Theremin: an Electronic Odyssey [on 555 Timer IC] *(Tinkercad): 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

I dette eksperimentet har jeg designet en optisk Theremin ved hjelp av en 555 Timer IC. Her skal jeg vise deg hvordan du genererer musikk (nær den: P) uten å berøre musikkinstrumentet. I utgangspunktet kalles dette instrumentet som Theremin, opprinnelig konstruert av en russisk forsker Léon Theremin. Den originale theremin brukte radiofrekvensinterferens forårsaket av bevegelsen av spillerens hånd for å endre instrumentets tonehøyde. Denne optiske theremin avhenger av lysintensiteten som faller på en fotoresistor som kan kontrolleres ved bevegelse av spillerens hånd. Jeg skal prøve å forklare hvert trinn i kretsen også. Jeg håper du vil elske denne praktiske implementeringen av elektronikk som du ville ha studert på høyskolen din.

Har du ikke elektronikkomponenter? ELLER du redd for å leke med elektronikk? Hei, du trenger ikke bekymre deg!

Jeg har designet hele kretsen praktisk talt på Tinkercad (www.tinkercad.com). Sjekk det og lek med elektronikk ved å designe faktiske ting og også kjøre dem (simulering).

Trinn 1: Komponenter påkrevd

Her er listen over alle viktige komponenter som trengs for å bygge denne kretsen:

1) 555 Timer IC

2) 10 kOhm motstand

3) LDR (fotoresistor)

4) 100 nF kondensator

5) Piezo (summer)

6) +9 V batteri og strøm DC -kontakt (5,5 mm x 2,1 mm)

Først av alt, design hele denne kretsen på tinkercad for å få en ide! Du kan også sjekke den grunnleggende kretsutgangen på tinkercad. Jeg har lagt ved csv -filen som inneholder liste over alle komponentene som referanse.

Trinn 2: Kretsdesign og arbeid

I utgangspunktet er 555 timer IC en integrert krets (chip) som brukes i en rekke timer, pulsgenerering og oscillator applikasjoner. 555 kan brukes til å gi tidsforsinkelser, som en oscillator og som et flip-flop-element.

Det finnes forskjellige bruksområder for 555 Timer IC, avhengig av hvordan vi konfigurerer den.

555 Timer IC kan kobles til enten i sin Monostable-modus og derved produsere en presisjonstimer med en bestemt tidsvarighet, eller i sin Bistable-modus for å produsere en flip-flop-type koblingshandling. Men her kobler vi 555 -timer -IC i en Astable -modus for å produsere en meget stabil 555 -oscillatorkrets for å generere svært nøyaktige fritgående bølgeformer hvis utgangsfrekvens kan justeres ved hjelp av en eksternt tilkoblet RC -tankkrets som består av bare to motstander og en kondensator.

I utkretsen kan du se RC -tankkretsen, hvor LDR (Light Dependent Resistor) også fungerer som en del av RC -tankkretsen sammen med 10k Ohm motstand og kondensator.

GRUNNLEGGENDE ARBEID: Ved ganske enkelt å bevege hånden vår over LDR, endrer vi mengden lys som faller på LDR, noe som endrer lysintensiteten og dermed den generelle motstanden. Mer lyset, minst motstanden og omvendt. Så, ved å endre motstanden til LDR, endrer vi RC -tidskonstanten for den totale kretsen, som generelt endrer frekvensen til denne kretsen (kvadratpulser generert av 555 timer IC) med den endrede lade- og utladningstiden til kondensatoren.

Full forklaring:

Når 555 er i astabel modus, er utgangen fra pinne 3 en kontinuerlig strøm av pulser (firkantbølger).

Pinne 2 er utløserpinnen (brukes til å utløse kretskomponentene), den blir koblet til jord gjennom en kondensator. Ladingen og utladningen av denne kondensatoren slår på pinne 3 og 7. Pin 3 er Output -pinnen. I denne kretsen sender den ut et firkantbølgesignal. Pin 4 er Reset pin. Denne pinnen er koblet til den positive siden av batteriet. Pin 6 er terskelpinnen.

Kondensatoren vil lade opp, og når den når omtrent 2/3 Vcc (spenning fra batteriet), oppdages dette av terskelpinnen. Dette avslutter tidsintervallet og sender 0 V (volt) til utgangspinnen 3 (slår den av). Pin 7 er utladningspinnen. Denne pinnen er også slått av med terskelpinnen 6. Når pinne 7 er slått av, kutter den strømmen til kondensatoren som får den til å tømmes. Pin 7 styrer også timingen. Pinne 7 er koblet til 100K ohm -motstanden (LDR), og endring av verdien på 100K -ohm -motstanden (LDR) endrer timingen til pinne 7 og endrer dermed frekvensen til kvadratbølgeutgangen med pinne 3. Pinne 8 er koblet til positiv strømforsyning (Vcc).

555 -brikken er i astabel modus, noe som betyr at Pin 3 sender en kontinuerlig strøm av pulser mellom 9 volt og 0 volt (firkantbølgesignal). I den følgende kretsen har jeg modifisert standard 555 kvadratbølgegeneratoren ved å erstatte 100k ohm motstanden med en lysavhengig motstand (LDR) eller fotoresistor. Jeg har også lagt til en piezoelektrisk høyttaler for å konvertere bølgene til lyd.

Slik genereres lyd ved bruk av 555 Timer IC & LDR. Jeg håper dere skjønte logikken. Hvis dere ikke forsto logikken i den astable modusen, kan du lese litt om alle de forskjellige modusene for den, da ville det være lettere å forstå. Fortsatt noen tvil? Det er bare å spørre

Trinn 3: Simuleringsutgang og resultat

Vennligst se kretssimuleringen (Oscilloscope Output) og dens faktiske arbeid av kretsen jeg designet på brødbrettet gjennom videoen. Håper du likte de skumle lydene: P (motorsykkelstart).

Pek på å observere: Vær oppmerksom på at jeg i utgangspunktet ikke setter noe brennelys og nesten dekker det med hånden min for å blokkere lys, da får jeg veldig LAV FREKVENS -lyd! Mens du beveger hånden litt opp, blir det mer lys, og derfor øker frekvensen litt. Men når jeg setter fakkellyset, så hopper frekvensen til mye høyere frekvens plutselig på grunn av stor mengde lys !. Se hvordan du kan spille med det for å generere forskjellige frekvenslyder.

Programvarebasert kretsdesign på Tinkercad:

Besøk nettstedet, endre kretsen og gjør også kretssimuleringen.

Min andre Theremin-krets som bruker NAND Logic Gates:

Håper du likte dette. Jeg skal prøve å forbedre det ytterligere snart ved å legge til flere komponenter for å forbedre lydbølgen og for å øke frekvensområdet.

Frem til da, nyt å leke med elektronikk uten å bekymre deg for å skade noe. Gjett hva? du kan også få CAD PCB -layout for EAGLE gjennom det ved å eksportere det! Du kan også til og med designe 3D -modeller på dette fantastiske nettstedet: www.tinkercad.com

ALT BESTE: D