補充～聲音控制與定時器

聲音控制與定時器
# T( z/ d: l  J( i4 l+ o
( [$ s- b! z' T一顆4098IC 包含有兩個定時器. 如果你瞭解每一隻腳的功用,
1 [  [( H6 l* P: G你將可以控制魔法車做出更多更好玩的動作, 加油!



問題1
為什麼拍手後，車子會前進?
# ~5 ?$ W& S/ Z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。
3 x& w# ?3 x; l1 L* L! @! M9 h問題2 請問麥克風的原理
6 |# ]% ]5 n" z6 k2 m8 ]答:
麥克風有幾種不同的種類，我們用的是電容式麥克風。


" ]% W4 k6 Z4 X* }
0 g& b. i# q. j: r: C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)
2 ]4 _& Q/ ^  b. _9 f問題3 請解釋4098定時器
( |; c$ o7 n8 a$ _# C4098這顆IC內包含有兩個定時器，本實驗只用到上排的定時器。
. P- ^/ W4 U5 n- h; Q, i4 E
& T( t- i1 ]0 q# b6 O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。
* x8 F! ~; @  d5 B) b& f

, T6 p/ e- @: h+ x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
則 時間=0.7*30K*100*10(-6)= 0.7*30000*100*(-6)=2.1秒。
: |4 X% J0 @  s* A; M- [第13腳若輸入低電位，則可中止輸出，沒用到，所以接正。
8 U5 D7 y1 f5 f/ O1 e. g4 K第12腳為正電觸發，沒用到，所以接負。
$ s, @  p- g! I; Z7 h2 ~第9腳的輸出電壓永遠和第10腳相反。
! u) \/ |2 r8 s8 A7 T! m, l+ ?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?
  U2 p( L+ ~& {; T6 x3 ^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。

/ n% y) n- B  D- r' Q1 s) I就好像拿掉了塞在水管裡的東西，水暢通了，水壓就降低了。

! c! b% X* z$ `1 o9 B0 C0 W問題5 為什麼 100μF的電容和103電容外觀不同?
& V* ?+ z( |' }- u' Q1 A& w) [5 s* X答:
* F6 L# F' s6 S  m3 s" d1 O- Y3 x100μF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。

問題6
為什麼要用103電容?
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。

' |7 P8 e3 ?& f$ A) W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。
: m7 L9 U! E1 `4 X3 r; F( v5 {
" O. M& u8 q8 t/ G2 Z2 D9 A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。