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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5 G9 n1 u+ T8 {& y
! x, A, Q: s+ L7 U  w) ~
一顆4098IC 包含有兩個定時器. 如果你瞭解每一隻腳的功用,
% M5 E. Z( Y6 ~$ a! F) w9 h* X你將可以控制魔法車做出更多更好玩的動作, 加油!
. u+ {: r5 d: g9 v, Q" J- f/ i% ]0 R6 v1 y, K, h

+ V+ i4 ]( q( X0 Q3 r- l  o# ~4 S# H1 l& u3 q, m" w; s
問題1
* S- y" A- a9 B7 a為什麼拍手後
車子會前進?
+ l$ @! M% R$ Z回答:4 x9 D8 E) N! E! ^3 g0 z
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。
) s. H1 b1 t. O8 i2 P* V' n* v問題2 請問麥克風的原理
* _' ^) x) x4 K6 O答:$ C: ~2 U$ Z  Q
麥克風有幾種不同的種類,我們用的是電容式麥克風。. x0 L$ i& V$ o6 N

) z5 }6 \8 r! Y$ B/ p- U; [* A8 y0 Z! _) Z( G$ x

2 d5 H0 ~/ m, t: r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)
# Y* T1 }7 w- J+ ]問題3 請解釋4098定時器& F# _; z8 J% a& C; I
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。4 |) s' y# q& N
4098_1.jpg 6 }, g( _; d* n, ?& w) [. o6 ]- ?9 b
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。
- t+ s% j4 g' z) I# [ 4098_2.jpg % z5 F+ f& b! ~! c5 L% m" l
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 F1 L9 M$ W+ a9 A: c

) z( H9 ~2 H+ V+ @# [% }
' S- i; x  M: l7 p" I時間長短由電阻R及電容C控制,時間=0.7*電阻值*電容值
6 {" d1 R! q. k9 Y: t如果R用30KΩ,C用100μF
  m. e' I: ?3 ~# ?7 I8 ^  Q則 時間=0.7*30K*100*10(-6)= 0.7*30000*100*(-6)=2.1秒。0 @8 T0 d" A7 B! Q
第13腳若輸入低電位,則可中止輸出,沒用到,所以接正。' I- n2 F3 v+ v: b2 |
第12腳為正電觸發,沒用到,所以接負。& \/ u2 P1 M! p- S) P# `- T
第9腳的輸出電壓永遠和第10腳相反。# ]6 B; b# I# N4 Y; r! g2 q
注意電容器的正負極,不要接反了。. I) Y( [. Y0 t$ T

2 Z8 A0 x  V! Y0 x, o/ |' u問題4 麥克風聽到聲音第1點電壓會上升還是下降?
! Y- b1 ^6 i- `" B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。
- m4 U5 R; W8 O" g  }4 I
0 L& W" [% y- `& a: n" v* m) \就好像拿掉了塞在水管裡的東西,水暢通了,水壓就降低了。/ p9 c- \# R. v3 k
& t% Y5 l8 W" l; S: A/ D1 ~# M
問題5 為什麼 100μF的電容和103電容外觀不同?
! t3 j1 Q  i( I* v2 ^3 c' u答:
" F, V0 L6 O2 ~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 p2 V- w% J0 z+ c6 [

) s0 l- {8 q  i, ~3 ]+ D/ I& ?問題6
% Q7 l- F( u6 v1 k- L2 r/ m為什麼要用103電容?
6 Q+ W( |+ K8 i
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 h& V  P: ]$ _$ C
8 [$ {8 ^/ m* I5 D: y( d9 I問題7
4 Z) {, P; U1 c為什麼本電路圖中
麥克風上方的電阻有多種選擇?1 @, i3 o4 }9 v1 B& `6 Q" 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。# X' }3 R/ Y1 i5 e- b
% c8 k- j+ n% @
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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