- Delovna razlaga
- Komponente
- Shema vezja in razlaga
- Delovanje natikača tipa D
- IC 7474
- Nekaj pomembnih točk
Stikalo "Clap On Clap Off" je zanimiv koncept, ki bi ga lahko uporabili pri avtomatizaciji stanovanj. Deluje kot stikalo, s katerim se naprave vklopijo in izklopijo z zvokom plosketa. Čeprav je njegovo ime »stikalo Clap«, lahko pa ga vklopite s katerim koli zvokom približno enake višine zvoka clap. Glavna komponenta vezja je električni kondenzatorski mikrofon, ki je bil uporabljen kot zvočni senzor. Kondenzatorski mikrofon v bistvu pretvori zvočno energijo v električno energijo, ki se preko tranzistorja uporablja za sprožitev 555 IC časovnika. In sprožitev 555 ic deluje kot impulz ure za flip-flop tipa D in vklopi LED, ki ostane vklopljen, dokler naslednji impulz ure ne pomeni naslednjega ploska / zvoka. To je torej stikalo Clap, ki se bo vklopilo s prvim ploskanjem in izklopilo z drugim ploskanjem. Če iz vezja odstranimo natikač tipa D, se bo LED čez nekaj časa samodejno IZKLOPIL in ta čas bo 1,1xR1xC1 sekunde, kar sem razložil v prejšnjem vezju stikala za ploskanje. Za boljše razumevanje priporočam, da preučite prejšnji krog, preden preučite tega.
Delovna razlaga
Tu uporabljamo električni kondenzatorski mikrofon za zaznavanje zvoka, tranzistor za sprožitev 555 IC timerja, 555 IC za nastavitev in ponastavitev japonke tipa D in japonke tipa D, da si zapomnimo logični nivo (LED VKLOPLJENO ali IZKLOPLJENO) naslednji Ploskanje / zvok.
Komponente
Kondenzator Mic
555 Časovnik IC
Tranzistor BC547
Upori (1k, 47k, 100k ohm)
Kondenzator (10uF)
IC7474 natančneje DM74S74N (japonka tipa D)
LED in baterija (5-9v)
Shema vezja in razlaga
Povezave si lahko ogledate v zgornjem " diagramu vezanja ". Tranzistor je sprva v izklopljenem stanju, ker ni dovolj (0,7 v) napetosti osnovnega oddajnika, da bi ga vklopili. In točka A je z velikim potencialom, točka A pa je priključena na sprožilni zatič 2 v 555 IC, zato je tudi sprožilni zatič 2 z velikim potencialom. Kot vemo, mora biti napetost PIN 2 za sprožitev 555 IC prek sprožilne kode PIN 2 pod Vcc / 3. Torej na tej stopnji noben izhod na OUT PIN 3 ne pomeni takta ure za flip-flop tipa D (IC 7474), s tem pa ni odziva flip-flopa tipa D, zato LED ne sveti.
Zdaj, ko v bližini kondenzatorskega mikrofona proizvedemo nekaj zvoka, se bo ta zvok pretvoril v električno energijo in povečal potencial na bazi, ki bo vklopila tranzistor. Takoj, ko se tranzistor vklopi, bi potencial v točki A postal nizek in bo sprožil 555 IC zaradi nizke napetosti (pod Vcc / 3) na sprožilnem zatiču 2. Torej bo izhodni PIN3 visok in pozitivna ura impulz bo uporabljen na natikaču tipa D, zaradi česar se bo flip-flop odzval in LED se bo vklopila. To stanje flip flopa v SET-u ostane nespremenjeno do naslednjega taktnega impulza (naslednji Clap). Podrobno delovanje natikača tipa D je navedeno spodaj.
Tu uporabljamo 555 timer IC v monostabilnem načinu, katerega izhod (PIN 3 od 555 IC) je bil uporabljen kot urni impulz za D-type flip-flop. Tako bo impulz ure VISOK 1,1xR1xC1 sekunde, nato pa bo NIZK. 555 IC-operacij se lahko naučite preko nekaterih 555 časovnih vezij TUKAJ.
Delovanje natikača tipa D
Tu uporabljamo natikač tipa D s sproženim pozitivnim robom, kar pomeni, da se ta natikač odzove le, kadar bi impulz ure prešel iz LOW v HIGH. IZHOD Q bo prikazan glede na stanje INPUT D, v času prehoda impulza ure (od nizkega do visokega). Natikač si zapomni stanje IZHODA Q (bodisi HIGH ali LOW) do naslednjega pozitivnega impulza ure (od Low do High). In spet prikazuje OUPUT Q, glede na vhodno stanje D, v času prehoda urnega impulza (LOW v HIGH)
Flip-flop tipa D je v bistvu napredna različica flipflopa SR. V flipflopu SR sta prepovedana S = 0 in R = 0, ker se flip-flop obnaša nepričakovano. Ta težava je rešena v natikaču tipa D z dodajanjem pretvornika med oba vhoda (glej diagram), drugi vhod pa daje impulz Clock na oba vrata NAND. Pretvornik je uveden, da se izognemo enakim logičnim nivojem na obeh vhodih, tako da pogoj "S = 0 in R = 0" nikoli ne pride.
Natikači tipa D ne spremenijo svojega stanja, medtem ko je impulz ure nizek, ker daje izhodni logični nivo "1" na vratih NAND A in B, kar je vhod za vrata NAND X in Y. In ko vhodi so 1 za vrata NAND X in Y, nato se izhod ne spremeni (ne pozabite na flip-flop SR). Zaključek je, da svojega stanja ne bo spremenil, medtem ko je impulz NIZK, ne glede na INPUT D. Spremeni se le, kadar je v impulzu ure prehod iz NIZKEGA v VISOK. V obdobju VISOKO in NIZKO se ne bo spremenilo. Za ta D-flip-flop lahko ugotovimo tabelo resnic:
Klik |
D |
Vprašanje |
Q ' |
Opis |
↓ »0 |
X |
Vprašanje |
Q ' |
Spomin brez sprememb |
↑ »1 |
0 |
0 |
1. |
Ponastavite Q »0 |
↑ »1 |
1. |
1. |
0 |
Nastavite Q »1 |
IC 7474
Uporabili smo IC DM74S74N iz serije 7474. IC DM74S74N je dvojna natikača tipa D tipa D, v kateri sta dve natikači tipa D, ki se lahko uporabljata posamezno ali kot preklopna kombinacija master-slave. V našem vezju uporabljamo en flip-flop tipa D. Zatiči za prvi D flip-flop so na levi strani, za drugi flip-flop pa na desni strani. Obstajajo tudi zatiči PRE in CLR za oba natikača tipa D, ki sta aktivni nizki zatiči. Ti zatiči so se uporabljali za NASTAVITEV ali PONASTAVITEV natikača tipa D, ne glede na INPUT D in uro. Oboje smo povezali z Vcc, da postaneta neaktivna.
Po razumevanju flip-flopa tipa D in IC DM74S74N lahko zlahka razumemo uporabo flip-flopa tipa D v našem vezju. Ko smo prvi Clap sprožili 555 IC, LED sveti, ko dobimo Q = 1 in Q '= 0. In bo ostal vklopljen do naslednjega sprožilca ali naslednjega pozitivnega impulza ure (LOW do HIGH). Q 'smo povezali na INPUT D, zato, ko LED sveti, Q' = 0 čaka na impulz druge ure, tako da ga lahko uporabimo na INPUT D in naredi Q = 0 in Q '= 1, kar v izklopi IZKLOP LED. Zdaj Q '= 1 čaka na naslednji impulz ure, da se LED vklopi z uporabo Q' = 1 na INPUT D in tako se bo ta postopek nadaljeval.
Če želite preizkusiti to vezje, morate glasno ploskati, ker ta majhen kondenzatorski mikrofon nima velikega dosega. Lahko pa tudi rahlo pritisnete na mikrofon (kot sem storil v videu).
Nekaj pomembnih točk
- Če vezje sprva ne deluje, nato na tla priključite CLR (PIN1 IC DM74S74N), da PONASTAVI flip-flop, nato pa spet priključite na Vcc, kot je prikazano v vezju.
- To vezje lahko spremenimo z relejem za nadzor elektronskih naprav (120 / 220V AC).
- Nadzorni PIN 5 od 555 IC časovnika mora biti povezan s tlemi prek kondenzatorja 0,01uF.
- Za priključitev LED bi morali uporabiti 220 ohmski upor.