Interruptor de aplaudir aplaudir

Un interruptor "Clap On Clap Off" es un concepto interesante que podría usarse en la automatización del hogar. Funciona como un interruptor que enciende y apaga los dispositivos haciendo un sonido de aplauso. Aunque su nombre es “Interruptor de aplauso”, puede activarse con cualquier sonido de aproximadamente el mismo tono que el sonido de aplauso. El componente principal del circuito es el micrófono de condensador eléctrico., que se ha utilizado como sensor de sonido. El micrófono de condensador básicamente convierte la energía del sonido en energía eléctrica, que a su vez se utiliza para activar el temporizador 555 IC, a través de un transistor. Y la activación de 555 ic funciona como un pulso de reloj para flip-flop tipo D y encendería el LED, que permanecerá encendido hasta que el siguiente pulso de reloj signifique hasta el siguiente aplauso / sonido. Así que este es el interruptor Clap que se encenderá con el primer Clap y se apagará con el segundo Clap. Si retiramos el Flip flop tipo D del circuito, el LED se apagará automáticamente después de un tiempo y este tiempo será de 1.1xR1xC1 segundos, que ya he explicado en mi circuito anterior de interruptor de aplauso. Para una mejor comprensión, recomiendo estudiar el circuito anterior antes de estudiar este.

Explicación de trabajo

Aquí estamos usando el micrófono de condensador eléctrico para detectar el sonido, el transistor para activar el temporizador 555 IC, 555 IC para AJUSTAR Y REINICIAR el flip flop tipo D y el flip flop tipo D para recordar el nivel lógico (LED ENCENDIDO o APAGADO) hasta siguiente Aplauso / sonido.

Componentes

Micrófono de condensador

555 temporizador IC

Transistor BC547

Resistencias (1k, 47k, 100k ohmios)

Condensador (10uF)

IC7474 más precisamente DM74S74N (flip flop tipo D)

LED y batería (5-9v)

Diagrama de circuito y explicación

Puede ver las conexiones en el " diagrama de circuito de aplaudir en aplaudir ". Inicialmente, el transistor está en estado APAGADO porque no hay suficiente voltaje base-emisor (0.7v) para encenderlo. Y el punto A está en alto potencial, y el punto A está conectado al pin de disparo 2 del 555 IC, como resultado, el pin de disparo 2 también está en alto potencial. Como sabemos, para activar el 555 IC a través del Trigger PIN 2, el voltaje del PIN 2 debe estar por debajo de Vcc / 3. Entonces, en esta etapa, no hay salida en OUT PIN 3, significa que no hay pulso de reloj para Flip-flop tipo D (IC 7474), por lo que no hay respuesta del Flip-flop tipo D, por lo que el LED está apagado.

Ahora, cuando produzcamos algo de sonido cerca del micrófono de condensador, este sonido se convertirá en energía eléctrica y aumentará el potencial en la base, lo que encenderá el transistor. Tan pronto como el transistor se encienda, el potencial en el punto A se volverá bajo y activará el 555 IC debido al bajo voltaje (por debajo de Vcc / 3) en el pin de activación 2. Por lo tanto, la salida PIN3 será alta y un reloj positivo. El pulso se aplicará al Flip-flop tipo D, lo que hace que Flip-flop responda y el LED se encienda. Este estado SET del flip flop permanecerá como está hasta el siguiente pulso de reloj (siguiente Clap). El funcionamiento detallado del Flip-flop tipo D se muestra a continuación.

Aquí estamos usando 555 timer IC en modo monoestable, cuya salida (PIN 3 de 555 IC) se ha utilizado como pulso de reloj para Flip-flop tipo D. Entonces, el pulso del reloj será ALTO durante 1.1xR1xC1 segundos y luego será BAJO. Puede aprender las operaciones de 555 IC a través de algunos circuitos de temporizador 555 AQUÍ.

Funcionamiento de flip-flop tipo D

Aquí estamos usando un flip-flop tipo D disparado por flanco positivo, lo que significa que este flip-flop solo responde cuando el pulso del reloj pasa de BAJO a ALTO. La SALIDA Q se mostrará de acuerdo con el estado de la ENTRADA D, en el momento de la transición del pulso del Reloj (Bajo a Alto). Flip flop recuerda este estado de SALIDA Q (ya sea ALTA o BAJA), hasta el siguiente pulso de reloj positivo (de menor a mayor). Y nuevamente muestra la SALIDA Q, de acuerdo con el estado de entrada D, en el momento de la transición del pulso del reloj (BAJA a ALTA)

Flip-flop tipo D es básicamente la versión avanzada del flipflop SR. En SR flipflop, el S = 0 y R = 0 está prohibido, porque está haciendo que el flip-flop se comporte inesperadamente. Este problema se resuelve en Flip-flop tipo D, agregando un Inversor entre ambas entradas (ver el diagrama) y la segunda entrada es dada por el pulso de Reloj a ambas puertas NAND. El inversor se introduce para evitar los mismos niveles lógicos en ambas entradas, de modo que la condición “S = 0 y R = 0” nunca ocurra.

El flip-flop tipo D no cambia su estado mientras el pulso de reloj es bajo, porque da el nivel lógico de salida "1" en las puertas NAND A y B, que es la entrada para las puertas NAND X e Y. Y cuando tanto el las entradas son 1 para las puertas NAND X e Y, luego la salida no cambia (recuerde el flip-flop SR). La conclusión es que no cambiará su estado mientras el pulso del reloj sea BAJO, independientemente de la ENTRADA D. Solo cambiará cuando haya una transición en el pulso del reloj de BAJO a ALTO. No cambiará durante el período ALTO y BAJO. Podemos deducir la tabla de verdad para este D-Flip-flop:

Clk	re	Q	Q '	Descripción
↓ »0	X	Q	Q '	La memoria no cambia
↑ »1	0	0	1	Restablecer Q »0
↑ »1	1	1	0	Establecer Q »1

IC 7474

Hemos utilizado IC DM74S74N de la serie 7474. IC DM74S74N es el circuito integrado de flip-flop tipo D dual, en el que hay dos flip-flops tipo D, que se pueden utilizar individualmente o como una combinación de alternancia maestro-esclavo. Estamos usando un Flip-flop tipo D en nuestro circuito. Los pines para el primer flip-flop D están en el lado izquierdo y para el segundo flip-flop están en el lado derecho. También hay pines PRE y CLR para los flip-flops tipo D que son pines activos bajos. Estos pines se utilizan para AJUSTAR o REINICIAR el Flip-flop tipo D respectivamente, independientemente de la ENTRADA D y el Reloj. Hemos conectado ambos a Vcc para hacerlos inactivos.

Después de comprender el Flip-flop tipo D y el IC DM74S74N, podemos comprender fácilmente el uso del Flip-flop tipo D en nuestro circuito. Cuando activamos por primera vez el 555 IC con el primer Clap, el LED se ilumina cuando obtenemos Q = 1 y Q '= 0. Y permanecerá ENCENDIDO hasta el próximo disparo o el próximo pulso de reloj positivo (BAJO a ALTO). Hemos conectado Q 'a la ENTRADA D, por lo que cuando el LED está encendido, Q' = 0 está esperando el segundo pulso del reloj, de modo que se puede aplicar a la ENTRADA D y hace que Q = 0 y Q '= 1, que en APAGA el LED. Ahora Q '= 1 está esperando el siguiente pulso de reloj para que el LED se encienda aplicando Q' = 1 a la ENTRADA D, y así sucesivamente este proceso continuará.

Para probar este circuito, debe aplaudir fuerte ya que este pequeño micrófono de condensador no tiene un largo alcance. O puedes golpear ligeramente el micrófono directamente (como lo hice en el video).

Algunos puntos importantes

Si el circuito no funciona al principio, conecte el CLR (PIN1 de IC DM74S74N) a tierra para RESTABLECER el flip-flop, luego vuelva a conectarlo a Vcc como se muestra en el circuito.
Podemos modificar este circuito usando Relay para controlar los dispositivos electrónicos (120 / 220V AC).
El PIN de control 5 de 555 Timer IC debe conectarse a tierra a través de un capacitor de 0.01uF.
Deberíamos usar una resistencia de 220 ohmios para conectar el LED.