (אופנוע החל).

הצבע לתשומת לב: שים לב שבתחילה אני לא שם שום אור לפיד וכמעט מכסה אותו ביד כדי לחסום אור, ואז אני מקבל צליל מאוד נמוך! בעודך מזיז מעט את היד למעלה, הוא נהיה יותר אור ומכאן שהתדירות מעט עולה. אבל כשאני שם את האור לפיד, אז התדר קופץ לתדר גבוה בהרבה לפתע בגלל כמות גדולה של אור !. ראה כיצד תוכל לשחק עם זה ליצירת צלילי תדרים שונים.

עיצוב מעגלים מבוסס תוכנה ב- Tinkercad:

בקר באתר, שנה את המעגל ובצע גם את סימולציית המעגלים.

מעגל התרמין השני שלי באמצעות NAND Logics Gates:

מקווה שאהבת את זה. אנסה לשפר אותו בקרוב על ידי הוספת רכיבים נוספים לשיפור גל הקול ולהגדלת טווח התדרים.

עד אז, תהנה לשחק עם אלקטרוניקה מבלי לדאוג לפגוע בשום דבר. נחש מה? אתה יכול גם לקבל פריסת CAD PCB של EAGLE דרכו על ידי ייצוא! כמו כן, אתה יכול אפילו לעצב דגמי תלת מימד באתר המדהים הזה: www.tinkercad.com

כל הטוב ביותר: D