Clap on clap off switch

En "Clap On Clap Off" -brytare är ett intressant koncept som kan användas i hemautomation. Det fungerar som en omkopplare som gör enheter till och från genom att göra ett klappljud. Även om dess namn är "Clap switch", men det kan slås PÅ av vilket ljud som helst med ungefär samma tonhöjd av Clap-ljud. Huvudkomponenten i kretsen är den elektriska kondensatormikrofonen, som har använts som ljudsensor. Kondensatormikrofon omvandlar i grunden ljudenergi till elektrisk energi, som i sin tur används för att utlösa 555 timer IC, genom en transistor. Och utlösning av 555 ic fungerar som en klockpuls för D-typ flip-flop och skulle tända PÅ lysdioden, som kommer att förbli PÅ tills nästa klockpuls betyder tills nästa Clap / ljud. Så det här är Clap Switch som slås PÅ med första klaffen och stängs AV med den andra klaffen. Om vi tar bort flip-floppen av D-typ från kretsen kommer LED-lampan att stängas av automatiskt efter en tid och den här tiden kommer att vara 1,1xR1xC1 sekunder, vilket jag har förklarat i min tidigare krets med klappbrytare. För bättre förståelse rekommenderar jag att studera den tidigare kretsen innan du studerar den här.

Arbetsförklaring

Här använder vi elektrisk kondensatormikrofon för att känna av ljudet, transistorn för att utlösa 555 timer IC, 555 IC för att INSTÄLLA & ÅTERSTÄLLA D-typ flip flop och D-typ flip flop för att komma ihåg logiknivån (LED PÅ eller AV) tills nästa Klapp / ljud.

Komponenter

Kondensatormikrofon

555 Timer IC

Transistor BC547

Motstånd (1k, 47k, 100k ohm)

Kondensator (10uF)

IC7474 mer exakt DM74S74N (flip-flop av D-typ)

LED och batteri (5-9v)

Kretsschema och förklaring

Du kan se anslutningarna ovan " klappa på kretsschema ". Ursprungligen är transistorn i OFF-läge eftersom det inte finns tillräckligt (0,7 v) bas-emitterspänning för att slå PÅ den. Och punkten A har hög potential och punkt A är ansluten till avtryckarstift 2 av 555 IC, vilket resulterar i att utlösarstift 2 också har hög potential. Som vi vet att, för att utlösa 555 IC via Trigger PIN 2, måste spänningen i PIN 2 vara under Vcc / 3. Så i detta skede betyder ingen utgång vid OUT PIN 3 ingen klockpuls för D-typ Flip-flop (IC 7474), därmed inget svar från D-typ Flip-flop, och så är LED avstängd.

Nu när vi producerar lite ljud nära kondensatormikrofonen kommer detta ljud att omvandlas till elektrisk energi och det kommer att höja potentialen vid basen, vilket kommer att slå på transistorn. Så snart transistorn blir PÅ skulle potentialen vid punkt A bli låg och den kommer att utlösa 555 IC på grund av låg spänning (under Vcc / 3) vid utlösarstift 2. Så utgången PIN3 kommer att vara hög och en positiv klocka puls kommer att appliceras på D-typ Flip-flop, vilket gör att Flip-flop svarar och LED tänds. Detta SET-läge för vippan kommer att förbli som det är tills nästa klockpuls (nästa klapp). Detaljerad bearbetning av D-typ Flip-flop har ges nedan.

Här använder vi 555 timer IC i monostabilt läge, vars utgång (PIN 3 av 555 IC) har använts som en klockpuls för D-typ Flip-flop. Så klockpulsen blir HÖG i 1,1xR1xC1 sekunder och då blir den LÅG. Du kan lära dig 555 IC-operationer genom några 555 timer-kretsar HÄR.

Arbete av D-typ Flip-flop

Här använder vi Positive Edge Triggered D-typ flip-flop, vilket innebär att denna flip flop bara svarar när klockpulsen skulle gå från LÅG till HÖG. UTGÅNG Q visas enligt INPUT D-tillståndet vid tidpunkten för klockpulsövergången (låg till hög). Flip flop kommer ihåg detta OUTPUT-tillstånd Q (antingen HIGH eller LOW), tills nästa positiva klockpuls (Låg till Hög). Och visar igen OUPUT Q, enligt ingångstillståndet D, vid tidpunkten för klockpulsövergången (LÅG till HÖG)

Flip-flop av D-typ är i grunden den avancerade versionen av SR flipflop. I SR flipflop är S = 0 och R = 0 förbjudet, eftersom det gör att flip-flop beter sig oväntat. Detta problem löses i D-typ Flip-flop genom att lägga till en växelriktare mellan båda ingångarna (se diagrammet) och den andra ingången ges av klockpulsen till båda NAND-grindarna. Omformaren introduceras för att undvika samma logiska nivåer på båda ingångarna, så att "S = 0 och R = 0" aldrig uppstår.

D-typ Flip-flop ändrar inte sitt tillstånd medan klockpulsen är låg, eftersom den ger utgångslogiknivån "1" vid NAND-grindarna A och B, vilket är ingången för NAND-grindarna X och Y. Och när båda ingångarna är 1 för NAND-grindarna X och Y, då ändras inte utgången (kom ihåg SR-flip-flop). Slutsatsen är att den inte kommer att ändra sitt tillstånd medan klockpulsen är LÅG, oavsett INPUT D. Den ändras bara när det sker övergång i klockpulsen från LÅG till HÖG. Det kommer inte att förändras under HIGH och LOW perioden. Vi kan härleda sanningstabellen för denna D-Flip-flop:

Clk	D	F	Q '	Beskrivning
↓ »0	X	F	Q '	Minne ingen förändring
↑ »1	0	0	1	Återställ Q »0
↑ »1	1	1	0	Ställ in Q »1

IC 7474

Vi har använt IC DM74S74N i 7474-serien. IC DM74S74N är Dual D-typ Flip-flop IC, där det finns två D-typ Flip-flops, som antingen kan användas individuellt eller som en master-slave-växlingskombination. Vi använder en D-typ Flip-flop i vår krets. Stift för första D-flip-flop är vänster sida och för andra flip-flop är på höger sida. Det finns också PRE- och CLR-stift för båda D-typ Flip-flops som är aktiva-låga stift. Dessa stift används för att INSTÄLLA eller ÅTERSTÄLLA D-typ Flip-flop, oavsett INPUT D och Clock. Vi har anslutit båda till Vcc för att göra dem inaktiva.

Efter att ha förstått D-typ Flip-flop och IC DM74S74N kan vi lätt förstå användningen av D-typ Flip-flop i vår krets. När vi först utlöste 555 IC genom att först klappa, lyser lysdioden när vi får Q = 1 och Q '= 0. Och den förblir PÅ tills nästa utlösare eller nästa positiva klockpuls (LÅG till HÖG). Vi har anslutit Q 'till INPUT D, så när LED lyser, väntar Q' = 0 på andra klockpulsen, så att den kan appliceras på INPUT D och gör Q = 0 och Q '= 1, vilket i stänger AV LED: n. Nu väntar Q '= 1 på nästa klockpuls för att lysdioden ska tändas genom att använda Q' = 1 på INPUT D, och så vidare fortsätter denna process.

För att testa denna krets måste du klappa högt eftersom den här lilla kondensatormikrofonen inte har lång räckvidd. Eller så kan du slå direkt på mikrofonen lätt (som jag har gjort i videon).

Några viktiga punkter

Om kretsen inte fungerar först, anslut sedan CLR (PIN1 på IC DM74S74N) till marken för att ÅTERSTÄLLA flip-flop och anslut sedan igen till Vcc som visas i kretsen.
Vi kan ändra denna krets med hjälp av Relay för att styra de elektroniska enheterna (120 / 220V AC).
Kontroll PIN 5 av 555 Timer IC bör anslutas till jord via en 0.01uF kondensator.
Vi bör använda ett 220 ohm motstånd för att ansluta LED.