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補充~聲音控制與定時器

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magiccar 發表於 2009-1-3 17:09 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
聲音控制與定時器( k  F0 ]: Z& e- z

9 a9 G" l1 y, l! T. M. v9 k9 ?一顆4098IC 包含有兩個定時器. 如果你瞭解每一隻腳的功用, 2 K2 I9 a, ]4 T9 p# ~2 _1 H7 f
你將可以控制魔法車做出更多更好玩的動作, 加油!
! a0 R& O! a7 m- \/ Y4 g" I/ D
# o- h$ A% d! S$ L2 I1 {6 ^) Y% T, D7 V) F

( s- h5 K" d2 I8 n1 P問題1% J2 k" p0 s1 j0 y- {+ f0 G6 @
為什麼拍手後
車子會前進?& L. [2 ?/ H' R
回答:
" E5 q# s9 D1 v4 f5 `麥克風聽到聲音,兩隻腳就導通,於是第一點電壓降低,此低電壓信號給定時器,雖然聲音短暫, 但是定時器會持續約2秒鐘送出電壓給電晶體,電晶體使得繼電器的線圈通上電流,於是馬達就轉動,車子前進兩秒鐘。1 A! f& Q1 Y- D$ f5 I/ n7 h
問題2 請問麥克風的原理
2 y, ]2 u! ?4 N! E答:
3 _( T" i9 P8 O, Z麥克風有幾種不同的種類,我們用的是電容式麥克風。
8 B6 d6 |* d7 s2 L+ ?% C7 c1 F( y6 S1 ]) ~# {
4 R& _4 F' N; E4 R) x2 x" F

/ l, Q1 N5 B$ e5 @. e電容器的帶電量Q=C*V, C與電容器兩帶電片間之距離有關,因此當聲音振動造成帶電片間之距離改變,電量也隨著變化,此微弱電流再經電容式麥克風內的電晶體放大,於是可以導通大的電流。要注意電容式麥克風的兩隻腳的極性,正負不要接反,與外殼相接的那隻腳是負極。每個麥克風靈敏度都不同,所以R1由5K至20K歐姆都可試試。(可並聯兩個電阻做出近似5K或6K歐姆)
" v# S6 A. X1 p0 E' ]7 o6 j/ c問題3 請解釋4098定時器; a% ^  W. x- P3 W% Z: {7 e+ G
4098這顆IC內包含有兩個定時器,本實驗只用到上排的定時器。
5 h: i9 R. S4 M/ w, { 4098_1.jpg 8 t# a+ g5 {. C$ c+ \2 }; g' k
當定時器的輸入腳接收到電壓變化,其正輸出腳會產生電壓,此電壓過一段時間才會消失,此時間長短可由外接一個電容器及電阻控制,用越大的電阻或越大的電容,定時器的時間就越長。你可以改變R看看時間有何變化。( T1 z! A3 _2 b9 a+ z1 r+ M
4098_2.jpg % u3 G) ~' ^6 A  [
每個定時器有三個輸入腳,正輸入腳接收正的電壓脈衝,也就是當電壓由低變高的時候開始計時,負輸入腳接收負的電壓脈衝,也就是當電壓由高變低的時候開始計時,清除腳則可以在計時的中途把輸出電壓中止。本實驗我們只使用到負輸入腳,其他沒有用到的兩隻腳不可空著不管,要接上讓這兩隻腳沒有作用的正或負電壓。
+ Z& L1 {# M4 A+ q- r  ^
* w8 x! \& ?; z- _( T7 K( c  Q
時間長短由電阻R及電容C控制,時間=0.7*電阻值*電容值
' }) W% B- _$ Q) @如果R用30KΩ,C用100μF8 H0 S! D, A, _6 M* l" G0 {0 Y, A) }
則 時間=0.7*30K*100*10(-6)= 0.7*30000*100*(-6)=2.1秒。
5 t0 C1 p0 d- \- ?3 L( D( D第13腳若輸入低電位,則可中止輸出,沒用到,所以接正。$ s6 F) N$ A5 n- b& d
第12腳為正電觸發,沒用到,所以接負。' s; _2 x9 I. x8 X% `
第9腳的輸出電壓永遠和第10腳相反。# \9 x, @$ l. k6 x
注意電容器的正負極,不要接反了。  r" v+ u( s( u9 H6 q7 V
8 U* ~7 Y! I$ ?8 W* t# R( U
問題4 麥克風聽到聲音第1點電壓會上升還是下降?
- J% O) c0 _$ l% y7 Z/ O& J答: 當聲音振動,麥克風變得導電,於是第1點的電壓就下降了。4 _4 }8 |# X% {

- @5 D$ @& ]- x: p就好像拿掉了塞在水管裡的東西,水暢通了,水壓就降低了。0 T5 z, Z# {& [6 z. f. n) H

5 v8 I( v& x) q; ]: X# L; D. c問題5 為什麼 100μF的電容和103電容外觀不同?
/ Z  J+ [8 ]! M  S答:
- a- b# t" R. v100μF的電容為電解質電容,103為陶瓷電容(電容量為0.01μF),電解值電容可以充比較多的電,但是要注意,電解質電容器長短腳方向不要接錯。- O- j/ ?0 M0 I9 P9 ~( u

' K* I+ N# k; ~0 a( X. \$ L問題6
2 \  W# }* {8 R" {; y: f, p2 t為什麼要用103電容?

/ n: t# @8 i4 v8 W' J( I0 q答: 繼電器及馬達的電流大,啟動或停止的瞬間會產生電壓雜訊甘擾使得定時器誤以為有信號,所以在定時器輸入的地方加上編號103的小電容器以吸收瞬間的電壓雜訊。
6 f; y) R1 Z0 S' e+ Z! B2 z. j
% x2 u: ~* r. x: o6 B問題7
' O7 k. \. ]6 G4 X& A' r9 K為什麼本電路圖中
麥克風上方的電阻有多種選擇?- r% l# L1 Y7 K- H  |$ [% z
答: 工廠生產出來每個麥克風的靈敏度都不同,因此會再做檢測,根據靈敏度分等級,我們這裡用的是53db,但是每一顆麥克風靈敏度多少還是有差別,因此在此提供多個電阻,或用電阻串聯並聯的方法做出別種電阻再試試看,試出你最喜歡的聲音靈敏度。
# b4 s1 \8 A/ o. w. v- G$ \7 F
3 h- t# N7 p4 t1 e7 R, l/ C0 h如果您用自己買的麥克風實驗,就要試試不同的電阻,找出合用的。
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