Хлопайте на вимикачі

Перемикач "Clap On Clap Off" - це цікава концепція, яку можна використовувати в домашній автоматизації. Він працює як перемикач, який робить пристрої ввімкненими та вимкненими, видаючи звук плескання. Хоча його назва - “Clap switch”, але її можна УВІМКНУТИ за допомогою будь-якого звуку приблизно однакової висоти звуку Clap. Основною складовою ланцюга є електричний конденсаторний мікрофон, який використовувався як звуковий датчик. Конденсаторний мікрофон в основному перетворює звукову енергію в електричну, яка, по черзі, використовується для спрацьовування 555 таймера IC через транзистор. А спрацьовування 555 ic працює як імпульс годинника для тригера типу D і вмикає світлодіод, який залишатиметься УВІМКНЕНИМ до наступного тактового імпульсу до наступного Clap / звуку. Отже, це перемикач Clap, який увімкнеться з першим Clap та вимкнеться з другим Clap. Якщо ми вилучимо триггер типу D із схеми, світлодіод через деякий час автоматично вимкнеться, і цей час складе 1,1xR1xC1 секунди, що я пояснив у своїй попередній схемі перемикача плескань. Для кращого розуміння я рекомендую вивчити попередню схему перед вивченням цієї.

Робоче пояснення

Тут ми використовуємо електричний конденсаторний мікрофон для зондування звуку, транзистор для спрацьовування таймера 555, мікросхему 555 для встановлення та скидання тригера типу D та тригера типу D, щоб запам'ятати логічний рівень (світлодіод увімкнено або вимкнено) наступний Хлоп / звук.

Компоненти

Конденсаторний мікрофон

555 Таймер IC

Транзистор BC547

Резистори (1k, 47k, 100k Ом)

Конденсатор (10 мкФ)

IC7474 точніше DM74S74N (шльопанець типу D)

Світлодіод і акумулятор (5-9 В)

Принципова схема та пояснення

Ви можете побачити з’єднання у вищезазначеній схемі “ хлопай і хлопай ”. Спочатку транзистор у вимкненому стані, оскільки для його ввімкнення недостатньо (0,7 в) напруги базового випромінювача. І точка А має високий потенціал, і точка А підключена до тригерного виводу 2 555 IC, в результаті тригерний висновок 2 також має високий потенціал. Як ми знаємо, що для спрацьовування 555 IC через Trigger PIN 2 напруга PIN 2 має бути нижче Vcc / 3. Отже, на цьому етапі відсутність вихідного сигналу OUT PIN 3 означає відсутність синхронізуючого імпульсу для тригера типу D (IC 7474), а отже, відповіді від тригера типу D, а тому світлодіод не горить.

Тепер, коли ми виробляємо якийсь звук поблизу конденсаторного мікрофона, цей звук буде перетворений в електричну енергію, і це підніме потенціал на базі, яка ввімкне транзистор. Як тільки транзистор увімкнеться, потенціал у точці А стане низьким, і він спрацьовує на 555 IC через низьку напругу (нижче Vcc / 3) на тригерному штифті 2. Таким чином, вихідний PIN3 буде високим і позитивним тактом імпульс буде застосовано до тригера типу D, що змусить тригер реагувати і світлодіод увімкнеться. Цей стан тригера SET залишиться незмінним до наступного тактового імпульсу (наступний хлопок). Детальна робота тригера типу D наведена нижче.

Тут ми використовуємо 555 таймер IC у моностабільному режимі, вихід якого (PIN 3 з 555 IC) був використаний як тактовий імпульс для тригера D-типу. Тож імпульс годинника буде ВИСОКИМ протягом 1,1xR1xC1 секунди, і тоді він стане НИЗКИМ. Ви можете навчитися 555 операціям ІС за допомогою 555 схем таймера ТУТ.

Працює тригер типу D

Тут ми використовуємо триггер типу D, що спрацьовує з позитивного краю, що означає , що цей тригер реагує лише тоді, коли тактовий імпульс буде переходити з НИЗЬКОГО на ВИСОКИЙ. ВИХІД Q буде відображатися відповідно до стану ВХОДУ D, під час переходу імпульсу годинника (від низького до високого). Фліп-флоп запам'ятовує цей вихідний стан Q (ВИСОКИЙ або НИЗКИЙ) до наступного позитивного тактового імпульсу (від низького до високого). І знову показує OUPUT Q, відповідно до вхідного стану D, під час переходу імпульсу тактового сигналу (LOW у HIGH)

Фліп-флоп типу D - це, в основному, вдосконалена версія тригера SR. У фліп-флопі SR заборонено S = 0 і R = 0, оскільки це робить тригер несподіваним. Ця проблема вирішується в тригері типу D, додаючи інвертор між обома входами (див. Схему), а другий вхід подається імпульсом тактової частоти на обидва ворота NAND. Інвертор введений для уникнення однакових рівнів логіки на обох входах, так що умова “S = 0 і R = 0” ніколи не виникає.

Тригер типу D не змінює свого стану, поки тактовий імпульс низький, оскільки він дає вихідний логічний рівень "1" на NAND-шлюзах A і B, що є вхідним сигналом для NAND-воріт X і Y. І коли обидва входи - 1 для NAND-воріт X і Y, тоді вихід не змінюється (пам’ятайте триггер SR). Висновок полягає в тому, що він не змінить свій стан, поки тактовий імпульс НИЗКИЙ, незалежно від ВХОДУ D. Він змінюється лише тоді, коли відбувається перехід імпульсу годинника з НИЗЬКОГО на ВИСОКИЙ. Це не зміниться протягом ВИСОКОГО і НИЗЬКОГО періоду. Ми можемо вивести таблицю істинності для цього D-тригера:

Клк	D	Питання	Q '	Опис
↓ »0	X	Питання	Q '	Пам'ять не змінюється
↑ »1	0	0	1	Скинути Q »0
↑ »1	1	1	0	Встановити Q »1

IC 7474

Ми використовували мікросхему DM74S74N серії 7474. IC DM74S74N - це подвійний мікросхемний тип тригера типу D, в якому є два триггери типу D, які можна використовувати як окремо, так і як комбіновану комбінацію головний-ведений. У нашій схемі ми використовуємо один триггер типу D. Шпильки для першого триггера D - ліва сторона, а для другого триггера - справа. Крім того, є шпильки PRE та CLR для тригерів типу D, які є активними штифтами. Ці штифти використовувались для ВСТАНОВЛЕННЯ або СКИДАННЯ тригера типу D відповідно, незалежно від INPUT D та Clock. Ми підключили обох до Vcc, щоб зробити їх неактивними.

Після того, як розуміння D-типу фліп-флоп і IC DM74S74N, ми можемо легко зрозуміти використання D-типу фліп-флоп в нашій схемі. Коли ми вперше запустили 555 IC першим хлопом, світлодіод світиться, коли ми отримуємо Q = 1 і Q '= 0. І він залишатиметься увімкненим до наступного тригера або наступного позитивного тактового імпульсу (НИЗЬКИЙ до ВИСОКИЙ). Ми підключили Q 'до INPUT D, тому, коли світлодіод світиться, Q' = 0 очікує імпульс другого тактового сигналу, щоб його можна було застосувати до INPUT D і зробити Q = 0 і Q '= 1, що в вимикає ВИМКНУТИ світлодіод. Тепер Q '= 1 чекає наступного тактового імпульсу, щоб світлодіод увімкнувся, застосувавши Q' = 1 до INPUT D, і так далі цей процес продовжиться.

Щоб протестувати цю схему, потрібно голосно плескати, оскільки цей маленький конденсаторний мікрофон не має великої дальності. Або ви можете злегка вдарити по мікрофону (як я це зробив у відео).

Деякі важливі моменти

• Якщо спочатку схема не працює, підключіть CLR (PIN1 IC DM74S74N) до землі, щоб СКИДАТИ тригер, а потім знову підключіться до Vcc, як показано на схемі.
• Ми можемо змінити цю схему за допомогою реле для управління електронними пристроями (120 / 220В змінного струму).
• Керуючий PIN 5 з 555 IC таймера слід підключити до заземлення через конденсатор 0,01 мкФ.
• Для підключення світлодіода нам слід використовувати резистор 220 Ом.