Превключвател за пляскане

Превключвателят "Clap On Clap Off" е интересна концепция, която би могла да се използва в домашната автоматизация. Той работи като превключвател, който прави устройствата включени и изключени, като издава звук с пляскане. Въпреки че името му е „Clap switch“, но той може да бъде включен от всеки звук с приблизително същата височина на звук Clap. Основният компонент на веригата е електрическият кондензаторен микрофон, който е използван като звуков сензор. Кондензаторът Mic основно преобразува звуковата енергия в електрическа, която на свой ред се използва за задействане на 555 IC таймер, чрез транзистор. А задействането на 555 ic работи като импулс на часовника за тригер тип D и би включил светодиода, който ще остане ВКЛЮЧЕН до следващия импулс на часовника до следващия Clap / звук. Така че това е Clap Switch, който ще се включи с първия Clap и ще се изключи с втория Clap. Ако премахнем флип-флопа от тип D от веригата, светодиодът ще се изключи автоматично след известно време и това време ще бъде 1,1xR1xC1 секунди, което съм обяснил в предишната ми схема на превключвател. За по-добро разбиране препоръчвам да проучите предишната схема, преди да проучите тази.

Работно обяснение

Тук използваме електрически кондензаторен микрофон за засичане на звука, транзистор за задействане на 555 IC таймер, 555 IC за НАСТРОЯВАНЕ И ВРЪЩАНЕ на тригера тип D и тригера тип D, за да запомним логическото ниво (LED ВКЛ. следващ Пляскане / звук.

Компоненти

Кондензатор Mic

555 Таймер IC

Транзистор BC547

Резистори (1k, 47k, 100k ohm)

Кондензатор (10uF)

IC7474 по-точно DM74S74N (D-тип джапанка)

LED и батерия (5-9v)

Електрическа схема и обяснение

Можете да видите връзките в горната схема " clap on clap off ". Първоначално транзисторът е в изключено състояние, тъй като няма достатъчно (0.7v) напрежение на базовия емитер, за да го включи. И точката А е с висок потенциал, а точка А е свързана към задействащ щифт 2 от 555 IC, в резултат на това задействащият щифт 2 също е с висок потенциал. Както знаем, че за задействане на 555 IC чрез Trigger PIN 2, напрежението на PIN 2 трябва да бъде под Vcc / 3. Така че на този етап никакъв изход при OUT PIN 3 не означава тактов импулс за D-тип тригер (IC 7474), като по този начин няма отговор от D-type Flip-flop, и така светодиодът е изключен.

Сега, когато произвеждаме някакъв звук близо до кондензаторния микрофон, този звук ще се преобразува в електрическа енергия и ще повиши потенциала в основата, което ще включи транзистора. Веднага щом транзисторът се включи, потенциалът в точка А ще намалее и той ще задейства 555 IC поради ниското напрежение (под Vcc / 3) при задействащ щифт 2. Така изходният PIN3 ще бъде висок и положителен импулсът ще се приложи към D-тип тригер, което кара Flip-flop да реагира и светодиодът ще се включи. Това SET състояние на тригера ще остане такова, както е до следващия импулс на часовника (следващ Clap). Подробна работа на флип-флоп от тип D е дадена по-долу.

Тук използваме 555 IC таймер в моностабилен режим, чийто изход (ПИН 3 от 555 IC) е използван като тактов импулс за D-тип тригер. Така че импулсът на часовника ще бъде ВИСОК за 1,1xR1xC1 секунди и след това ще стане НИСКИ. Можете да научите 555 IC операции чрез някои 555 таймерни схеми ТУК.

Работа на D-тип джапанки

Тук използваме джапанка от тип D на Positive Edge, което означава, че тази джапанка реагира само когато импулсът на часовника премине от НИСКО към ВИСОКО. OUTPUT Q ще се покаже според състоянието на INPUT D, по време на прехода на импулса на часовника (от ниско към високо). Флип флоп запомня това състояние на изхода Q (или HIGH или LOW), до следващия положителен импулс на часовника (от ниско до високо). И отново показва OUPUT Q, според входното състояние D, по време на прехода на тактовия импулс (LOW към HIGH)

D-type Flip-flop е основно разширената версия на SR flipflop. При флип флоп SR е забранено S = 0 и R = 0, защото кара флип флопа да се държи неочаквано. Този проблем е разрешен при D-type Flip-flop, чрез добавяне на инвертор между двата входа (вижте диаграмата), а вторият вход се дава от импулса Clock към двата NAND порта. Инверторът е въведен, за да се избегнат едни и същи логически нива на двата входа, така че никога да не възникне условие „S = 0 и R = 0“.

Флип-флоп от тип D не променя състоянието си, докато импулсът на часовника е нисък, защото дава изходно логическо ниво „1“ на NAND портите A и B, което е входът за NAND портите X и Y. И когато и двете входовете са 1 за NAND порти X и Y, след това изходът не се променя (не забравяйте SR flip-flop). Изводът е, че няма да промени състоянието си, докато тактовият импулс е НИСЪК, независимо от ВХОД D. Той се променя само когато има преход в импулса на часовника от НИСКО към ВИСОКО. Това няма да се промени по време на HIGH и LOW периода. Можем да изведем таблицата на истината за този D-тригер:

Клик	д	Въпрос:	Q '	Описание
↓ »0	х	Въпрос:	Q '	Паметта няма промяна
↑ »1	0	0	1	Нулирайте Q »0
↑ »1	1	1	0	Задайте Q »1

IC 7474

Използвахме IC DM74S74N от серия 7474. IC DM74S74N е двойната D-тип джапанка от тип D, в която има две D-тип джапанки, които могат да се използват поотделно или като комбинирана комбинация master-slave. Ние използваме един D-тип тригер в нашата схема. Пиновете за първия тригер са от лявата страна, а за втория тригер са от дясната страна. Също така има PRE и CLR щифтове за двата тип джапанки, които са активни ниски щифтове. Тези щифтове се използват за НАСТРОЙКА или НУЛИРАНЕ на D-тип тригер, съответно, независимо от INPUT D и Clock. Свързахме и двете с Vcc, за да ги направим неактивни.

След като разбрахме D-type Flip-flop и IC DM74S74N, можем лесно да разберем използването на D-type Flip-flop в нашата схема. Когато за първи път задействахме 555 IC от първия Clap, светодиодът свети, когато получаваме Q = 1 и Q '= 0. И ще остане ВКЛЮЧЕН до следващия спусък или следващия положителен импулс на часовника (НИСКО до ВИСОКО). Свързахме Q 'към INPUT D, така че когато LED свети, Q' = 0 чака импулса на втория часовник, така че той да може да се приложи към INPUT D и прави Q = 0 и Q '= 1, което в изключва ИЗКЛЮЧВАНЕ на светодиода. Сега Q '= 1 чака следващия импулс на часовника, за да накара светодиода да се включи чрез прилагане на Q' = 1 към INPUT D и така този процес ще продължи.

За да тествате тази верига, трябва да пляскате силно, тъй като този малък кондензаторен микрофон няма голям обхват. Или можете директно да удряте леко в микрофона (както направих във видеото).

Някои важни точки

• Ако веригата първоначално не работи, свържете CLR (PIN1 на IC DM74S74N) към земята, за да нулирате тригера, след това отново се свържете с Vcc, както е показано във веригата.
• Можем да модифицираме тази схема, като използваме реле за управление на електронните устройства (120 / 220V AC).
• ПИН за управление 5 от 555 IC таймер трябва да бъде свързан към земята чрез кондензатор 0,01uF.
• Трябва да използваме 220 омов резистор, за да свържем светодиода.