Theremin: 'n elektroniese Odyssey [op 555 Timer IC] *(Tinkercad): 3 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

In hierdie eksperiment het ek 'n optiese Theremin ontwerp met behulp van 'n 555 Timer IC. Hier sal ek jou wys hoe om musiek te genereer (naby: P) sonder om eers aan die musiekinstrument te raak. Hierdie instrument word eintlik Theremin genoem, oorspronklik gebou deur 'n Russiese wetenskaplike Léon Theremin. Hierdie optiese theremin hang af van die intensiteit van die lig wat op 'n fotoresistor val, wat beheer kan word deur die beweging van die speler se hand. Ek sal ook probeer om elke fase van die kring te verduidelik. Ek hoop dat u van hierdie praktiese implementering van elektronika hou wat u in u kollege sou bestudeer het.

Het u nie elektroniese komponente nie? OF is u bang om met elektronika te speel? Haai, jy hoef nie bekommerd te wees nie!

Ek het hierdie hele stroombaan feitlik op Tinkercad (www.tinkercad.com) ontwerp. Kyk en speel met elektronika deur werklike dinge te ontwerp en ook uit te voer (simulasie).

Stap 1: Vereiste komponente

Hier is die lys van al die noodsaaklike komponente wat nodig is om hierdie stroombaan te bou:

1) 555 Timer IC

2) Weerstand van 10 kOhm

3) LDR (fotoresistor)

4) 100 nF kondensator

5) Piezo (gonser)

6) +9 V battery en krag DC -aansluiting (5.5 mm x 2.1 mm)

Ontwerp eerstens hierdie hele kring op tinkercad om 'n idee te kry! U kan ook die basiese stroomuitsette op tinkercad nagaan. Ek het die csv -lêer aangeheg met 'n lys van alle komponente vir verwysing.

Stap 2: Kringontwerp en werk

Basies is 555 timer IC 'n geïntegreerde stroombaan (chip) wat gebruik word in 'n verskeidenheid timer-, pulsgenerering- en ossillator -toepassings. Die 555 kan gebruik word om tydsvertragings te verskaf, as 'n ossillator en as 'n flip-flop-element.

Daar is verskillende toepassingsmetodes van 555 Timer IC, afhangende van hoe ons dit instel.

Die 555 Timer IC kan óf in die monostabiele modus gekoppel word, waardeur 'n presisie-timer vir 'n vaste tydsduur, óf in die bistable-modus, 'n flip-flop-tipe skakelaksie kan ontstaan. Maar hier verbind ons die 555 -timer -IC in 'n Astable -modus om 'n baie stabiele 555 -ossillatorbaan te produseer vir die opwekking van baie akkurate vrylopende golfvorms waarvan die uitsetfrekwensie aangepas kan word deur middel van 'n ekstern gekoppelde RC -tenkbaan wat bestaan uit slegs twee weerstande en 'n kondensator.

In die kring kan u die RC -tenkbaan sien, waar LDR (Light Dependent Resistor) ook saam met 'n 10k Ohm -weerstand en kondensator optree as deel van die RC -tenkbaan.

BASIESE WERKING: Deur eenvoudig ons hand oor die LDR te beweeg, verander ons die hoeveelheid lig wat op die LDR val, wat die ligintensiteit verander en dus die algehele weerstand daarvan. Meer die lig, ten minste die weerstand en omgekeerd. Dus, deur die weerstand van LDR te verander, verander ons die RC -tydskonstante van die algehele stroombaan, wat die frekwensie van hierdie stroombaan (vierkante pulse wat deur 555 timer IC) gegenereer word, verander deur die veranderde laai- en ontladingstyd van kondensator.

Volledige verduideliking:

As die 555 in 'n verstelbare modus is, is die uitset van pen 3 'n deurlopende stroom pulse (vierkantige golwe).

Speld 2 is die snellerpen (wat gebruik word om die stroombaankomponente te aktiveer), dit word deur middel van 'n kapasitor aan die aarde gekoppel. Die laai en ontlaai van hierdie kapasitor skakel pen 3 en 7. Pin 3 is die Output pen. In hierdie stroombaan gee dit 'n vierkantgolfsein uit. Speld 4 is die Herstelpen. Hierdie pen is aan die positiewe kant van die battery gekoppel. Speld 6 is die drempelpen.

Die kondensator sal laai en wanneer dit ongeveer 2/3 Vcc (spanning van die battery) bereik, word dit deur die drempelpen opgespoor. Dit sal die tydsinterval beëindig en 0 V (Volt) na die Outputpen 3 stuur (dit afskakel). Speld 7 is die ontladingspen. Hierdie pen word ook deur die Drempelpen 6 afgeskakel. As pen 7 afgeskakel word, onderbreek die krag na die kondensator wat dit laat ontlaai. Speld 7 beheer ook tydsberekening. Speld 7 is gekoppel aan die 100K ohm weerstand (LDR) en die verandering van die waarde van die 100K ohm weerstand (LDR) verander die tydsberekening van pen 7 en verander dus die frekwensie van die vierkantsgolfuitset met pen 3. Speld 8 word aan die positiewe kragtoevoer (Vcc).

Die 555 -chip is in 'n verstelbare modus, wat beteken dat Pin 3 'n deurlopende stroom pulse tussen 9 volt en 0 volt (vierkantgolfsein) stuur. In die volgende stroombaan het ek die standaard 555 vierkantsgolfgenerator verander deur die weerstand van 100k ohm te vervang deur 'n Light Dependent Resistor (LDR) of fotoresistor. Ek het ook 'n piëzo -elektriese luidspreker bygevoeg om die golwe in klank om te skakel.

Dit is hoe klank gegenereer word met behulp van 555 Timer IC & LDR. Ek hoop julle het die logika verstaan. As u nie die logika van die verstelbare modus verstaan nie, lees dan 'n bietjie oor al die verskillende modusse, dan is dit makliker om te verstaan. Nog twyfel? Voel vry om te vra

Stap 3: Simulasie -uitset en resultaat

Sien die kring simulasie (Oscilloscope Output) en die werklike werking van die stroombaan wat ek op die broodbord deur die video ontwerp het. Hoop jy hou van die spookagtige klanke: P (motorfiets begin).

Let op: let op dat ek aanvanklik geen fakkellig sit nie en dit amper met my hand bedek om lig te blokkeer, dan kry ek 'n baie lae frekwensie -geluid! Terwyl die hand effens omhoog beweeg, word dit meer lig en daarom neem die frekwensie effens toe. Maar as ek die fakkellig aanbring, dan spring die frekwensie skielik baie hoër as gevolg van groot hoeveelheid lig! Kyk hoe u daarmee kan speel om verskillende frekwensiegeluide te genereer.

Sagteware-gebaseerde kringontwerp op Tinkercad:

Besoek die webwerf, verander die stroombaan en doen ook die kring simulasie.

My ander Theremin-baan met NAND Logic Gates:

Hoop jy hou hiervan. Ek sal binnekort probeer om dit verder te verbeter deur ekstra komponente by te voeg vir die verbetering van die klankgolf en om die frekwensiebereik te vergroot.

Tot dan, geniet dit om met elektronika te speel sonder om ooit bekommerd te wees om iets te beskadig. Raai wat? u kan ook die CAD PCB -uitleg van EAGLE daardeur kry deur dit uit te voer! U kan selfs 3D -modelle ontwerp op hierdie wonderlike webwerf: www.tinkercad.com

ALLES DIE BESTE: D