HandMade32.ru - сделай своими руками

И снова – электронная свеча, моделирующая поведение настоящей


Я уже переводил статью об электронной свече FLIRT, моделирующей поведение настоящей. А автор Instructables под ником DIY_YID изготовил ещё одну аналогичную самоделку, работающую по несколько отличающемуся алгоритму. Выполнена она на микросхеме CD4013 (К561ТМ2), из двух триггеров которой задействован только один. Зажечь свечу можно, поднеся источник ИК-лучей (зажигалку, пульт ДУ), а погасить – задув. Вот её схема:

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
Фотодиод и нагрузочный резистор образуют делитель напряжения. При попадании на фотодиод ИК-лучей его сопротивление уменьшается, отчего уменьшается и напряжение в средней точке делителя. Усиленный и инвертированный транзисторным каскадом, чувствительность которого регулируется подстроечным резистором, сигнал поступает на вход S триггера, который переключается. На выходе Q триггера появляется логическая единица, и открывается транзисторный ключ, управляющий светодиодом. Сам светодиод может быть с циклической сменой цветов (как у мастера), имитирующий свечу, мигающий или обычный – какой вам нравится.
Электретный микрофон называется так, поскольку он содержит электрет – материал, остающийся наэлектризованным постоянно. Чтобы его получить, диэлектрик расплавляют, помещают в электрическое поле, дают остыть и затвердеть, и лишь затем снимают поле. Но это не означает, что при помощи конденсатора с таким диэлектриком можно обойти закон сохранения энергии – она будет вырабатываться лишь при перемещении электрета или одной из обкладок, что и происходит в таком микрофоне. Благодаря электрету, микрофону не требуется поляризующее напряжение, но зато требуется напряжение питания встроенного транзисторного каскада. Раньше внутрь микрофона помещали и нагрузочный резистор этого каскада, современный же микрофон требует внешнего резистора. В точке соединения резистора и микрофона присутствуют два напряжения: постоянное и переменное. Конденсатор пропускает лишь первое из них, и оно попадает на двухкаскадный усилитель. На базу первого транзистора усилителя не подано напряжение смещения, чтобы он работал в режиме, который ближе к ключевому, чем к линейному: усиливать приходится сильное шипение, а не речь, требуется не разборчивость, а чёткая реакция именно на шипение и безразличие к более тихим звукам. Если подуть на микрофон, усиленный сигнал поступает на вход R триггера, он переключается в противоположное положение, единица на выходе Q исчезает, и транзисторный ключ, управляющий светодиодом, закрывается.
Печатную плату мастер не изготавливал, а приобрёл вместе с остальными компонентами готовую в виде конструктора в китайском интернет-магазине Monday Kids. Вы при повторении можете воспользоваться макетной платой типа perfboard, либо воссоздать печатную плату по схеме или фотографиям. Сначала мастер впаивает в плату резисторы, руководствуясь цветовой маркировкой либо измеряя их сопротивление:

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
После впаивания и откусывания выводов с противоположной стороны платы получается так:

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
Затем мастер впаивает конденсаторы, для удобства на схеме и плате указаны не их ёмкости, а сразу сокращённые цифровые обозначения. Все конденсаторы – керамические, а значит, неполярные.

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
Наступает очередь транзисторов, они двух видов: 9012 – структуры PNP, 9013 – NPN.

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
Затем мастер впаивает фотодиод и светодиод, оба компонента – полярные, вывод большей длины соответствует аноду.

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
Мастер впаивает микрофон, который из-за встроенного транзистора также является полярным компонентом, при неправильной полярности резко падает чувствительность.

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
И наконец, мастер впаивает микросхему, её необходимо правильно расположить:

И снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящейИ снова - электронная свеча, моделирующая поведение настоящей
Если вы повторяете конструкцию на макетной плате, нужно ещё соединить компоненты между собой по схеме. Но у мастера плата печатная, можно сразу после впайки всех компонентов, соблюдая полярность, подать напряжение питания порядка 5 В. После этого получившуюся электронную свечу можно многократно зажигать, воздействуя на фотодиод ИК-лучами от зажигалки или пульта ДУ, и гасить, подув на микрофон. Запараллелив сразу много светодиодов, можно установить конструкцию на торт, задуть их все разом будет проще, чем столько же настоящих свечей. Но следует избегать контакта припоя с тортом, придумав для прибора какой-нибудь корпус.

administrator

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.