Plojimų jungiklis yra garsu valdoma grandinė, kuri įjungia arba išjungia elektros išvestį, kai aptinka staigų triukšmą. Jis reaguoja į greitus garso lygio pokyčius, o ne į nuolatinį foninį triukšmą. Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip garsas aptinkamas, apdorojamas, nustatomas laikas ir saugiai paverčiamas išvestimi, pateikiant apžvalgą, kaip veikia visa spaustuvo jungiklio grandinė.
Clap jungiklisview
Plojimų jungiklis yra elektroninė valdymo grandinė, kuri įjungia arba išjungia elektros apkrovą, kai pajunta staigų garsą. Jis dažnai naudojamas paprastam perjungimui laisvų rankų įranga ir pagrindiniams elektronikos mokymosi nustatymams. Grandinė klausosi greitų garso lygio pokyčių, o ne pastovaus triukšmo.
Nors jis vadinamas plojimų jungikliu, jis neidentifikuoja žmogaus plojimo kaip konkretaus garso. Jis reaguoja tik į staigius garso slėgio pokyčius, kurie peržengia nustatytą jautrumo ribą. Bet koks trumpas ir stiprus garsas šiame diapazone gali suaktyvinti grandinę, jei jis sukuria greitą garso intensyvumo padidėjimą.
Clap jungiklio grandinės schema
Ši jungiklio grandinė naudoja garsą elektros išėjimui valdyti. Kondensatoriaus mikrofonas surenka aštrius garsus ir paverčia juos mažais elektriniais signalais. Šiuos silpnus signalus sustiprina NPN tranzistorius (BC547), o rezistoriai nustato teisingą poslinkį, todėl aptinkami tik staigūs triukšmai. Tada sustiprintas impulsas siunčiamas į 555 laikmačio IC paleidimo įvestį.
555 laikmatis sukonfigūruotas taip, kad perjungtų išvesties būseną, kai gauna galiojantį garso impulsą. Laiko komponentai, daugiausia kondensatorius ir rezistorius, prijungti prie slenksčio ir iškrovos kaiščių, padeda stabilizuoti atsaką ir užkirsti kelią klaidingam suveikimui. Įjungus, išėjimas varo šviesos diodą per srovę ribojantį rezistorių, todėl jis įsijungia. Maitinimas tiekiamas iš 9 V akumuliatoriaus, todėl grandinė tinka paprastoms garso valdomoms perjungimo programoms.
Garso signalo apdorojimas plojimų jungiklyje
Spaustuvo jungiklis veikia paversdamas garso bangas elektriniu signalu, kurį grandinė gali naudoti. Aptikus aštrų garsą, mikrofonas pakeičia garso slėgį į mažą elektros įtampą. Šis signalas iš pradžių yra silpnas ir netolygus.
Kad tai būtų naudinga, grandinė sustiprina signalą ir suformuoja jį į trumpą, švarų impulsą. Tada šis impulsas siunčiamas į jungiklio valdymo skyrių, kad sukeltų vieną atsaką. Tinkamas signalo formavimas apsaugo nuo klaidingų paleidiklių ir užtikrina, kad grandinė reaguotų tik vieną kartą į kiekvieną garso įvykį.
Funkciniai jungiklio grandinės blokai
• Garso aptikimo pakopa – mikrofonu nustato garsą ir paverčia jį mažu elektriniu signalu
• Signalo stiprinimo etapas – padidina silpną mikrofono signalą iki tinkamo lygio
• Trigerio kondicionavimo pakopa – suformuoja signalą į trumpą ir stabilų impulsą
• Valdymo arba laiko nustatymo etapas – nusprendžia, kaip reaguoja spaustuvo jungiklis, pvz., trumpas veiksmas arba įjungimo / išjungimo pakeitimas
• Išvesties tvarkyklės pakopa – perduoda galutinį signalą, kad būtų galima saugiai valdyti prijungtą apkrovą
Mikrofono poslinkis plojimo jungiklyje
Plojimų jungikliai naudoja elektretinius kondensatorinius mikrofonus, nes jie gerai reaguoja į staigius garso pokyčius. Kad šie mikrofonai tinkamai veiktų, reikia nedidelės poslinkio įtampos, kuri leidžia vidinėms dalims garsą paversti elektriniu signalu.
Jei šališkumas nustatytas neteisingai, išvestis gali tapti silpna, iškraipyta arba triukšminga. Tinkamų rezistoriaus verčių ir stabilaus įžeminimo naudojimas padeda išlaikyti signalą švarų. Tinkamas išdėstymas taip pat sumažina nepageidaujamus trukdžius, todėl mikrofono pakopa yra stabili ir patikima plojimų aptikimui.
Išvesties valdymas pagal laiką jungiklyje naudojant 555 laikmatį
Daugelyje plojimų jungiklių grandinių 555 laikmatis nustatytas į monostabilų režimą. Šiuo režimu laikmatis sukuria vieną pastovų išėjimo impulsą, kai gauna trumpą paleidimo signalą iš garso aptikimo stage.
Suveikus, išvestis išlieka įjungta nustatytą laiką, o tada išsijungia savaime. Šio įjungimo laiko trukmę kontroliuoja išorinės dalys, prijungtos prie laikmačio. Toks elgesys leidžia spaustuvo jungikliui įjungti apkrovą nustatytą laiką, o ne nuolat įjungti.
Laiko valdymas jungiklyje naudojant RC vertes
| Parametras | Reikšmė |
|---|---|
| R | Laiko rezistorius |
| C | Paskirstymo kondensatorius |
| Formulė | T ≈ 1,1 × R × C |
| Rezultatas | Laikotarpis, per kurį našumas išlieka AUKŠTAS |
| Koregavimo metodas | Padidinus R arba C, ON laikas pailgėja |
Perjunkite valdymą ploto jungiklio grandinėje
Clap jungiklis gali apimti atmintį stage, kad būtų galima visiškai įjungti ir išjungti. Kiekvienas švarus gaidukas keičia išsaugotą grandinės būseną, todėl vienas plojimas įjungia išvestį, o kitas - išjungia.
Šis metodas pašalina laiko valdymo poreikį ir suteikia paspaudimo jungikliui stabilų perjungimo veiksmą. Grandinė prisimena paskutinę būseną, todėl valdymas yra paprastas ir nuoseklus pakartotinai aktyvuojant.
Išvesties valdymo metodai plojimo jungiklyje
| Išvesties tipas | Funkcija | Tikslas |
|---|---|---|
| Šviesos diodas | Vizualinė indikacija | Patvirtina spaustuvo jungiklio atsaką sąrankos metu |
| Tranzistoriaus tvarkyklė | Signalo stiprinimas | Leidžia grandinei valdyti didesnės galios išėjimus |
| Relė | Elektros izoliacija | Leidžia saugiai perjungti kintamosios arba nuolatinės srovės apkrovas |
| Atgalinis diodas | Apsauga nuo įtampos | Apsaugo grandinę nuo relės ritės įtampos šuolių |
Sauga ir gedimų tikrinimas jungiklyje
| Problema | Tikėtina priežastis | Paprastas pataisymas |
|---|---|---|
| Atsakymo nėra | Neteisingas mikrofono poslinkis | Patikrinkite ir pataisykite rezistoriaus vertes |
| Nepageidaujamas suaktyvinimas | Stiprinimas nustatytas per didelis | Sumažinkite jautrumo lygį |
| Relės triukšmas | Trūksta atgalinio diodo | Įdiekite atgalinį diodą |
| Pavojus saugumui | Prasta elektros izoliacija | Naudokite tinkamą korpusą |
Išvada
Plojimų jungiklis veikia jausdamas aštrius garsus, paversdamas juos švariais elektriniais signalais ir valdydamas išvestį pagal laiką arba perjungimo logiką. Stabilus veikimas priklauso nuo teisingo mikrofono poslinkio, efektyvios triukšmo kontrolės, tikslių laiko verčių, saugaus išvesties vairavimo ir tinkamos laidų praktikos. Šių elementų supratimas padeda paaiškinti, kaip pasiekiamas patikimas garso perjungimas.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Kokio tipo garsas geriausiai suaktyvina plojimo jungiklį?
Plojimų jungiklis geriausiai reaguoja į aštrius, greitai kylančius garsus su staigiais slėgio pokyčiais. Lėtas, pastovus ar žemo dažnio triukšmas paprastai neįjungia grandinės.
Ar jungiklis gali naudoti kitą maitinimo šaltinį nei 9 V akumuliatorius?
Taip. Jungiklis gali veikti esant kitai nuolatinei įtampai, jei komponentai yra tinkamai įvertinti ir maitinimo įtampa išlieka saugiose ribose.
Ar temperatūra turi įtakos jungiklio veikimui?
Taip. Temperatūros pokyčiai gali šiek tiek paveikti mikrofono jautrumą, tranzistoriaus stiprinimą ir laiko tikslumą, o tai gali pakeisti grandinės reakciją.
Kodėl plojimų jungiklis suveikia nuo vibracijos, o ne garso?
Mechaninės vibracijos gali judinti mikrofono diafragmą ir sukurti elektrinius signalus, panašius į garsą, todėl grandinė suveikia net be girdimo triukšmo.
Kodėl vienas plojimas gali sukelti kelis trigerius?
Vienas plojimas gali sukurti aidą ir greitus garso atspindžius. Be tinkamo impulsų valdymo grandinė gali reaguoti daugiau nei vieną kartą.
Kas lemia maksimalią apkrovą, kurią gali valdyti spaustuvo jungiklis?
Išvesties etapas nustato ribą. Tranzistorių reitingai, relės talpa, šilumos valdymas ir elektros izoliacija lemia, kiek galios galima saugiai perjungti.