صفق على زر إيقاف التصفيق

مفتاح "Clap On Clap Off" هو مفهوم مثير للاهتمام يمكن استخدامه في أتمتة المنزل. يعمل كمفتاح يعمل على تشغيل الأجهزة وإيقافها عن طريق إصدار صوت تصفيق. على الرغم من أن اسمه هو "Clap switch" ، إلا أنه يمكن تشغيله بأي صوت بنفس درجة صوت Clap. المكون الرئيسي للدائرة هو ميكروفون المكثف الكهربائي، والذي تم استخدامه كمستشعر للصوت. يقوم Condenser Mic بشكل أساسي بتحويل الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية ، والتي بدورها تستخدم لتشغيل 555 المؤقت IC ، من خلال الترانزستور. ويعمل تشغيل 555 ic كنبض ساعة لـ D-type flip-flop وسيظل يعمل على LED ، والذي سيظل قيد التشغيل حتى تعني نبض الساعة التالية حتى Clap / sound التالي. إذن هذا هو مفتاح Clap الذي سيتم تشغيله مع Clap الأول وإيقافه باستخدام Clap الثاني. إذا قمنا بإزالة فليب فليب من النوع D من الدائرة ، فسيتم إيقاف تشغيل مؤشر LED تلقائيًا بعد بعض الوقت وستكون هذه المرة 1.1xR1xC1 ثانية ، وهو ما أوضحته في دائري السابق لمفتاح التصفيق. لفهم أفضل ، أوصي بدراسة الدائرة السابقة قبل دراسة هذه الدائرة.

شرح العمل

نحن هنا نستخدم ميكروفون مكثف كهربائي لاستشعار الصوت ، والترانزستور لتشغيل 555 المؤقت IC ، و 555 IC لضبط وإعادة ضبط الوجه المتأرجح من النوع D والقلب من النوع D لتذكر المستوى المنطقي (LED ON أو OFF) حتى المقبل التصفيق / الصوت.

مكونات

مكثف ميكروفون

555 المؤقت IC

الترانزستور BC547

المقاومات (1 كيلو ، 47 كيلو ، 100 كيلو أوم)

مكثف (10 فائق التوهج)

IC7474 بدقة أكثر DM74S74N (فليب فليب من النوع D)

LED والبطارية (5-9 فولت)

مخطط الدائرة وشرحها

يمكنك رؤية التوصيلات أعلاه " تصفيق على مخطط الدائرة ". في البداية ، يكون الترانزستور في حالة إيقاف التشغيل (OFF) لأنه لا يوجد جهد كافي (0.7 فولت) لبعث القاعدة لتشغيله. والنقطة A ذات إمكانات عالية ، والنقطة A متصلة بـ Trigger pin 2 من 555 IC ، ونتيجة لذلك يكون Trigger pin 2 أيضًا عند الإمكانات العالية. كما نعلم ، لتشغيل 555 IC من خلال Trigger PIN 2 ، يجب أن يكون جهد PIN 2 أقل من Vcc / 3. لذلك في هذه المرحلة ، لا يوجد خرج في OUT PIN 3 ، يعني عدم وجود نبض على مدار الساعة لـ D-type Flip-flop (IC 7474) ، وبالتالي لا توجد استجابة من D-type Flip-flop ، وبالتالي فإن LED مغلق.

الآن عندما ننتج بعض الأصوات بالقرب من ميكروفون المكثف ، سيتم تحويل هذا الصوت إلى طاقة كهربائية وسيرفع الجهد في القاعدة ، مما يؤدي إلى تشغيل الترانزستور. بمجرد أن يصبح الترانزستور في وضع التشغيل ، ستصبح الإمكانية عند النقطة A منخفضة وستقوم بتشغيل 555 IC بسبب الجهد المنخفض (أقل من Vcc / 3) عند Trigger Pin 2. لذا سيكون خرج PIN3 مرتفعًا وساعة موجبة سيتم تطبيق النبضة على Flip-flop من النوع D ، مما يجعل Flip-flop للاستجابة وسيتم تشغيل LED. ستبقى حالة SET من flip flop كما هي حتى نبض الساعة التالية (التصفيق التالي). تم توضيح العمل التفصيلي لـ D-type Flip-flop أدناه.

نحن هنا نستخدم 555 مؤقت IC في وضع Monostable Mode ، والذي تم استخدام خرجه (PIN 3 من 555 IC) كنبض ساعة لـ D-type Flip-flop. لذلك سيكون نبض الساعة مرتفعًا لمدة 1.1xR1xC1 ثانية ثم يصبح منخفضًا. يمكنك تعلم 555 عملية IC من خلال 555 دائرة مؤقت هنا.

عمل D-type Flip-flop

نحن هنا نستخدم flip-flop من النوع D ذي الحافة الإيجابية ، مما يعني أن هذا التقليب لا يستجيب إلا عندما ينتقل نبض الساعة من LOW إلى HIGH. سيظهر OUTPUT Q وفقًا لحالة INPUT D ، في وقت انتقال نبض الساعة (منخفض إلى مرتفع). يتذكر Flip flop حالة الإخراج Q (إما عالية أو منخفضة) ، حتى نبض الساعة الموجب التالي (من الأقل إلى الأعلى). ويظهر مرة أخرى OUPUT Q ، وفقًا لحالة الإدخال D ، في وقت انتقال نبض الساعة (من LOW إلى HIGH)

D-type Flip-flop هو في الأساس الإصدار المتقدم من SR flipflop. في SR flipflop ، يُحظر S = 0 و R = 0 ، لأنه يجعل flip-flop يتصرف بشكل غير متوقع. يتم حل هذه المشكلة في Flip-flop من النوع D ، عن طريق إضافة العاكس بين كل من المدخلات (انظر الرسم التخطيطي) ويتم إعطاء الإدخال الثاني بواسطة نبض الساعة لكل من بوابات NAND. تم إدخال العاكس لتجنب نفس المستويات المنطقية في كل من المدخلات ، بحيث لا يحدث الشرط "S = 0 و R = 0" أبدًا.

لا يغير D-type Flip-flop حالته عندما يكون نبض الساعة منخفضًا ، لأنه يعطي مستوى منطق الإخراج "1" عند بوابات NAND A و B ، وهو مدخل بوابات NAND X و Y. وعندما يكون كلاهما المدخلات هي 1 لبوابات NAND X و Y ، ثم لا يتغير الإخراج (تذكر SR flip-flop). الاستنتاج هو أنه لن يغير حالته عندما يكون نبض الساعة منخفضًا ، بغض النظر عن INPUT D. إنه يتغير فقط عندما يكون هناك انتقال في نبض الساعة من LOW إلى HIGH. لن يتغير خلال الفترة HIGH و LOW. يمكننا استنتاج جدول الحقيقة لهذا D-Flip-flop:

Clk	د	س	س '	وصف
↓ »0	X	س	س '	الذاكرة لا تغيير
↑ »1	0	0	1	إعادة تعيين Q »0
↑ »1	1	1	0	تعيين Q »1

IC 7474

لقد استخدمنا IC DM74S74N من سلسلة 7474. IC DM74S74N هو IC Flip-flop من النوع D المزدوج ، حيث يوجد نوعان من Flip-flops من النوع D ، والتي يمكن استخدامها إما بشكل فردي أو كمجموعة تبديل رئيسية وعبد. نحن نستخدم فليب فلوب من النوع D في دائرتنا. الدبابيس الخاصة بأول D flip-flop هي الجانب الأيسر وللتقلب الثاني في الجانب الأيمن. هناك أيضًا دبابيس PRE و CLR لكل من Flip-flops من النوع D وهي دبابيس نشطة منخفضة. تستخدم هذه الدبوس لضبط أو إعادة ضبط Flip-flop من النوع D على التوالي ، بغض النظر عن INPUT D والساعة. لقد ربطنا كليهما بـ Vcc لجعلهما غير نشطين.

بعد فهم D-type Flip-flop و IC DM74S74N ، يمكننا بسهولة فهم استخدام D-type Flip-flop في دائرتنا. عندما قمنا بتشغيل 555 IC لأول مرة بواسطة Clap الأول ، يتوهج مؤشر LED عندما نحصل على Q = 1 و Q '= 0. وسيظل قيد التشغيل حتى المشغل التالي أو نبض الساعة الموجب التالي (منخفض إلى مرتفع). لقد قمنا بتوصيل Q 'بـ INPUT D ، لذلك عندما يكون LED متوهجًا ، فإن Q' = 0 ينتظر نبض الساعة الثانية ، بحيث يمكن تطبيقه على INPUT D ويجعل Q = 0 و Q '= 1 ، والذي في يتحول إلى إيقاف تشغيل LED. الآن Q '= 1 تنتظر نبضة الساعة التالية لجعل مؤشر LED قيد التشغيل من خلال تطبيق Q' = 1 على INPUT D ، وهكذا ستستمر هذه العملية.

لاختبار هذه الدائرة ، تحتاج إلى التصفيق بصوت عالٍ لأن هذا الميكروفون الصغير المكثف ليس له نطاق طويل. أو يمكنك الضغط مباشرة على الميكروفون بخفة (كما فعلت في الفيديو).

بعض النقاط المهمة

• إذا لم تعمل الدائرة في البداية ، فقم بتوصيل CLR (PIN1 من IC DM74S74N) بالأرض لإعادة ضبط flip-flop ، ثم اتصل مرة أخرى بـ Vcc كما هو موضح في الدائرة.
• يمكننا تعديل هذه الدائرة باستخدام Relay للتحكم في الأجهزة الإلكترونية (120 / 220V AC).
• يجب توصيل رقم التعريف الشخصي للتحكم 5 من 555 Timer IC بالأرض من خلال مكثف 0.01 فائق التوهج.
• يجب أن نستخدم مقاوم 220 أوم لتوصيل LED.