थेरेमिन: एक इलेक्ट्रॉनिक ओडिसी [५५५ टाइमर आईसी पर] *(टिंकरकाड): ३ कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

इस प्रयोग में, मैंने 555 टाइमर आईसी का उपयोग करके एक ऑप्टिकल थेरेमिन डिजाइन किया है। यहां मैं आपको दिखाऊंगा कि संगीत वाद्ययंत्र को छुए बिना भी संगीत कैसे उत्पन्न किया जाता है (इसके करीब: पी)। मूल रूप से इस उपकरण को थेरेमिन कहा जाता है, मूल रूप से एक रूसी वैज्ञानिक लियोन थेरेमिन द्वारा निर्मित। मूल थेरेमिन ने उपकरण की पिच को बदलने के लिए खिलाड़ी के हाथ की गति के कारण रेडियो फ्रीक्वेंसी हस्तक्षेप का इस्तेमाल किया। यह ऑप्टिकल थेरेमिन प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर करता है जो एक फोटोरेसिस्टर पर पड़ता है जिसे खिलाड़ी के हाथ की गति से नियंत्रित किया जा सकता है। मैं सर्किट के हर चरण को भी समझाने की कोशिश करूंगा। मुझे आशा है कि आपको इलेक्ट्रॉनिक्स का यह व्यावहारिक कार्यान्वयन पसंद आएगा जिसका अध्ययन आपने अपने कॉलेज में किया होगा।

इलेक्ट्रॉनिक्स घटक नहीं हैं? या आप इलेक्ट्रॉनिक्स सामान के साथ खेलने से डरते हैं? अरे, चिंता करने की कोई जरूरत नहीं है!

मैंने इस पूरे सर्किट को वस्तुतः टिंकरकाड (www.tinkercad.com) पर डिजाइन किया है। इसे देखें और वास्तविक सामान डिजाइन करके इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ खेलें और उन्हें (सिमुलेशन) भी चलाएं।

चरण 1: आवश्यक घटक

इस सर्किट को बनाने के लिए आवश्यक सभी आवश्यक घटकों की सूची यहां दी गई है:

१)५५५ टाइमर आईसी

२) १० कोहम रेसिस्टर

3) एलडीआर (फोटोरेसिस्टर)

4) १०० एनएफ संधारित्र

5) पीजो (बजर)

6) +9 वी बैटरी और पावर डीसी जैक (5.5mmx2.1mm)

सबसे पहले, एक विचार प्राप्त करने के लिए इस पूरे सर्किट को टिंकरकाड पर डिज़ाइन करें! आप टिंकरकाड पर मूल सर्किट आउटपुट भी देख सकते हैं। मैंने संदर्भ के लिए सभी घटकों की सूची वाली सीएसवी फ़ाइल संलग्न की है।

चरण 2: सर्किट डिजाइन और कार्य

मूल रूप से 555 टाइमर आईसी एक एकीकृत सर्किट (चिप) है जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार के टाइमर, पल्स जनरेशन और ऑसिलेटर अनुप्रयोगों में किया जाता है। 555 का उपयोग एक थरथरानवाला के रूप में, और एक फ्लिप-फ्लॉप तत्व के रूप में समय की देरी प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

हम इसे कैसे कॉन्फ़िगर करते हैं, इस पर निर्भर करते हुए, 555 टाइमर आईसी के आवेदन के विभिन्न तरीके हैं।

555 टाइमर आईसी को या तो इसके मोनोस्टेबल मोड में जोड़ा जा सकता है, जिससे एक निश्चित समय अवधि का एक सटीक टाइमर उत्पन्न होता है, या फ्लिप-फ्लॉप प्रकार स्विचिंग क्रिया का उत्पादन करने के लिए इसके बिस्टेबल मोड में। लेकिन, यहां हम 555 टाइमर आईसी को एक एस्टेबल मोड में जोड़ रहे हैं ताकि अत्यधिक सटीक फ्री रनिंग वेवफॉर्म उत्पन्न करने के लिए एक बहुत ही स्थिर 555 ऑसीलेटर सर्किट तैयार किया जा सके, जिसकी आउटपुट आवृत्ति को बाहरी रूप से जुड़े आरसी टैंक सर्किट के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है जिसमें केवल दो प्रतिरोधक होते हैं और एक संधारित्र।

आउट सर्किट में आप आरसी टैंक सर्किट देख सकते हैं, जहां एलडीआर (लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर) 10k ओम रेसिस्टर और कैपेसिटर के साथ आरसी टैंक सर्किट के हिस्से के रूप में भी काम कर रहा है।

बुनियादी कार्य: केवल एलडीआर पर अपना हाथ बढ़ाकर, हम एलडीआर पर पड़ने वाले प्रकाश की मात्रा को बदल रहे हैं, जो प्रकाश की तीव्रता को बदल रहा है और इसलिए यह समग्र प्रतिरोध है। अधिक प्रकाश, कम से कम प्रतिरोध और इसके विपरीत। इसलिए, एलडीआर के प्रतिरोध को बदलकर, हम समग्र सर्किट के आरसी समय स्थिरांक को बदल रहे हैं जो समग्र रूप से इस सर्किट की आवृत्ति (555 टाइमर आईसी द्वारा उत्पन्न वर्ग दालों) को कैपेसिटर के परिवर्तित चार्जिंग और डिस्चार्जिंग समय से बदल रहा है।

पूरी व्याख्या:

जब 555 अस्थिर मोड में होता है, तो पिन 3 से आउटपुट दालों (वर्ग तरंगों) की एक सतत धारा होती है।

पिन 2 ट्रिगर पिन है (सर्किट घटकों को ट्रिगर करने के लिए उपयोग किया जाता है), यह एक संधारित्र के माध्यम से जमीन से जुड़ा होगा। इस कैपेसिटर की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग पिन 3 और 7 पर स्विच हो जाती है। पिन 3 आउटपुट पिन है। इस सर्किट में यह एक स्क्वायर वेव सिग्नल आउटपुट करता है। पिन 4 रीसेट पिन है। यह पिन बैटरी के पॉजिटिव साइड से जुड़ा होता है। पिन 6 दहलीज पिन है।

संधारित्र चार्ज होगा और जब यह लगभग 2/3 Vcc (बैटरी से वोल्टेज) तक पहुँच जाता है, तो यह थ्रेशोल्ड पिन द्वारा पता लगाया जाता है। यह समय अंतराल को समाप्त कर देगा और आउटपुट पिन 3 (इसे बंद कर देता है) को 0 V (वोल्ट) भेज देगा। पिन 7 डिस्चार्ज पिन है। इस पिन को थ्रेशोल्ड पिन 6 द्वारा भी बंद कर दिया जाता है। जब पिन 7 को बंद किया जाता है तो यह संधारित्र की शक्ति को काट देता है जिससे यह डिस्चार्ज हो जाता है। पिन 7 टाइमिंग को भी नियंत्रित करता है। पिन 7 100K ओम रेसिस्टर (LDR) से जुड़ा है और 100K ओम रेसिस्टर (LDR) के मान को बदलने से पिन 7 का समय बदल जाता है और इस प्रकार पिन 3 द्वारा स्क्वायर वेव आउटपुट की आवृत्ति बदल जाती है। पिन 8 से जुड़ा है सकारात्मक बिजली की आपूर्ति (वीसीसी)।

555 चिप एस्टेबल मोड में है जिसका मतलब है कि पिन 3 9 वोल्ट और 0 वोल्ट (स्क्वायर वेव सिग्नल) के बीच दालों की एक सतत धारा भेज रहा है। निम्नलिखित सर्किट में मैंने 100k ओम रेसिस्टर को लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर (LDR) या फोटोरेसिस्टर से बदलकर मानक 555 वर्ग तरंग जनरेटर को संशोधित किया है। मैंने तरंगों को ध्वनि में बदलने के लिए एक पीजोइलेक्ट्रिक स्पीकर भी जोड़ा है।

इस प्रकार 555 टाइमर आईसी और एलडीआर का उपयोग करके ध्वनि उत्पन्न की जाती है। मुझे उम्मीद है कि आप लोग तर्क समझ गए होंगे। यदि आप लोगों को अस्थिर मोड लॉजिक समझ में नहीं आया, तो कृपया इसके सभी अलग-अलग तरीकों के बारे में थोड़ा पढ़ लें, तो इसे समझना और आसान हो जाएगा। अभी भी कोई संदेह? पूछने के लिए स्वतंत्र

चरण 3: सिमुलेशन आउटपुट और परिणाम

कृपया सर्किट सिमुलेशन (ऑसिलोस्कोप आउटपुट) और इसके सर्किट के वास्तविक कार्य को देखें जिसे मैंने वीडियो के माध्यम से ब्रेडबोर्ड पर डिज़ाइन किया है। आशा है कि आपको डरावनी आवाजें पसंद आई होंगी:P (मोटरबाइक स्टार्टिंग)।

ध्यान दें: ध्यान दें कि शुरू में मैं कोई टॉर्च लाइट नहीं लगा रहा हूं और प्रकाश को अवरुद्ध करने के लिए इसे लगभग अपने हाथ से ढक रहा हूं, तब मुझे बहुत कम आवृत्ति की आवाज आ रही है! हाथ को थोड़ा ऊपर ले जाने पर वह अधिक हल्का हो जाता है और इसलिए आवृत्ति थोड़ी बढ़ जाती है। लेकिन जब मैं टॉर्च की रोशनी डालता हूं, तो बड़ी मात्रा में प्रकाश के कारण आवृत्ति अचानक बहुत अधिक आवृत्ति पर कूद जाती है! देखें, विभिन्न आवृत्ति ध्वनियां उत्पन्न करने के लिए आप इसके साथ कैसे खेल सकते हैं।

टिंकरकाड पर सॉफ्टवेयर आधारित सर्किट डिजाइन:

वेबसाइट पर जाएं, सर्किट को संशोधित करें और सर्किट सिमुलेशन भी करें।

NAND लॉजिक गेट्स का उपयोग करते हुए मेरा अन्य थेरेमिन सर्किट:

आशा है आपको यह पसंद आया होगा। मैं ध्वनि तरंग में सुधार के लिए और फ़्रीक्वेंसी रेंज बढ़ाने के लिए अतिरिक्त घटकों को जोड़कर जल्द ही इसे और बेहतर बनाने का प्रयास करूंगा।

तब तक, किसी भी चीज को नुकसान पहुंचाने की चिंता किए बिना इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ खेलने का आनंद लें। अंदाज़ा लगाओ? आप इसे निर्यात करके ईएजीएलई का सीएडी पीसीबी लेआउट भी प्राप्त कर सकते हैं! इसके अलावा, आप इस अद्भुत वेबसाइट www.tinkercad.com पर 3डी मॉडल भी डिजाइन कर सकते हैं

ऑल द बेस्ट:D