補充～聲音控制與定時器

聲音控制與定時器

4 F# K  m$ C4 V; R$ J0 Y一顆4098IC 包含有兩個定時器. 如果你瞭解每一隻腳的功用,
- Y. R4 t: ^8 n* Z: j0 R  i7 [# u你將可以控制魔法車做出更多更好玩的動作, 加油!

, s& L- w$ |1 ^  u

2 X# D/ E9 M6 f問題1
: J2 y  T. n5 \' N2 v# i  e為什麼拍手後，車子會前進?
0 g+ Z6 }  U  k( ^回答:
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。
問題2 請問麥克風的原理
答:
4 G* T$ g6 F# r9 p9 }1 ]# d麥克風有幾種不同的種類，我們用的是電容式麥克風。

" i8 j  M+ n9 O7 Z+ N$ H2 @

6 s4 `! _" Q/ w% I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)
. V3 h  \  ^" ^3 `0 A問題3 請解釋4098定時器
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。
( Q; g& c& H: O* l$ |4 {
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。

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。
: J. I* f9 `) A# B9 c* g
2 c- K: F9 W1 j% ]
" ]' L; M0 G8 {7 d2 B- z時間長短由電阻R及電容C控制，時間=0.7*電阻值*電容值
如果R用30KΩ，C用100μF
+ V1 B" c8 x5 A4 e0 Y" z+ r2 B則 時間=0.7*30K*100*10(-6)= 0.7*30000*100*(-6)=2.1秒。
, m6 ]  n% p, p+ t# n第13腳若輸入低電位，則可中止輸出，沒用到，所以接正。
第12腳為正電觸發，沒用到，所以接負。
第9腳的輸出電壓永遠和第10腳相反。
+ o# \) ]$ x  G1 o/ F- u+ d) s注意電容器的正負極，不要接反了。

問題4 麥克風聽到聲音，第1點電壓會上升還是下降?
  D) a/ b0 s+ O6 x8 r# T; [' V7 W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。

3 `2 J8 K2 U2 _就好像拿掉了塞在水管裡的東西，水暢通了，水壓就降低了。
! D( ~- U, b! Y: J, Y! W3 p+ M4 g3 D
# M8 u. g5 y- e) ^! p% `! a  U問題5 為什麼 100μF的電容和103電容外觀不同?
: {/ \6 E; C4 r, l8 ]7 c/ d答:
4 B: r, R. k  W100μF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。
- ^2 [8 I  ]9 e6 p  N& M8 _) \
問題6
" t5 y" ~8 e3 I! n3 }8 e5 T7 ~( X4 T為什麼要用103電容?
! j+ y3 H( t3 E- O3 w# f% q* S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。
  N( V$ j2 W* S7 F  _/ F
' E8 L' Q' T4 s2 N  k2 M6 ~* D6 h問題7
為什麼本電路圖中，麥克風上方的電阻有多種選擇?
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。
+ [! R5 i# C* D6 F
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。