Taputa taputuskatkaisinta

"Clap On Clap Off" -kytkin on mielenkiintoinen konsepti, jota voitaisiin käyttää kodin automaatiossa. Se toimii kytkimenä, joka tekee laitteista päälle ja pois päältä tekemällä taputusäänen. Vaikka sen nimi on "Clap-kytkin", mutta sen voi kytkeä päälle millä tahansa äänellä, joka on suunnilleen samanlaista. Piirin pääkomponentti on Electric Condenser Mic, jota on käytetty äänianturina. Lauhdutinmikrofoni muuntaa äänenergian periaatteessa sähköenergiaksi, jota vuorotellen käytetään 555 ajastimen IC: n laukaisemiseen transistorin kautta. Ja 555 ic: n laukaisu toimii kellopulssina D-tyyppiselle kiikalle ja sytyttäisi LEDin, joka pysyy päällä, kunnes seuraava kellopulssi tarkoittaa seuraavaa taputusta / ääntä. Joten tämä on taputuskytkin, joka kytkeytyy päälle ensimmäisellä taputuksella ja sammuu toisella taputuksella. Jos poistamme D-tyyppisen kiikun piiristä, LED sammuu automaattisesti jonkin ajan kuluttua ja tällä kertaa 1,1xR1xC1 sekuntia, minkä olen selittänyt edellisessä taputuskytkimen piirissä. Paremman ymmärtämisen vuoksi suosittelen tutkimaan edellistä piiriä ennen tämän tutkimista.

Toimiva selitys

Täällä käytämme sähkökondensaattorimikrofonia äänen tunnistamiseen, transistori laukaisee 555 ajastimen IC: n, 555 IC: n ASETTAA JA NOLLAA D-tyypin ja D-tyyppinen kiikku muistamaan logiikkataso (LED ON tai OFF), kunnes seuraava Taputus / ääni.

Komponentit

Lauhdutinmikrofoni

555 Ajastin IC

Transistori BC547

Vastukset (1k, 47k, 100k ohm)

Kondensaattori (10uF)

IC7474 tarkemmin DM74S74N (D-tyyppinen varvastossu)

LED ja akku (5-9v)

Piirikaavio ja selitys

Näet liitännät yllä olevasta kohdasta " taputa kiinni taputtamalla kytkentäkaavio ". Aluksi transistori on OFF-tilassa, koska emäs-emitterijännitettä ei ole riittävästi sen kytkemiseksi päälle. Ja piste A on suurella potentiaalilla, ja piste A on kytketty 555 IC: n liipaisintappiin 2, minkä seurauksena myös liipaisintappi 2 on suurella potentiaalilla. Kuten tiedämme, että 555 IC: n laukaisemiseksi laukaisu PIN 2: n kautta, PIN 2: n jännitteen on oltava alle Vcc / 3. Joten tässä vaiheessa ei lähtöä OUT PIN 3: lla, ei tarkoita kellopulssia D-tyyppiselle kiikalle (IC 7474), täten mitään vastausta D-tyyppiselle kiikalle, joten LED ei pala.

Nyt kun tuotamme ääntä lauhdutinmikrofonin lähellä, tämä ääni muuttuu sähköenergiaksi ja se lisää potentiaalia tukiasemassa, mikä kytkee transistorin PÄÄLLE. Heti kun transistori kytkeytyy PÄÄLLE, potentiaali pisteessä A alenee ja se laukaisee 555 IC: n laukaisutapin 2 matalan jännitteen (alle Vcc / 3) takia. Lähdön PIN3 on korkea ja positiivinen kello pulssi kohdistetaan D-tyyppiseen kiikaan, mikä saa kiikun vastaamaan ja LED syttyy. Tämä kiikun SET-tila pysyy ennallaan seuraavaan kellopulssiin (seuraava taputus). D-tyypin kiikun yksityiskohtainen työskentely on annettu alla.

Tässä käytämme 555 ajastin-IC: tä monostabiilissa tilassa, jonka lähtöä (PIN 3 555 IC: stä) on käytetty kellopulssina D-tyyppiselle kiikalle. Joten kellopulssi on KORKEA 1,1xR1xC1 sekuntia ja sitten siitä tulee LOW. Voit oppia 555 IC-toimintaa joidenkin 555 ajastinpiirien kautta TÄSTÄ.

D-tyypin kiikku

Tässä käytämme Positive Edge Triggered D -tyyppistä kiikaa, mikä tarkoittaa, että tämä kiikku reagoi vain, kun kellopulssi siirtyisi matalasta korkeuteen. OUTPUT Q näytetään sisääntulon D tilan mukaan kellopulssin siirtymähetkellä (matalasta korkeaan). Flip flop muistaa tämän OUTPUT-tilan Q (joko HIGH tai LOW), kunnes seuraava positiivinen kellopulssi (Low to High). Ja näyttää jälleen OUPUT Q -tulotilan D mukaan kellopulssin siirtymähetkellä (LOW - HIGH)

D-tyyppinen flip-flop on pohjimmiltaan SR-flipflopin kehittynyt versio. SR-flipflopissa S = 0 ja R = 0 on kielletty, koska se saa flip-flopin toimimaan odottamattomasti. Tämä ongelma ratkaistaan ​​D-tyypin kiikalla lisäämällä invertteri molempien tulojen väliin (katso kaavio), ja toisen tulon antaa kellopulssi molemmille NAND-portille. Invertteri otetaan käyttöön, jotta vältetään samat logiikkatasot molemmissa tuloissa, jotta ”S = 0 ja R = 0” -ehtoa ei koskaan tapahtuisi.

D-tyyppinen kiikku ei muuta tilaa, kun kellopulssi on matala, koska se antaa lähtölogiikan tason 1 NAND-porttien A ja B kohdalla, mikä on NAND-porttien X ja Y tulo. Ja kun molemmat tulot ovat 1 NAND-portille X ja Y, tällöin lähtö ei muutu (muista SR-kiikku). Johtopäätöksenä on, että se ei muuta tilaa, kun kellopulssi on MATALA, riippumatta INPUT D: stä. Se muuttuu vain, kun kellopulssissa on siirtyminen LOW-arvosta HIGH-tilaan. Se ei muutu HIGH- ja LOW-jaksojen aikana. Voimme päätellä totuustaulukon tälle D-Flip-flopille:

Clk	D	Q	Q '	Kuvaus
↓ »0	X	Q	Q '	Muisti ei muutosta
↑ »1	0	0	1	Nollaa Q »0
↑ »1	1	1	0	Aseta Q »1

IC 7474

Olemme käyttäneet 7474-sarjan IC DM74S74N: ää. IC DM74S74N on Dual D-type Flip-flop IC, jossa on kaksi D-tyyppistä varvastossua, joita voidaan käyttää joko yksittäin tai isäntä-orja-kytkinyhdistelmänä. Piirissämme käytetään yhtä D-tyyppistä kiikaa. Ensimmäisen D-kiikun nastat ovat vasemmalla puolella ja toisen kiikun oikealla puolella. Myös molemmille D-tyyppisille varvastossuille on PRE- ja CLR-nastat, jotka ovat aktiivisia ja matalia nastoja. Näitä tapoja käytettiin D-tyypin kiikun asettamiseen tai palauttamiseen, INPUT D: stä ja kellosta riippumatta. Olemme liittäneet molemmat Vcc: hen, jotta ne olisivat passiivisia.

Kun olemme ymmärtäneet D-tyypin kiikun ja IC DM74S74N: n, voimme helposti ymmärtää D-tyypin kiikun käytön piirissämme. Kun laukaisimme ensimmäisen kerran 555 IC: n ensimmäisellä Clapilla, LED palaa, kun saamme Q = 1 ja Q '= 0. Ja se pysyy PÄÄLLÄ seuraavaan liipaisimeen tai seuraavaan positiiviseen kellopulssiin (LOW - HIGH). Olemme liittäneet Q ': n INPUT D: hen, joten kun LED palaa, Q' = 0 odottaa toista kellopulssia, jotta sitä voidaan käyttää INPUT D: hen ja jolloin Q = 0 ja Q '= 1, mikä sammuttaa LED-valon. Nyt Q '= 1 odottaa seuraavaa kellopulssia, jotta LED syttyy, soveltamalla Q' = 1 tuloon D, ja niin tämä prosessi jatkuu.

Tämän piirin testaamiseksi sinun on taputtava äänekkäästi, koska tällä pienellä kondensaattorimikrofonilla ei ole pitkää kantamaa. Tai voit lyödä suoraan mikrofonilla kevyesti (kuten olen tehnyt videossa).

Joitakin tärkeitä seikkoja

• Jos piiri ei toimi aluksi, kytke CLR (IC DM74S74N: n PIN1) maahan palauttaaksesi kiikun ja kytke sitten sitten uudelleen Vcc: hen piirin osoittamalla tavalla.
• Voimme muokata tätä virtapiiriä releellä elektronisten laitteiden (120 / 220V AC) ohjaamiseksi.
• Ajastin-IC: n 555 PIN-koodi 5 on kytkettävä maahan 0,01uF-kondensaattorin kautta.
• Meidän pitäisi käyttää 220 ohmin vastusta LED: n kytkemiseen.