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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; c' j- w' W3 v5 L8 [+ `

( a5 o) c' g+ G- m/ R一顆4098IC 包含有兩個定時器. 如果你瞭解每一隻腳的功用,
3 J( z7 U8 f1 @2 f) H( G4 N8 O你將可以控制魔法車做出更多更好玩的動作, 加油!6 x3 Z9 L- G7 C
! h! O# h; y4 _" n6 Y0 C, @9 }
0 u( ~( _7 f6 m: q- G5 _. S! A# O# w
4 J3 X( K! [  A+ J8 y2 U
問題1
  Y7 B1 q! b4 {9 H; Y3 ]為什麼拍手後
車子會前進?
! T5 ~" \+ d' m' ~回答:
+ x9 s, r8 c& ^8 Z. C3 M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。* g( B" H4 ]% F! L5 A; T' x
問題2 請問麥克風的原理4 ^* a7 c+ N- a+ n
答:
- U0 o4 [# }) T, e) U麥克風有幾種不同的種類,我們用的是電容式麥克風。6 B) d: q$ [* H$ |2 Q3 \3 K
, [# F  I6 O/ V; y# M, U' J1 W) t
) p# g5 @9 ~( M& M4 u( Q6 u. e
5 H' m# c; G$ {
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)
3 u9 [0 k3 V6 T* _+ C問題3 請解釋4098定時器- V) Z4 G1 Z4 q5 q
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。
: M4 M* v( ^/ i+ m, j- ?" v 4098_1.jpg
) L3 n) W* U5 n3 Z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。% _! v6 T' K7 F0 E, @5 C: E1 f
4098_2.jpg
; S" ~$ M; ?1 ]3 {7 L6 g% ]5 |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。9 F" Z' `5 m+ i2 z$ d
5 y2 M  S% t, ]  F1 y0 `6 n, r

  }8 C* L2 f4 o7 j, D2 h' a時間長短由電阻R及電容C控制,時間=0.7*電阻值*電容值
  X- i: o& v8 f6 H1 A如果R用30KΩ,C用100μF$ d( o& `% ~4 W) d4 s1 c$ w
則 時間=0.7*30K*100*10(-6)= 0.7*30000*100*(-6)=2.1秒。
- T0 @. x; Z! U5 p( I: y/ M第13腳若輸入低電位,則可中止輸出,沒用到,所以接正。
1 A5 B% N( q5 m, U! Q. `& `- x第12腳為正電觸發,沒用到,所以接負。
6 @- [! g. i' x2 G! f第9腳的輸出電壓永遠和第10腳相反。4 }2 m; I: n) {
注意電容器的正負極,不要接反了。9 y6 x8 j3 ~. z$ d2 l" B
/ W  h' |, C/ _7 Z
問題4 麥克風聽到聲音第1點電壓會上升還是下降?
! f2 }- f. }! W5 U3 l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。
% _! o8 q9 e. A+ R' a" ~- j6 `% p% ]3 k5 l% Y" @  h, G
就好像拿掉了塞在水管裡的東西,水暢通了,水壓就降低了。6 @' V2 h; p, s1 `9 m7 m
1 q. ^' P3 b3 L- L4 g/ ]% C  L; w
問題5 為什麼 100μF的電容和103電容外觀不同?
! \* |) f! }3 k  n" S& A答:+ l! ~% |6 A- e
100μF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。8 S7 W) w7 m; A. D+ _
$ R" m' Z2 M( l, O
問題6" e' @) _; V- |% g0 f
為什麼要用103電容?
, ?4 V+ E& t. R' u2 a' S% A2 @+ P
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。; `* m( e2 f  ~9 h: o' n" {

7 ]+ o9 g( h5 B3 x* {0 {問題7; z! S" f6 }$ [. |6 z/ y
為什麼本電路圖中
麥克風上方的電阻有多種選擇?
" ]" |* y* K: C* r- _( d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。
- Z1 F# U  t8 J; T
1 ]% l# k: V: D1 V, C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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