Theremin: an Electronic Odyssey [pe 555 Timer IC] * (Tinkercad): 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

În acest experiment, am proiectat un Theremin optic folosind un IC 555 Timer. Aici vă voi arăta cum să generați muzică (aproape de ea: P) fără a atinge nici măcar instrumentul muzical. Practic, acest instrument este numit Theremin, construit inițial de un om de știință rus Léon Theremin. Thereminul original a folosit interferențe de frecvență radio cauzate de mișcarea mâinii jucătorului pentru a schimba tonul instrumentului. Acest theremin optic depinde de intensitatea luminii care cade pe un fotorezistor care poate fi controlat de mișcarea mâinii jucătorului. Voi încerca să explic și fiecare etapă a circuitului. Sper că vă va plăcea această implementare practică a Electronicii pe care ați fi studiat-o în facultate.

Nu aveți componente electronice? SAU Ți-e teamă să te joci cu chestii electronice? Hei, nu trebuie să-ți faci griji!

Am proiectat întregul circuit practic pe Tinkercad (www.tinkercad.com). Verificați-l și jucați-vă cu electronica proiectând lucruri reale și, de asemenea, rulați-le (simulare).

Pasul 1: Componente necesare

Iată lista tuturor componentelor esențiale necesare construirii acestui circuit:

1) 555 Timer IC

2) Rezistor de 10 kOhm

3) LDR (fotorezistor)

4) Condensator 100 nF

5) Piezo (Buzzer)

6) + 9 V baterie și mufă de alimentare DC (5,5 mm x 2,1 mm)

În primul rând, proiectează tot acest circuit pe tinkercad pentru a-ți face o idee! De asemenea, puteți verifica ieșirea circuitelor de bază pe tinkercad. Am atașat fișierul CSV care conține lista tuturor componentelor pentru referință.

Pasul 2: Proiectarea și funcționarea circuitului

Practic IC 555 timer este un circuit integrat (cip) utilizat într-o varietate de aplicații de timer, generare de impulsuri și oscilatoare. 555 poate fi utilizat pentru a oferi întârzieri, ca oscilator și ca element de basculă.

Există diferite moduri de aplicare a 555 Timer IC, în funcție de modul în care îl configurăm.

555 Timer IC poate fi conectat fie în modul său monostabil, producând astfel un temporizator de precizie cu o durată fixă de timp, fie în modul său bistabil pentru a produce o acțiune de comutare de tip flip-flop. Dar, aici conectăm IC-ul cu temporizator 555 într-un mod Astable pentru a produce un circuit oscilator 555 foarte stabil pentru generarea unor forme de undă libere extrem de precise a căror frecvență de ieșire poate fi reglată prin intermediul unui circuit rezervor RC conectat extern format din doar două rezistențe și un condensator.

În circuitul exterior puteți vedea circuitul rezervorului RC, unde LDR (Light Dependent Resistor) acționează, de asemenea, ca parte a circuitului rezervorului RC, împreună cu rezistorul și condensatorul de 10 k Ohm.

LUCRU DE BAZĂ: Prin simpla mișcare a mâinii peste LDR, schimbăm cantitatea de lumină care cade pe LDR, care schimbă intensitatea luminii și, prin urmare, rezistența generală. Mai mult Lumina, Minim rezistența și invers. Deci, schimbând rezistența LDR, schimbăm constanta de timp RC a circuitului general, care schimbă în general Frecvența acestui circuit (impulsuri pătrate generate de 555 Timer IC) prin timpul de încărcare și descărcare modificat al condensatorului.

Explicație completă:

Când 555 este în modul astabil, ieșirea de la pinul 3 este un flux continuu de impulsuri (unde pătrate).

Pinul 2 este pinul Trigger (utilizat pentru declanșarea componentelor circuitului), acesta va fi conectat la masă printr-un condensator. Încărcarea și descărcarea acestui condensator comută pe pinii 3 și 7. Pinul 3 este pinul de ieșire. În acest circuit emite un semnal de undă pătrată. Pinul 4 este pinul Reset. Acest pin este conectat la partea pozitivă a bateriei. Pinul 6 este pinul Threshold.

Condensatorul se va încărca și atunci când atinge aproximativ 2/3 Vcc (tensiunea de la baterie), acest lucru este detectat de pinul Threshold. Aceasta va încheia intervalul de sincronizare și va trimite 0 V (Volt) la pinul de ieșire 3 (îl oprește). Pinul 7 este pinul de descărcare. Acest pin este, de asemenea, oprit de pinul Threshold 6. Când pinul 7 este oprit, acesta întrerupe alimentarea condensatorului, ceea ce determină descărcarea acestuia. Pinul 7 controlează, de asemenea, sincronizarea. Pinul 7 este conectat la rezistorul de 100K ohm (LDR) și Schimbarea valorii rezistorului de 100K ohm (LDR) modifică sincronizarea pinului 7 și astfel schimbă frecvența ieșirii undei pătrate cu pinul 3. Pinul 8 este conectat la sursa de alimentare pozitiva (Vcc).

Cipul 555 este în modul astabil, ceea ce înseamnă că Pinul 3 trimite un flux continuu de impulsuri între 9 volți și 0 volți (semnal de undă pătrată). În circuitul următor am modificat generatorul standard de undă pătrată de 555 prin înlocuirea rezistorului de 100 k ohmi cu un rezistor de lumină dependentă (LDR) sau fotorezistor. Am adăugat și un difuzor piezoelectric pentru a converti undele în sunet.

Acesta este modul în care sunetul este generat folosind 555 Timer IC & LDR. Sper că ați înțeles logica. Dacă nu ați înțeles logica modului astabil, atunci vă rugăm să citiți puțin despre toate modurile diferite, atunci ar fi mai ușor de înțeles. Mai aveți îndoieli? Simte-te liber să întrebi

Pasul 3: ieșire și rezultat de simulare

Vă rugăm să consultați simularea circuitului (ieșirea osciloscopului) și funcționarea sa efectivă a circuitului pe care l-am proiectat pe panou prin intermediul videoclipului. Sper că ți-au plăcut sunetele înfricoșătoare: P (Motorbike Start).

Indicați spre observație: Rețineți că inițial nu pun lumină de torță și aproape că o acoper cu mâna pentru a bloca lumina, apoi primesc un sunet de FRECVENȚĂ foarte scăzută! În timp ce mișcați ușor mâna în sus, devine mai ușoară și, prin urmare, frecvența crește ușor. Dar când pun lumina Lanternei, atunci frecvența sare la o frecvență mult mai mare brusc din cauza cantității mari de lumină !. Vedeți, cum puteți juca cu el pentru a genera sunete de frecvență diferite.

Proiectare de circuite bazată pe software pe Tinkercad:

Vizitați site-ul web, modificați circuitul și efectuați și simularea circuitului.

Celălalt circuit Theremin al meu folosind NAND Logic Gates:

Sper că ți-a plăcut asta. Voi încerca să îl îmbunătățesc în curând, adăugând componente suplimentare pentru îmbunătățirea undei sonore și pentru creșterea gamei de frecvență.

Până atunci, bucură-te să te joci cu aparatele electronice fără să-ți faci griji vreodată de a deteriora ceva. Ghici ce? puteți obține, de asemenea, aspectul CAD PCB al EAGLE prin exportul acestuia! De asemenea, puteți proiecta chiar modele 3D pe acest site uimitor: www.tinkercad.com

TOATE CELE MAI BUNE: D