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聲音控制與定時器
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! J( g( U+ B. P8 I4 J一顆4098IC 包含有兩個定時器. 如果你瞭解每一隻腳的功用, , E' q+ J6 }3 D. }4 V; \3 E
你將可以控制魔法車做出更多更好玩的動作, 加油!, A- _; e3 z# F$ ~1 ~
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; _, w# j D! p; P' v& A9 v0 s問題1
# B7 A- o9 Z" [為什麼拍手後,車子會前進?0 H0 R* l. I2 {! J
回答:
' Q6 U- u% O0 U" A% X2 D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。
" t+ W* T1 A# O, n4 U; {* ^問題2 請問麥克風的原理
1 R8 p* f7 I B) @3 ^ m答:
3 [- f9 l* H, [0 v麥克風有幾種不同的種類,我們用的是電容式麥克風。
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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)
" l8 }5 F$ L- ?; E R問題3 請解釋4098定時器
/ ]; f3 Q0 M3 r" K5 Z: p4098這顆IC內包含有兩個定時器,本實驗只用到上排的定時器。9 P$ ^, n0 _- }9 C
% @, d7 a6 d. y1 N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。
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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。
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5 g0 T4 F# G, x# a1 g7 F6 f+ F* [; D時間長短由電阻R及電容C控制,時間=0.7*電阻值*電容值
8 E) ?# E c% y* g如果R用30KΩ,C用100μF& J/ p, E0 Y( c, t+ Y
則 時間=0.7*30K*100*10(-6)= 0.7*30000*100*(-6)=2.1秒。 _2 K$ w* k/ u; u) b" u
第13腳若輸入低電位,則可中止輸出,沒用到,所以接正。
: S: g5 w; V! e& ~第12腳為正電觸發,沒用到,所以接負。
5 o; z; @1 q* P/ d. p第9腳的輸出電壓永遠和第10腳相反。
2 b0 u- ^6 W' [' y9 @注意電容器的正負極,不要接反了。' H2 }7 U7 z0 K- A8 c. z
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問題4 麥克風聽到聲音,第1點電壓會上升還是下降?& @7 C- [$ s+ D- v( K
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。- p1 G, e7 l. t+ d E4 ]2 ^7 e& v
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就好像拿掉了塞在水管裡的東西,水暢通了,水壓就降低了。' i2 m5 @5 s1 s% w# B/ B# p
" O; e' \1 l* [/ i' [# u( T' F問題5 為什麼 100μF的電容和103電容外觀不同?
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4 L4 g' p- D4 I; Z100μF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。
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問題64 }6 v4 @" z/ Z' t/ a1 M/ I
為什麼要用103電容?
1 w9 l5 t% E) r/ [0 H2 s' 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 j2 H: g3 v& t, z
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問題7" D4 W0 q4 G! m
為什麼本電路圖中,麥克風上方的電阻有多種選擇?7 g0 q' Q& k2 G- F+ n, u
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。, P/ ]% k/ K7 }( N
8 C5 c5 f$ h5 p J, a$ G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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