Theremin: an Electronic Odyssey [sur 555 Timer IC] * (Tinkercad): 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Dans cette expérience, j'ai conçu un Theremin optique à l'aide d'un IC de minuterie 555. Ici, je vais vous montrer comment générer de la musique (proche de celle-ci:P) sans même toucher l'instrument de musique. Fondamentalement, cet instrument s'appelle Theremin, construit à l'origine par un scientifique russe Léon Theremin. Ce thérémine optique dépend de l'intensité de la lumière qui tombe sur une photorésistance qui peut être contrôlée par le mouvement de la main du joueur. Je vais essayer d'expliquer toutes les étapes du circuit aussi. J'espère que vous aimerez cette mise en œuvre pratique de l'électronique que vous auriez étudiée dans votre collège.

Vous n'avez pas de composants électroniques ? OU Vous avez peur de jouer avec des trucs électroniques ? Hé, pas besoin de s'inquiéter!

J'ai conçu tout ce circuit virtuellement sur Tinkercad (www.tinkercad.com). Vérifiez-le et jouez avec l'électronique en concevant des choses réelles et en les exécutant également (simulation).

Étape 1: Composants requis

Voici la liste de tous les composants essentiels nécessaires à la construction de ce circuit:

1) 555 minuterie IC

2) Résistance de 10 kOhms

3) LDR (photorésistance)

4) Condensateur 100 nF

5) Piezo (Sonnerie)

6) Batterie +9 V et prise d'alimentation CC (5,5 mm x 2,1 mm)

Tout d'abord, concevez tout ce circuit sur tinkercad pour vous faire une idée ! Vous pouvez également vérifier la sortie des circuits de base sur tinkercad. J'ai joint le fichier csv contenant la liste de tous les composants pour référence.

Étape 2: Conception et fonctionnement du circuit

Fondamentalement, le circuit intégré de minuterie 555 est un circuit intégré (puce) utilisé dans diverses applications de minuterie, de génération d'impulsions et d'oscillateur. Le 555 peut être utilisé pour fournir des retards, comme oscillateur et comme élément de bascule.

Il existe différents modes d'application du 555 Timer IC, selon la façon dont nous le configurons.

Le 555 Timer IC peut être connecté soit dans son mode monostable produisant ainsi une minuterie de précision d'une durée fixe, soit dans son mode bistable pour produire une action de commutation de type bascule. Mais, ici, nous connectons le circuit intégré de la minuterie 555 en mode Astable pour produire un circuit d'oscillateur 555 très stable permettant de générer des formes d'onde libres de haute précision dont la fréquence de sortie peut être ajustée au moyen d'un circuit de réservoir RC connecté en externe composé de seulement deux résistances et un condensateur.

Dans le circuit de sortie, vous pouvez voir le circuit de réservoir RC, où LDR (Light Dependent Resistor) agit également dans le cadre du circuit de réservoir RC avec une résistance et un condensateur de 10 k Ohm.

FONCTIONNEMENT DE BASE: En déplaçant simplement notre main sur le LDR, nous modifions la quantité de lumière tombant sur le LDR, ce qui modifie l'intensité lumineuse et donc sa résistance globale. Plus de lumière, moins de résistance et vice-versa. Ainsi, en modifiant la résistance de LDR, nous modifions la constante de temps RC du circuit global, ce qui modifie globalement la fréquence de ce circuit (impulsions carrées générées par 555 Timer IC) par le changement de temps de charge et de décharge du condensateur.

Explication complète:

Lorsque le 555 est en mode astable, la sortie de la broche 3 est un flux continu d'impulsions (ondes carrées).

La broche 2 est la broche de déclenchement (utilisée pour déclencher les composants du circuit), elle sera connectée à la terre via un condensateur. La charge et la décharge de ce condensateur commutent sur les broches 3 et 7. La broche 3 est la broche de sortie. Dans ce circuit, il émet un signal carré. La broche 4 est la broche de réinitialisation. Cette broche est connectée au côté positif de la batterie. La broche 6 est la broche de seuil.

Le condensateur se charge et lorsqu'il atteint environ 2/3 Vcc (tension de la batterie), cela est détecté par la broche de seuil. Cela mettra fin à l'intervalle de temps et enverra 0 V (volt) à la broche de sortie 3 (l'éteindra). La broche 7 est la broche de décharge. Cette broche est également désactivée par la broche de seuil 6. Lorsque la broche 7 est désactivée, elle coupe l'alimentation du condensateur, ce qui provoque sa décharge. La broche 7 contrôle également la synchronisation. La broche 7 est connectée à la résistance de 100K ohms (LDR) et la modification de la valeur de la résistance de 100K ohms (LDR) modifie la synchronisation de la broche 7 et modifie ainsi la fréquence de la sortie d'onde carrée par la broche 3. La broche 8 est connectée à la alimentation positive (Vcc).

La puce 555 est en mode astable, ce qui signifie que la broche 3 envoie un flux continu d'impulsions entre 9 volts et 0 volt (signal carré). Dans le circuit suivant, j'ai modifié le générateur d'ondes carrées standard 555 en remplaçant la résistance de 100 k ohms par une résistance dépendante de la lumière (LDR) ou une photorésistance. J'ai également ajouté un haut-parleur piézoélectrique pour convertir les ondes en son.

C'est ainsi que le son est généré à l'aide du 555 Timer IC & LDR. J'espère que vous avez compris la logique. Si vous n'avez pas compris la logique du mode astable, alors s'il vous plaît lisez un peu sur tous les différents modes de celui-ci, alors ce serait plus facile à comprendre. Encore des doutes ? N'hésitez pas à demander

Étape 3: Sortie et résultat de la simulation

Veuillez voir la simulation de circuit (sortie d'oscilloscope) et son fonctionnement réel du circuit que j'ai conçu sur la maquette à travers la vidéo. J'espère que vous avez aimé les sons effrayants:P (démarrage de la moto).

Point à observer: notez qu'au départ, je ne mets pas de lampe torche et que je la couvre presque avec ma main pour bloquer la lumière, puis j'obtiens un son à très BASSE FRÉQUENCE ! Tout en déplaçant légèrement la main vers le haut, elle devient plus lumineuse et donc la fréquence augmente légèrement. Mais lorsque je mets la lampe torche, la fréquence saute soudainement à une fréquence beaucoup plus élevée en raison d'une grande quantité de lumière !. Voyez comment vous pouvez jouer avec pour générer des sons de différentes fréquences.

Conception de circuits basée sur un logiciel sur Tinkercad:

Visitez le site Web, modifiez le circuit et faites également la simulation de circuit.

Mon autre circuit Theremin utilisant des portes logiques NAND:

J'espère que vous avez aimé cela. J'essaierai de l'améliorer prochainement en ajoutant des composants supplémentaires pour améliorer l'onde sonore et augmenter la gamme de fréquences.

Jusque-là, profitez de jouer avec l'électronique sans jamais vous soucier d'endommager quoi que ce soit. Devinez quoi? vous pouvez également obtenir la disposition PCB CAO d'EAGLE à travers elle en l'exportant ! En outre, vous pouvez même concevoir des modèles 3D sur ce site Web étonnant: www.tinkercad.com

TOUT LE MEILLEUR:D