"Clap On Clap Off"스위치는 홈 오토메이션에서 사용할 수있는 흥미로운 개념입니다. 박수 소리를 내며 장치를 켜고 끄는 스위치 역할을합니다. 이름은 "Clap switch"이지만 박수 소리와 거의 같은 피치의 소리로 켤 수 있습니다. 회로의 주요 구성 요소는 전기 콘덴서 마이크입니다., 사운드 센서로 사용되었습니다. 콘덴서 마이크는 기본적으로 사운드 에너지를 전기 에너지로 변환하여 트랜지스터를 통해 555 타이머 IC를 트리거하는 데 사용됩니다. 그리고 555 ic의 트리거는 D 형 플립 플롭의 클럭 펄스로 작동하고 LED를 켜고 다음 클럭 펄스가 다음 클랩 / 사운드까지 의미 할 때까지 켜진 상태로 유지됩니다. 이것은 첫 번째 Clap으로 켜지고 두 번째 Clap으로 꺼지는 Clap Switch입니다. D 형 플립 플롭을 회로에서 제거하면 일정 시간이 지나면 LED가 자동으로 꺼지고 이번에는 클랩 스위치의 이전 회로에서 설명한 1.1xR1xC1 초가됩니다. 더 나은 이해를 위해이 회로를 연구하기 전에 이전 회로를 연구하는 것이 좋습니다.
작업 설명
여기에서는 사운드 감지를 위해 전기 콘덴서 마이크, 555 타이머 IC를 트리거하는 트랜지스터, D 형 플립 플롭을 설정 및 재설정하는 555 IC, 로직 레벨 (LED ON 또는 OFF)을 기억할 때까지 D 형 플립 플롭을 사용합니다. 다음 박수 / 소리.
구성품
콘덴서 마이크
555 타이머 IC
트랜지스터 BC547
저항기 (1k, 47k, 100k ohm)
커패시터 (10uF)
IC7474보다 정확하게 DM74S74N (D 형 플립 플롭)
LED 및 배터리 (5-9v)
회로도 및 설명
위의 " 박수 박수 회로도 " 에서 연결을 볼 수 있습니다. 트랜지스터를 켜기에 충분한 (0.7v)베이스 이미 터 전압이 없기 때문에 처음에는 트랜지스터가 OFF 상태에 있습니다. 그리고 포인트 A는 높은 전위에 있고 포인트 A는 555 IC의 트리거 핀 2에 연결되어 결과 트리거 핀 2도 높은 전위에 있습니다. 아시다시피 Trigger PIN 2를 통해 555 IC를 트리거하려면 PIN 2의 전압이 Vcc / 3 미만이어야합니다. 따라서이 단계에서 OUT PIN 3의 출력이 없다는 것은 D 형 플립 플롭 (IC 7474)에 대한 클록 펄스가 없음을 의미하므로 D 형 플립 플롭 에서 응답이 없으므로 LED가 꺼집니다.
이제 콘덴서 마이크 근처에서 소리를 내면이 소리가 전기 에너지로 변환되고베이스에서 전위가 높아져 트랜지스터가 켜집니다. 트랜지스터가 ON이 되 자마자 포인트 A의 전위가 낮아지고 트리거 핀 2의 낮은 전압 (Vcc / 3 미만)으로 인해 555 IC가 트리거됩니다. 따라서 출력 PIN3은 높고 양의 클럭이됩니다. D-type Flip-flop에 pulse가인가되어 Flip-flop이 반응하고 LED가 켜집니다. 플립 플롭의이 SET 상태는 다음 클럭 펄스 (다음 Clap)까지 그대로 유지됩니다. D 형 Flip-flop의 자세한 작업은 아래와 같습니다.
여기 에서는 출력 (555 IC의 PIN 3)이 D 형 플립 플롭의 클럭 펄스로 사용 된 단 안정 모드에서 555 타이머 IC를 사용하고 있습니다. 따라서 클럭 펄스는 1.1xR1xC1 초 동안 HIGH가되고 LOW가됩니다. 여기에서 555 개의 타이머 회로를 통해 555 개의 IC 작업을 배울 수 있습니다.
D 형 플립 플롭의 작동
여기에서는 포지티브 에지 트리거 D 형 플립 플롭을 사용합니다. 즉,이 플립 플롭은 클럭 펄스가 LOW에서 HIGH로 이동할 때만 응답합니다. OUTPUT Q는 클럭 펄스 전환 (Low에서 High) 시점에 INPUT D의 상태에 따라 표시됩니다. 플립 플롭은 다음 양의 클럭 펄스 (낮음에서 높음)까지이 OUTPUT 상태 Q (높음 또는 낮음)를 기억합니다. 그리고 다시 클록 펄스 전환 (LOW에서 HIGH로)시 입력 상태 D에 따라 OUPUT Q를 보여줍니다.
D 형 플립 플롭은 기본적으로 SR 플립 플롭의 고급 버전입니다. SR 플립 플롭에서 S = 0 및 R = 0은 플립 플롭이 예기치 않게 동작하도록 만들기 때문에 금지됩니다. 이 문제는 D 형 플립 플롭에서 두 입력 (다이어그램 참조) 사이에 인버터를 추가하여 해결되며 두 번째 입력은 클록 펄스에 의해 두 NAND 게이트에 제공됩니다. 두 입력에서 동일한 로직 레벨을 피하기 위해 인버터가 도입되어 "S = 0 및 R = 0"조건이 발생하지 않습니다.
D 형 플립 플롭은 클럭 펄스가 낮은 동안에는 상태를 변경하지 않습니다. NAND 게이트 A와 B에서 출력 로직 레벨 "1"을 제공하기 때문입니다. 이는 NAND 게이트 X와 Y의 입력입니다. NAND 게이트 X 및 Y의 경우 입력이 1이면 출력이 변경되지 않습니다 (SR 플립 플롭을 기억하십시오). 결론은 INPUT D에 관계없이 clockpulse가 LOW 인 동안에는 상태가 변경되지 않는다는 것입니다. Clock pulse가 LOW에서 HIGH로 전환 될 때만 변경됩니다. HIGH 및 LOW 기간에는 변경되지 않습니다. 이 D-Flip-flop에 대한 진리표를 추론 할 수 있습니다.
Clk |
디 |
큐 |
큐' |
기술 |
↓»0 |
엑스 |
큐 |
큐' |
메모리 변경 없음 |
↑»1 |
0 |
0 |
1 |
재설정 Q»0 |
↑»1 |
1 |
1 |
0 |
Q 설정»1 |
IC 7474
우리는 7474 시리즈의 IC DM74S74N 을 사용했습니다. IC DM74S74N은 듀얼 D 형 플립 플롭 IC로, 개별적으로 또는 마스터-슬레이브 토글 조합으로 사용할 수있는 2 개의 D 형 플립 플롭이 있습니다. 우리는 우리 회로에서 하나의 D 형 플립 플롭을 사용하고 있습니다. 첫 번째 D 플립 플롭의 핀은 왼쪽에 있고 두 번째 플립 플롭의 핀은 오른쪽에 있습니다. 또한 액티브 로우 핀인 D 형 플립 플롭 모두에 대해 PRE 및 CLR 핀이 있습니다. 이 핀은 INPUT D 및 클록에 관계없이 D 형 플립 플롭을 각각 설정 또는 재설정하는 데 사용됩니다. 둘 다 Vcc에 연결하여 비활성화했습니다.
후 는 D 형 플립 플롭 및 IC DM74S74N을 이해, 우리는 쉽게 우리의 회로에서 D 형 플립 플롭의 사용을 이해할 수있다. 첫 번째 Clap으로 555 IC를 처음 트리거했을 때 Q = 1 및 Q '= 0이되면 LED가 켜집니다. 다음 트리거 또는 다음 포지티브 클럭 펄스 (LOW에서 HIGH)까지 ON 상태로 유지됩니다. Q '를 INPUT D에 연결 했으므로 LED가 켜지면 Q'= 0은 Second Clock 펄스를 기다리고 있으므로 INPUT D에 적용될 수 있고 Q = 0 및 Q '= 1이됩니다. LED를 끕니다. 이제 Q '= 1은 INPUT D에 Q'= 1을 적용하여 LED가 켜지도록 다음 클록 펄스를 기다리고 있습니다.이 과정은 계속됩니다.
이 회로를 테스트하려면이 소형 콘덴서 마이크의 범위가 길지 않으므로 크게 박수를 치셔야합니다. 또는 마이크를 직접 가볍게 쳐도됩니다 (비디오에서했던 것처럼).
몇 가지 중요한 사항
- 회로가 처음에 작동하지 않으면 CLR (IC DM74S74N의 PIN1)을 접지에 연결하여 플립 플롭을 재설정 한 다음 회로에 표시된대로 다시 Vcc에 연결합니다.
- 릴레이를 사용하여이 회로를 수정하여 전자 장치 (120 / 220V AC)를 제어 할 수 있습니다.
- 555 타이머 IC의 제어 PIN 5는 0.01uF 커패시터를 통해 접지에 연결되어야합니다.
- 220ohm 저항을 사용하여 LED를 연결해야합니다.