Vỗ tay khi vỗ tay tắt công tắc

Công tắc "Clap On Clap Off" là một khái niệm thú vị có thể được sử dụng trong tự động hóa gia đình. Nó hoạt động như một công tắc giúp Bật và Tắt thiết bị bằng cách tạo ra âm thanh vỗ tay. Mặc dù tên của nó là "Công tắc vỗ tay", nhưng nó có thể được BẬT bằng bất kỳ âm thanh nào có cùng độ cao của âm thanh Vỗ tay. Thành phần chính của mạch là Mic của tụ điện, đã được sử dụng như một cảm biến âm thanh. Condenser Mic về cơ bản chuyển đổi năng lượng âm thanh thành năng lượng điện, lần lượt được sử dụng để kích hoạt IC hẹn giờ 555, thông qua một Transistor. Và việc kích hoạt ic 555 hoạt động như một xung Đồng hồ cho flip-flop kiểu D và sẽ BẬT đèn LED, sẽ vẫn BẬT cho đến khi xung đồng hồ tiếp theo có nghĩa là cho đến khi có Tiếng vỗ tay / âm thanh tiếp theo. Vì vậy, đây là Công tắc vỗ tay sẽ BẬT với lần vỗ tay đầu tiên và TẮT với lần vỗ tay thứ hai. Nếu chúng ta tháo Flip flop loại D khỏi mạch, đèn LED sẽ tự động TẮT sau một thời gian và thời gian này sẽ là 1,1xR1xC1 giây, điều mà tôi đã giải thích trong mạch công tắc vỗ tay trước đây của mình. Để hiểu rõ hơn, tôi khuyên bạn nên nghiên cứu mạch trước trước khi nghiên cứu mạch này.

Giải thích làm việc

Ở đây chúng tôi đang sử dụng Micrô tụ điện để cảm nhận âm thanh, bóng bán dẫn để kích hoạt IC hẹn giờ 555, IC 555 để ĐẶT & ĐẶT LẠI nắp lật loại D và nắp lật loại D để ghi nhớ mức logic (LED BẬT hoặc TẮT) cho đến khi Tiếp theo Vỗ tay / âm thanh.

Các thành phần

Mic ngưng tụ

555 IC hẹn giờ

Transistor BC547

Điện trở (1k, 47k, 100k ohm)

Tụ điện (10uF)

IC7474 chính xác hơn là DM74S74N (flip flop loại D)

LED và pin (5-9v)

Sơ đồ mạch và giải thích

Bạn có thể xem các kết nối ở trên " vỗ tay trên sơ đồ mạch tắt vỗ tay ". Ban đầu bóng bán dẫn ở trạng thái TẮT vì không có đủ điện áp cực phát (0,7v) để BẬT. Và điểm A ở mức tiềm năng cao, và điểm A được kết nối với chân Trigger 2 của IC 555, kết quả là chân Trigger 2 cũng ở mức tiềm năng cao. Như chúng ta đã biết, để kích hoạt IC 555 thông qua Trigger PIN 2, điện áp của PIN 2 phải dưới Vcc / 3. Vì vậy, ở giai đoạn này không có đầu ra nào ở OUT PIN 3, có nghĩa là không có xung đồng hồ cho Flip-flop loại D (IC 7474), do đó không có phản hồi từ Flip-flop loại D, và do đó đèn LED TẮT.

Bây giờ khi chúng ta tạo ra một số âm thanh gần mic của tụ điện, âm thanh này sẽ được chuyển đổi thành năng lượng điện và nó sẽ nâng cao điện thế tại Đế, điều này sẽ làm Transistor BẬT. Ngay sau khi bóng bán dẫn trở nên BẬT, điện thế tại Điểm A sẽ trở nên thấp và nó sẽ kích hoạt IC 555 vì điện áp thấp (dưới Vcc / 3) tại Chân kích hoạt 2. Vì vậy, PIN3 đầu ra sẽ cao và đồng hồ tích cực xung sẽ được áp dụng cho Flip-flop loại D, làm cho Flip-flop phản hồi và đèn LED sẽ BẬT. Trạng thái SET của flip flop này sẽ vẫn như cũ cho đến khi có xung clock tiếp theo (Next Clap). Hoạt động chi tiết của Flip-flop loại D đã được trình bày dưới đây.

Ở đây chúng tôi đang sử dụng IC hẹn giờ 555 ở Chế độ đơn ổn, đầu ra của nó (PIN 3 của IC 555) đã được sử dụng làm xung đồng hồ cho Flip-flop loại D. Vì vậy, xung đồng hồ sẽ CAO trong 1,1xR1xC1 giây và sau đó nó sẽ trở nên THẤP. Bạn có thể tìm hiểu hoạt động của IC 555 qua một số mạch định thời 555 TẠI ĐÂY.

Hoạt động của Flip-flop loại D

Ở đây chúng tôi đang sử dụng flip-flop loại D được kích hoạt tích cực, có nghĩa là flip flop này chỉ phản hồi khi xung đồng hồ đi từ THẤP đến CAO. OUTPUT Q sẽ được hiển thị theo trạng thái của INPUT D, tại thời điểm chuyển đổi xung Clock (Thấp lên Cao). Flip flop ghi nhớ trạng thái OUTPUT này Q (CAO hoặc THẤP), cho đến khi xung đồng hồ tích cực tiếp theo (Thấp đến Cao). Và một lần nữa hiển thị OUPUT Q, theo trạng thái đầu vào D, tại thời điểm chuyển đổi xung đồng hồ (THẤP đến CAO)

D-type Flip-flop về cơ bản là phiên bản nâng cao của SR flipflop. Trong ván lật SR, S = 0 và R = 0 bị cấm, vì nó làm cho ván lật hoạt động không mong muốn. Sự cố này được giải quyết trong Flip-flop loại D, bằng cách thêm Biến tần vào giữa cả hai đầu vào (xem sơ đồ) và đầu vào thứ hai được cung cấp bởi xung Đồng hồ cho cả hai cổng NAND. Biến tần được đưa vào để tránh các mức logic giống nhau ở cả hai đầu vào, do đó điều kiện “S = 0 và R = 0” không bao giờ xảy ra.

Flip-flop loại D không thay đổi trạng thái của nó khi xung đồng hồ ở mức thấp, vì nó cung cấp mức logic đầu ra “1” tại các cổng NAND A và B, là đầu vào cho các cổng NAND X và Y. Và khi cả hai đầu vào là 1 cho cổng NAND X và Y, sau đó đầu ra không thay đổi (hãy nhớ SR flip-flop). Kết luận là nó sẽ không thay đổi trạng thái của nó trong khi clockpulse là LOW, bất kể INPUT D. Nó chỉ thay đổi khi có sự chuyển đổi trong xung Clock từ LOW sang HIGH. Nó sẽ không thay đổi trong khoảng thời gian CAO và THẤP. Chúng ta có thể suy ra bảng chân lý cho D-Flip-flop này:

Clk	D	Q	Q '	Sự miêu tả
↓ »0	X	Q	Q '	Bộ nhớ không thay đổi
↑ »1	0	0	1	Đặt lại Q »0
↑ »1	1	1	0	Đặt Q »1

IC 7474

Chúng tôi đã sử dụng IC DM74S74N của dòng 7474. IC DM74S74N là IC Flip-flop loại D kép, trong đó có hai Flip-flop loại D, có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc như một tổ hợp bật tắt chính-phụ. Chúng tôi đang sử dụng một Flip-flop loại D trong mạch của chúng tôi. Các chốt của ván lật D đầu tiên là mặt trái và đối với ván lật thứ hai là ở mặt phải. Ngoài ra còn có các chân PRE và CLR cho cả Dép-loại D là các chân thấp hoạt động. Chân này được sử dụng để ĐẶT hoặc ĐẶT LẠI Flip-flop loại D tương ứng, bất kể INPUT D và Clock. Chúng tôi đã kết nối cả hai với Vcc để làm cho chúng không hoạt động.

Sau khi hiểu về Flip-flop loại D và IC DM74S74N, chúng ta có thể dễ dàng hiểu được cách sử dụng Flip-flop loại D trong mạch của mình. Khi chúng tôi lần đầu tiên kích hoạt IC 555 bằng cách Clap đầu tiên, đèn LED phát sáng khi chúng tôi nhận được Q = 1 và Q '= 0. Và nó sẽ vẫn BẬT cho đến khi kích hoạt tiếp theo hoặc xung đồng hồ tích cực tiếp theo (THẤP đến CAO). Chúng tôi đã kết nối Q 'với INPUT D, vì vậy khi đèn LED sáng, Q' = 0 đang chờ xung Đồng hồ thứ hai, để nó có thể được áp dụng cho INPUT D và làm cho Q = 0 và Q '= 1, trong đó TẮT đèn LED. Bây giờ Q '= 1 đang đợi xung đồng hồ tiếp theo để làm cho đèn LED BẬT bằng cách áp dụng Q' = 1 cho INPUT D, và cứ như vậy quá trình này sẽ tiếp tục.

Để kiểm tra mạch này, bạn cần vỗ tay lớn vì mic tụ nhỏ này không có phạm vi dài. Hoặc bạn có thể nhấn trực tiếp vào mic nhẹ (như tôi đã làm trong video).

Một số điểm quan trọng

• Nếu mạch không hoạt động lúc đầu, sau đó kết nối CLR (PIN1 của IC DM74S74N) với đất để ĐẶT LẠI flip-flop, sau đó kết nối lại với Vcc như hình minh họa trong mạch.
• Chúng tôi có thể sửa đổi mạch này bằng cách sử dụng Rơle để điều khiển các thiết bị điện tử (120 / 220V AC).
• Mã PIN điều khiển 5 của IC hẹn giờ 555 nên được kết nối với đất thông qua tụ điện 0,01uF.
• Chúng ta nên sử dụng một điện trở 220 ohm để kết nối LED.