Tepuk sakelar bertepuk tangan

Tombol "Clap On Clap Off" adalah konsep menarik yang dapat digunakan dalam otomatisasi rumah. Ini berfungsi sebagai sakelar yang membuat perangkat On dan Off dengan membuat suara tepuk tangan. Meskipun namanya adalah "Sakelar tepuk", tetapi dapat DIAKTIFKAN dengan suara apa pun yang memiliki nada tepuk yang hampir sama. Komponen utama rangkaian adalah Mic Kondensor Elektrik, yang telah digunakan sebagai sensor suara. Kondensor Mic pada dasarnya mengubah energi suara menjadi energi listrik, yang secara bergantian digunakan untuk memicu IC timer 555, melalui Transistor. Dan trigger dari IC 555 bekerja sebagai pulsa Clock untuk flip-flop tipe D dan akan menyalakan LED, yang akan tetap ON sampai pulsa clock berikutnya berarti sampai Clap / bunyi berikutnya. Jadi ini adalah Saklar Clap yang akan ON dengan Clap pertama dan OFF dengan Clap kedua. Jika kita melepas Flip flop tipe-D dari rangkaian, LED akan dimatikan secara otomatis setelah beberapa waktu dan kali ini akan menjadi 1.1xR1xC1 detik, yang telah saya jelaskan di rangkaian clap switch saya sebelumnya. Untuk pemahaman yang lebih baik, saya sarankan untuk mempelajari rangkaian sebelumnya sebelum mempelajari yang ini.

Penjelasan Bekerja

Di sini kita menggunakan Mic Kondensor Elektrik untuk merasakan suara, transistor untuk memicu IC timer 555, IC 555 untuk SET & RESET flip flop tipe-D dan flip flop tipe-D untuk mengingat level logika (LED ON atau OFF) hingga Tepuk / suara berikutnya.

Komponen

Mic Kondensor

IC Pewaktu 555

Transistor BC547

Resistor (1k, 47k, 100k ohm)

Kapasitor (10uF)

IC7474 lebih tepatnya DM74S74N (flip flop tipe-D)

LED dan Baterai (5-9v)

Diagram Sirkuit dan Penjelasannya

Anda dapat melihat koneksi di atas " diagram sirkuit tepuk pada tepuk ". Awalnya transistor dalam keadaan OFF karena tegangan basis-emitor (0,7v) tidak cukup untuk menyalakannya. Dan titik A berada pada potensi tinggi, dan titik A dihubungkan ke pin Trigger 2 dari IC 555, akibatnya pin Pemicu 2 juga berada pada potensi tinggi. Seperti yang kita ketahui bahwa untuk trigger IC 555 melalui Trigger PIN 2 maka tegangan PIN 2 harus dibawah Vcc / 3. Jadi pada tahap ini tidak ada keluaran pada OUT PIN 3, artinya tidak ada pulsa clock untuk Flip-flop tipe-D (IC 7474), sehingga tidak ada respon dari Flip-flop tipe-D, sehingga LED OFF.

Sekarang ketika kita menghasilkan beberapa suara di dekat mikrofon kondensor, suara ini akan diubah menjadi energi listrik dan akan meningkatkan potensi di Base, yang akan menyalakan Transistor. Begitu transistor ON, maka potensi di Titik A akan menjadi rendah dan akan memicu IC 555 karena tegangan rendah (di bawah Vcc / 3) di Trigger Pin 2. Jadi output PIN3 akan tinggi dan clock positif pulsa akan diterapkan ke D-type Flip-flop, yang membuat Flip-flop merespons dan LED akan ON. Status SET dari flip flop ini akan tetap seperti itu sampai pulsa jam berikutnya (Tepukan berikutnya). Detail kerja Flip-flop tipe-D telah diberikan di bawah ini.

Di sini kami menggunakan IC timer 555 dalam Mode Monostabil, yang outputnya (PIN 3 dari IC 555) telah digunakan sebagai pulsa clock untuk Flip-flop tipe-D. Jadi pulsa clock akan TINGGI selama 1.1xR1xC1 detik dan kemudian akan menjadi RENDAH. Anda dapat mempelajari operasi IC 555 melalui beberapa rangkaian timer 555 DI SINI.

Bekerja dari Flip-flop tipe-D

Di sini kami menggunakan flip-flop tipe D yang Dipicu Tepi Positif, yang berarti flip-flop ini hanya merespons ketika pulsa clock akan berubah dari RENDAH ke TINGGI. OUTPUT Q akan ditampilkan sesuai dengan status INPUT D, pada saat transisi pulsa Jam (Rendah ke Tinggi). Flip flop mengingat status OUTPUT Q ini (TINGGI atau RENDAH), hingga pulsa clock positif berikutnya (Rendah ke Tinggi). Dan sekali lagi menunjukkan OUPUT Q, menurut status input D, pada saat transisi pulsa clock (LOW to HIGH)

Flip-flop tipe-D pada dasarnya adalah versi lanjutan dari SR flipflop. Dalam SR flipflop, S = 0 dan R = 0 dilarang, karena membuat flip-flop berperilaku tidak terduga. Masalah ini diselesaikan dalam Flip-flop tipe-D, dengan menambahkan Inverter antara kedua input (lihat diagram) dan input kedua diberikan oleh pulsa Jam ke kedua gerbang NAND. Inverter diperkenalkan untuk menghindari level logika yang sama pada kedua input, sehingga kondisi “S = 0 dan R = 0” tidak pernah terjadi.

Flip-flop tipe-D tidak mengubah statusnya saat pulsa clock rendah, karena memberikan output logika level "1" pada gerbang NAND A dan B, yang merupakan input untuk gerbang NAND X dan Y. Dan ketika keduanya input adalah 1 untuk gerbang NAND X dan Y, kemudian output tidak berubah (ingat SR flip-flop). Kesimpulannya adalah bahwa ia tidak akan mengubah statusnya saat clockpulse adalah LOW, terlepas dari INPUT D. Ia hanya berubah jika ada transisi dalam pulsa Clock dari LOW ke HIGH. Itu tidak akan berubah selama periode TINGGI dan RENDAH. Kami dapat menyimpulkan tabel kebenaran untuk D-Flip-flop ini:

Clk	D	Q	Q '	Deskripsi
↓ »0	X	Q	Q '	Memori tidak ada perubahan
↑ »1	0	0	1	Atur ulang Q »0
↑ »1	1	1	0	Setel Q »1

IC 7474

Kami telah menggunakan IC DM74S74N seri 7474. IC DM74S74N adalah IC Flip-flop tipe D Ganda, di mana terdapat dua Flip-flop tipe-D, yang dapat digunakan secara individual atau sebagai kombinasi sakelar master-slave. Kami menggunakan satu Flip-flop tipe-D di sirkuit kami. Pin untuk flip-flop D pertama berada di sisi kiri dan untuk flip-flop kedua berada di sisi kanan. Juga ada pin PRE dan CLR untuk kedua Flip-flop tipe-D yang merupakan pin aktif-rendah. Pin ini digunakan untuk SET atau RESET Flip-flop tipe-D, terlepas dari INPUT D dan Clock. Kami telah menghubungkan keduanya ke Vcc untuk membuatnya tidak aktif.

Setelah memahami Flip-flop tipe-D dan IC DM74S74N, kita dapat dengan mudah memahami penggunaan Flip-flop tipe-D pada rangkaian kita. Ketika kami pertama kali memicu IC 555 dengan Clap pertama, LED menyala saat kami mendapatkan Q = 1 dan Q '= 0. Dan itu akan tetap ON sampai pemicu berikutnya atau pulsa clock positif berikutnya (RENDAH ke TINGGI). Kami telah menghubungkan Q 'ke INPUT D, jadi ketika LED menyala, Q' = 0 menunggu pulsa Jam Kedua, sehingga dapat diterapkan ke INPUT D dan membuat Q = 0 dan Q '= 1, yang di ternyata MATIKAN LED. Sekarang Q '= 1 sedang menunggu pulsa jam berikutnya untuk membuat LED menyala dengan menerapkan Q' = 1 ke INPUT D, dan seterusnya proses ini akan berlanjut.

Untuk menguji rangkaian ini Anda perlu bertepuk tangan dengan keras karena mikrofon kondensor kecil ini tidak memiliki jangkauan yang jauh. Atau Anda bisa langsung menekan mic dengan ringan (seperti yang telah saya lakukan di video).

Beberapa Poin Penting

Jika rangkaian tidak berfungsi pada awalnya, maka hubungkan CLR (PIN1 dari IC DM74S74N) ke ground untuk RESET flip-flop, kemudian sambungkan kembali ke Vcc seperti yang ditunjukkan pada rangkaian.
Sirkuit ini dapat kita modifikasi menggunakan Relay untuk mengontrol perangkat Elektronik (120 / 220V AC).
Kontrol PIN 5 dari IC Timer 555 harus dihubungkan ke Ground melalui kapasitor 0,01uF.
Kita harus menggunakan resistor 220 ohm untuk menghubungkan LED.