Clap on clap off interrupteur

Un interrupteur "Clap On Clap Off" est un concept intéressant qui pourrait être utilisé en domotique. Il fonctionne comme un interrupteur qui allume et éteint les appareils en faisant un claquement. Bien que son nom soit «Clap switch», il peut être activé par n'importe quel son ayant à peu près la même hauteur que le son Clap. Le composant principal du circuit est le micro à condensateur électrique, qui a été utilisé comme capteur sonore. Le micro à condensateur convertit essentiellement l'énergie sonore en énergie électrique, qui à son tour est utilisée pour déclencher un circuit intégré de minuterie 555, via un transistor. Et le déclenchement de 555 ic fonctionne comme une impulsion d'horloge pour la bascule de type D et allumerait la LED, qui restera allumée jusqu'à ce que la prochaine impulsion d'horloge signifie jusqu'au prochain Clap / son. C'est donc le Clap Switch qui s'allumera avec le premier Clap et s'éteindra avec le second Clap. Si nous supprimons la bascule de type D du circuit, la LED s'éteindra automatiquement après un certain temps et cette fois sera de 1,1xR1xC1 secondes, ce que j'ai expliqué dans mon précédent circuit de commutateur de clap. Pour une meilleure compréhension, je recommande d'étudier le circuit précédent avant d'étudier celui-ci.

Explication de travail

Ici, nous utilisons un micro à condensateur électrique pour détecter le son, un transistor pour déclencher la minuterie 555 IC, 555 IC pour régler et réinitialiser la bascule de type D et la bascule de type D pour se souvenir du niveau logique (LED allumée ou éteinte) jusqu'à ce que suivant Clap / son.

Composants

Micro à condensateur

555 IC minuterie

Transistor BC547

Résistances (1k, 47k, 100k ohm)

Condensateur (10uF)

IC7474 plus précisément DM74S74N (bascule de type D)

LED et batterie (5-9v)

Schéma de circuit et explication

Vous pouvez voir les connexions ci-dessus " clap on clap off schéma de circuit ". Initialement, le transistor est à l'état OFF car il n'y a pas assez de tension base-émetteur (0,7 V) pour l'activer. Et le point A est à un potentiel élevé, et le point A est connecté à la broche de déclenchement 2 du 555 IC, en conséquence la broche de déclenchement 2 est également à un potentiel élevé. Comme nous le savons, pour déclencher le 555 IC via Trigger PIN 2, la tension du PIN 2 doit être inférieure à Vcc / 3. Donc, à ce stade, aucune sortie à OUT PIN 3, signifie aucune impulsion d'horloge pour la bascule de type D (IC 7474), donc aucune réponse de la bascule de type D, et donc la LED est éteinte.

Désormais, lorsque nous produisons un son près du micro à condensateur, ce son sera converti en énergie électrique et augmentera le potentiel à la base, ce qui activera le transistor. Dès que le transistor devient ON, le potentiel au point A deviendrait faible et il déclenchera le 555 IC en raison de la basse tension (inférieure à Vcc / 3) à la broche de déclenchement 2. Ainsi, la sortie PIN3 sera élevée et une horloge positive l'impulsion sera appliquée à la bascule de type D, ce qui rend la bascule pour répondre et la LED s'allume. Cet état SET de la bascule restera tel quel jusqu'à la prochaine impulsion d'horloge (Clap suivant). Le fonctionnement détaillé de la bascule de type D a été donné ci-dessous.

Ici, nous utilisons un circuit intégré de minuterie 555 en mode monostable, dont la sortie (PIN 3 sur 555 IC) a été utilisée comme impulsion d'horloge pour la bascule de type D. Ainsi, l'impulsion d'horloge sera HAUTE pendant 1,1xR1xC1 secondes, puis elle deviendrait BASSE. Vous pouvez apprendre 555 opérations IC à travers quelques 555 circuits de minuterie ICI.

Fonctionnement de la bascule de type D

Ici, nous utilisons une bascule de type D déclenchée par front positif, ce qui signifie que cette bascule ne répond que lorsque l'impulsion d'horloge passe de BAS à HAUT. OUTPUT Q sera affiché en fonction de l'état de l'ENTREE D, au moment de la transition de l'impulsion d'horloge (bas à haut). La bascule se souvient de cet état de SORTIE Q (HAUT ou BAS), jusqu'à la prochaine impulsion d'horloge positive (de bas en haut). Et montre à nouveau la SORTIE Q, selon l'état d'entrée D, au moment de la transition de l'impulsion d'horloge (BAS à HAUT)

La bascule de type D est essentiellement la version avancée de la bascule SR. Dans la bascule SR, le S = 0 et R = 0 est interdit, car il fait que la bascule se comporte de manière inattendue. Ce problème est résolu dans la bascule de type D, en ajoutant un inverseur entre les deux entrées (voir le schéma) et la deuxième entrée est donnée par l'impulsion d'horloge aux deux portes NAND. Le variateur est introduit pour éviter les mêmes niveaux logiques aux deux entrées, de sorte que la condition «S = 0 et R = 0» ne se produit jamais.

La bascule de type D ne change pas d'état tant que l'impulsion d'horloge est basse, car elle donne le niveau logique de sortie «1» aux portes NAND A et B, qui est l'entrée des portes NAND X et Y. Et lorsque les deux les entrées sont 1 pour les portes NAND X et Y, puis la sortie ne change pas (rappelez-vous la bascule SR). La conclusion est qu'il ne changera pas son état tant que l'impulsion d'horloge est BASSE, quelle que soit INPUT D. Il ne change que lorsqu'il y a une transition d'impulsion d'horloge de BAS à HAUT. Cela ne changera pas pendant la période HAUT et BAS. Nous pouvons en déduire la table de vérité pour ce D-Flip-flop:

Clk	ré	Q	Q '	La description
↓ »0	X	Q	Q '	Mémoire pas de changement
↑ »1	0	0	1	Réinitialiser Q »0
↑ »1	1	1	0	Définir Q »1

IC 7474

Nous avons utilisé IC DM74S74N de la série 7474. IC DM74S74N est le circuit intégré à bascule double de type D, dans lequel il y a deux bascules de type D, qui peuvent être utilisées individuellement ou comme combinaison à bascule maître-esclave. Nous utilisons une bascule de type D dans notre circuit. Les broches pour la première bascule D sont du côté gauche et pour la deuxième bascule sont du côté droit. Il existe également des broches PRE et CLR pour les bascules de type D qui sont des broches actives-basses. Ces broches servent respectivement à RÉGLER ou RÉINITIALISER la bascule de type D, indépendamment de l'ENTRÉE D et de l'horloge. Nous avons connecté les deux à Vcc pour les rendre inactifs.

Après avoir compris la bascule de type D et l'IC DM74S74N, nous pouvons facilement comprendre l'utilisation de la bascule de type D dans notre circuit. Lorsque nous avons déclenché le 555 IC pour la première fois par le premier Clap, la LED s'allume lorsque nous obtenons Q = 1 et Q '= 0. Et il restera allumé jusqu'au prochain déclenchement ou à la prochaine impulsion d'horloge positive (de BAS à HAUT). Nous avons connecté Q 'à INPUT D, donc lorsque la LED est allumée, Q' = 0 attend la seconde impulsion d'horloge, de sorte qu'elle puisse être appliquée à l'ENTREE D et rend Q = 0 et Q '= 1, ce qui en éteint la LED. Maintenant, Q '= 1 attend la prochaine impulsion d'horloge pour allumer la LED en appliquant Q' = 1 à INPUT D, et ainsi de suite, ce processus continuera.

Pour tester ce circuit, vous devez applaudir fort car ce petit micro à condensateur n'a pas une longue portée. Ou vous pouvez directement frapper légèrement sur le micro (comme je l'ai fait dans la vidéo).

Quelques points importants

Si le circuit ne fonctionne pas au début, connectez le CLR (PIN1 de IC DM74S74N) à la terre pour réinitialiser la bascule, puis connectez à nouveau à Vcc comme indiqué dans le circuit.
Nous pouvons modifier ce circuit en utilisant le relais pour contrôler les appareils électroniques (120 / 220V AC).
La broche de contrôle 5 du circuit intégré de minuterie 555 doit être connectée à la terre via un condensateur de 0,01 uF.
Nous devrions utiliser une résistance de 220 ohms pour connecter la LED.