با تراشه تایمر ۵۵۵ مدار پیانو بسازید!

می‌دانستید با چند قطعه الکترونیکی می‌توانید آهنگ بزنید؟ در این اموزش یاد می‌گیرید چطور با تراشه تایمر ۵۵۵ و چند قطعه دیگر یک مدار پیانو بسازید. برای ساخت این مدار پیانو نیاز به مهارت خاصی ندارید و همین که بتوانید شماتیک را روی برد پیاده کنید، کافی است…

گام اول : وسایل مورد نیاز

• تراشه تایمر ۵۵۵
• هشت عدد پوش باتن
• یک عدد خازن ۱۰۰Nf
• یک دسته مقاومت (۳۹۰Ω, ۶۲۰Ω, ۹۱۰Ω, ۲ x 1kΩ, ۱٫۱kΩ, ۱٫۳kΩ, ۱٫۵kΩ, ۶٫۲kΩ)
• آژیر پیزو
• سیم هوک آپ
• کانکتور باتری ۹ ولتی
• برد بورد بدون قلع
• یک باتری ۹ ولتی

گام دوم : مدار پیانو چطور کار میکند؟

 

 

 

 

 

 

اگر برایتان جالب نیست درباره طرز کار این مدار بدانید و فقط می‌خواهید یکی بسازید، سراغ مرحله بعد بروید.

این مدار پیانو برای ایجاد تن‌هایی که اسپیکر (آژیر) را فعال میکند، از حالت ناپایدار مدار تایمر ۵۵۵ استفاده میکند. هر نت موسقی یک فرکانس اصلی دارد که که برابر با تعداد دفعات لرزش قطعه تولید کننده صدا در ثانیه است. فرکانس تولید شده توسط تایمر ۵۵۵ در حالت ناپایدار به مقدار خازن (C) و دوتا از مقاومت‌ها (RA – RB ) بستگی دارد. این ارتباط به این صورت است :

ما مدار را طوری طراحی کرده ایم که RA و C برای تمام نت‌ها یکسان باشند (RA مقاومت یک کیلواهمی‌و C خازن ۱۰۰nF است). به این ترتیب RB نت را مشخص میکند و رابطه برای هر فرکانس به این صورت میشود :

به این ترتیب برای هر کدام از باتن‌ها RB برابر با مقدار تمام مقاومت‌ها از باتن تا پایان زنجیره مقاومت‌هایی است که بهم وصل شده اند. به همین خاطر پیدا کردن زنجیره درستی از مقاومت‌ها برای کار کردن مدار بسیار مهم است. در جدول زیر می‌توانید نحوه انتخاب مقاومت‌ها را ببینید. همانطور که می‌بینید از بالاترین نت شروع کرده ایم و RB را محاسبه کرده ایم. سپس براساس RB زنجیره مقاومت‌ها انتخاب شده اند.

همانطور که می‌بینید سعی کرده ایم از مقاومت‌های رایج استفاده کنیم. به همین خاطر تن‌ها کمی‌ضعیف هستند اما صدایشان بخوبی شنیده میشود.

گام سوم : مدار را بسازید

بعد از اینکه همه قعطات را خریدید، می‌توانید ساخت مدار پیانو را شروع کنید.

ردیف‌های بلند بالا و پایین برد بورد برای اتصال جریان برق (۹ ولتی و اتصال به زمین) از باتری به سایر مدار استفاده میشوند. این ردیف کاملاً بهم متصل میشوند و نقش سیم بین سایر قطعات مدار ایفا می‌کنند. در نهایت هم سیم سیاه (اتصال به زمین) به ردیف پایین برد وصل میشود و سیم قرمز (۹+ ولتی) به ردیف بالای برد وصل میشود. البته اینکار را فعلاً نمی‌کنیم چون اتصال باتری آخرین مرحله ساخت مدار است.

ستون‌های سوراخ‌های ۵ تایی وسط مدار هم بصورت الکتریکی بهم وصل میشوند. به این ترتیب هر دو قطعه ای که به یک ردیف وصل میشوند، طوری عمل می‌کنند که انگار با سیم بهم وصل هستند. دقت کنید که ستون‌های بالا و پایین قسمت خالی وسط برد بصورت الکتریکی از هم جدا هستند.

ساخت مدار پیانو را با قرار دادن تراشه تایمر ۵۵۵ روی برد بورد شروع کنید. تراشه را طوری روی برد قرار بدهید که نقطه بالای آن (نشانگر پین ۱) سمت چپ و پایین قرار داشته باشد. تراشه را در سمت راست برد قرار بدهید تا پین‌ها کانال خالی مرکز برد بورد را پر کنند. تراشه را آرام روی برد بورد فشار بدهید تا تمام پین‌ها در سوراخ‌هایشان قرار بگیرند و تراشه کاملاً روی مدار بخوابد.

پین‌های تراشه ۵۵۵ در پایین از چپ به راست با شماره‌های ۱، ۲، ۳ و ۴ و در بالا از راست به چپ با شماره‌های ۵، ۶، ۷ و ۸ مشخص شده اند. این پین‌ها از پایین سمت چپ و برخلاف جهت عقربه‌های ساعت شروع میشوند.

با یک تکه سیم هوک آپ پین ۲ تایمر را به پین ۶ وصل کنید. در تصاویر بالا برای این اتصال از سیم سبز استفاده شده است. پین ۱ را هم به ردیف اتصال به زمین پایین برد وصل کنید. پین ۴ و ۶ را هم به ردیف ۹+ ولتی بالای برد وصل کنید.

پایه‌های یکی از مقاومت‌های ۱kΩ را با دقت تا کنید و آن را بین پین ۷ تراشه و ردیف ۹+ ولتی بالای برد وصل کنید.

خازن را هم بین پین ۱ و ۲ تایمر ۵۵۵ وصل کنید.

اگر سیم‌های آژیر پیزو تا میشوند، سیم مثبت آن (قرمز) را به پین ۳ تایمر ۵۵۵ وصل کنید. سیم منفی (سیاه) را هم به ردیف اتصال به زمین وصل کنید. اگر سیم‌های آژیر خم نمی‌شوند، آن را طوری روی برد و سمت راست تراشه قرار بدهید که پین منفی روی ردیف اتصال به زمین قرار بگیرد. محل تماس پین مثبت با برد بورد را مشخص کنید و با یک سیم هوک آپ آن ستون را به پین ۳ تراشه وصل کنید. حالا می‌توانید آژیر پیزو را سرجایش قرار بدهید.

حالا باید پوش باتن‌ها را به مدار اضافه کنید. کارتان را با قرار دادن یک تکه سیم هوک آپ کوتاه بین پین ۷ تراشه و یکی ستون‌های سمت چپ شروع کنید (این سیم در تصاویر نارنجی است). مقاومت ۶٫۲kΩ را بردارید و آن را بین یک سر سیم هوک آپ و ردیف سمت چپ وصل کنید.

یکی از پوش باتن‌ها را طوری روی مدار قرار بدهید که داخل کانال وسط برد بورد قرار بگیرد و پین بالایی سمت راست آن هم در همان ردیف مقامت باشد. آرام پوش باتن را روی برد بورد فشار بدهید تا کاملاً سرجایش ثابت بشود. یک سیم هوک آپ بین پین پایینی سمت راست این پوش باتن و پین ۲ تایمر ۵۵۵ قرار بدهید.

حالا می‌توانید مدار پیانو را تست کنید. سیم سیاه کانکتور باتری را به ردیف پایینی (اتصال به زمین) و سیم قرمز را به ردیف بالایی (۹+ ولتی) وصل کنید. باتری را داخل کانکتور قرار بدهید. پوش باتن را فشار بدهید؛ تن ایجاد شده را شنیدید؟ اگر صدای نشنیدید، یکبار تمام اتصالات را چک کنید و از سالم بودن باتری مطمئن شوید. بعد از تست هم باتری را بیرون بیاورید.

حالا پوش باتن‌های باقیمانده را به همین ترتیب از راست به چپ وصل کنید. مقاومت قبل از ستون قبلی را هم به جایی که دکمه بعدی قرار می‌گیرد، وصل کنید. دکمه بعدی را طوری سرجایش قرار بدهید که پین بالایی سمت راست در سر دیگر مقاومت قرار گرفته باشد. یک سیم هوک آپ کوتاه پین سمت چپ پایینی این دکمه و پین سمت چپ پایینی دکمه سمت راست قرار بدهید. اینکار را برای تمام دکمه‌ها تکرار کنید. ترتیب مقاومت‌ها از راست به چپ به این صورت خواهد بود :

• ۳۹۰Ω (نارنجی- سفید- قهوه ای)
• ۹۱۰Ω (سفید- قهوه ای- قهوه ای)
• ۱kΩ (قهوه ای- سیاه- قرمز)
• ۱٫۱kΩ (قهوه ای- قهوه ای- قرمز)
• ۶۲۰Ω (آبی- قرمز- قهوه ای)
• ۱٫۳kΩ (قهوه ای- نارنجی- قرمز)
• ۱٫۵kΩ (قهوه ای- سبز- قرمز)

بعد از اینکه همه مقاومت‌ها و دکمه‌ها را اضافه کردید، می‌توانید باتری را به مدار پیانو وصل کنید.

مدار پیانو آماده است

می‌توانید مدار را داخل یک جعبه قرار بدهید تا اتصالات به مرور زمان ضعیف نشوند. اگر می‌خواهید بچه‌ها را با علم الکترونیک و ساخت مدارات الکترونیکی آشنا کنید، مدار پیانو یکی از بهترین روش‌هاست.