Kotak muzik pada sel solar. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Kotak muzik dikuasakan oleh sel solar. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

Komen artikel

Kekuatan apakah yang mampu menenangkan binatang yang marah? Nah, muzik, sudah tentu! Dan tidak ada yang lebih menawan dan menenangkan daripada bunyi melodi yang mencurah-curah dari kotak muzik. Selama berabad-abad, melodi ini telah menarik perhatian lelaki, wanita dan kanak-kanak - tanpa pengecualian.

Kotak muzik yang dimaksudkan dikuasakan oleh sel solar.

Kuasa dari matahari

Kuasa dari matahari bukan satu-satunya ciri unik kotak muzik ini. Tidak seperti pendahulunya, kotak muzik ini tidak mengandungi bahagian yang bergerak dan dikuasakan sepenuhnya oleh sel silikon.

Kotak muzik sel solar pada masa lalu hanyalah versi yang lebih baik daripada rakan mekanikal lama mereka.

Di dalamnya, bukannya spring kilang tradisional, motor elektrik digunakan untuk memutarkan dram muzik, yang seterusnya dikuasakan oleh bateri solar.

Dalam versi mainan klasik kami ini, pemacu mekanikal digantikan dengan litar mikro silikon (cip). Di dalam cip ini disimpan semua nota dan selang muzik yang diperlukan untuk memainkan melodi. Apabila digunakan pada litar kuasa daripada sel suria, nota diekstrak daripada ingatan litar mikro dan dimainkan oleh pembesar suara.

Gambarajah skematik

Mainan kami menggunakan litar bersepadu 7920 yang dikeluarkan oleh Suwa Seikosha (tersedia melalui Epson America, Inc., Torrance, CA). Cip boleh memainkan melodi daripada 64 not yang disimpan dalam ingatannya. Ini hampir empat kali lebih banyak daripada bilangan not dalam kotak mekanikal biasa.

Cip juga mempunyai pengayun dalaman yang mengeluarkan nota dalam urutan yang diperlukan. Satu-satunya komponen luaran kotak ialah litar RC yang menetapkan padang dan penguat kuasa. Litar lengkap kotak muzik elektronik ditunjukkan dalam Rajah. 1.

Kotak muzik dengan sel solar
Rajah 1

Padang ditetapkan oleh kapasitor C1 dan perintang R1. Kedua-dua elemen ini menentukan kekerapan penjana dalaman, yang menentukan bukan sahaja pic bunyi, tetapi juga tempo melodi. Malangnya, pic dan tempo saling berkait dalam kotak kami, dan perubahan pada satu menyebabkan perubahan pada kotak yang lain. Anda boleh bereksperimen dengan kunci dan tempo yang berbeza dengan menukar nilai perintang R1.

Penguat kuasa ringkas dengan dua transistor Q1 dan Q2 digunakan sebagai peringkat keluaran. Isyarat keluaran litar mikro melalui perintang R2 mengawal arus asas transistor Q1. Dari pengumpul transistor ini, isyarat yang dikuatkan pergi ke pangkalan transistor Q2, arus pengumpul yang menggerakkan pembesar suara 8-ohm.

Anda mungkin terkejut dengan menghidupkan luar biasa transistor Q1 dan Q2 dalam peringkat output. Ia digunakan kerana voltan bekalan rendah litar. Hakikatnya ialah cip 7920 direka untuk voltan bekalan 1,5 V, yang boleh didapati dengan mudah daripada sel solar. Tetapi untuk kebanyakan litar transistor, voltan ini biasanya tidak boleh diterima.

Untuk mencapai keuntungan tinggi, anda boleh menyambungkan transistor menggunakan litar Darlington, seperti ditunjukkan dalam Rajah. 2. Walau bagaimanapun, adalah mudah untuk melihat bahawa simpang pemancar kedua-dua transistor disambungkan secara bersiri.

Kotak muzik dengan sel solar
Rajah 2

Daripada asas elektronik radio diketahui bahawa penurunan voltan merentasi diod silikon yang dipincang ke arah hadapan, iaitu persimpangan pemancar asas dalam transistor, ialah 0,7 V. Penurunan voltan merentasi dua persimpangan pemancar sudah menjadi 1,4 V. Dalam erti kata lain, Untuk mengendalikan litar dua daripada transistor ini, voltan pincang sekurang-kurangnya 1,4 V akan diperlukan.

Dengan kecenderungan sedemikian, keuntungan isyarat akan menjadi sangat kecil jika lata dikuasakan daripada sumber 1,5 V. Voltan bekalan ini tidak mencukupi. Untuk operasi biasa peringkat penguatan kami, perlu menyediakan kuasa sekurang-kurangnya 2 V, dan lebih baik lagi 3 V.

Dengan menyambungkan transistor seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, kami telah menyelesaikan sepenuhnya masalah offset asas. Dengan mengasingkan dua persimpangan pemancar antara satu sama lain dalam litar ini, kami menggunakan arus pengumpul transistor Q1 untuk beroperasi. Apabila menghidupkan peringkat sedemikian daripada sumber voltan 1,5 V, ayunan isyarat input yang diperlukan boleh melebihi 0,7 V.

Sumber kuasa sel suria untuk produk buatan sendiri ini adalah salah satu yang paling mudah antara yang diterangkan dalam buku ini. Ia termasuk tiga sel solar yang disambungkan secara bersiri. Ini bukan bateri solar siap pakai, tetapi hanya tiga elemen.

Tetapi jangan tergesa-gesa. Sebelum anda mula memateri dan menyambung bersama elemen pertama yang datang ke tangan, anda mesti terlebih dahulu meletakkan beberapa fakta yang berkaitan dengan litar. Secara purata, kuasa yang digunakan oleh kotak muzik adalah sangat kecil. Purata penggunaan semasa adalah kira-kira 30 mA. Walau bagaimanapun, pada permulaan main balik nota, lonjakan arus yang ketara diperhatikan. Pada ketika ini, penggunaan semasa kadangkala mencapai 90 mA.

Ini menjejaskan operasi sel solar dan mencipta kesan muzik yang menarik.

Mari kita pertimbangkan dahulu fenomena itu sendiri, dan kemudian kesan yang membawanya. Ciri ciri semua bunyi yang dihasilkan semula oleh alat muzik ialah perubahan amplitud semasa bunyi. Tarik ke belakang dan kemudian turunkan tali gitar atau tekan kekunci piano. Perhatikan serangan bunyi yang tajam yang anda dengar pada mulanya, yang kemudian bertukar menjadi ayunan yang dilembapkan, yang dipanggil oleh pemuzik keadaan mantap. Itulah keseluruhannya.

Saat pertama nota mula berbunyi, puncak tenaga yang sangat tajam tercipta. Meniru instrumen sebenar, 7920 menghasilkan bunyi ini secara elektronik. Hasilnya ialah lonjakan arus yang singkat, yang, memasuki peringkat akhir, memacu transistor Q2 hampir menjadi tepu. Ini bermakna untuk jangka masa yang singkat, semua arus daripada sel suria mengalir melalui perintang beban 8 ohm.

Tetapi dalam masa yang singkat ini, titik operasi pada ciri voltan semasa sel suria berubah. Akibatnya, bukan jumlah arus yang dihasilkan oleh sel suria yang berubah (kerana arus mengehadkan diri), tetapi voltan keluaran. Untuk masa yang singkat, keluaran penjana suria kelihatan litar pintas dan voltan keluarannya berubah dengan sewajarnya.

Nah, sekarang izinkan saya memberitahu anda bahawa penjana jam dalam cip 7920 adalah lemah sensitif terhadap perubahan voltan. Oleh itu, penurunan voltan pada permulaan nota akan menyebabkan penurunan jangka pendek dalam kekerapan bunyi.

Untuk memerangi fenomena ini, langkah-langkah berikut telah diambil. Pertama, saiz sel suria telah meningkat. Dengan menggunakan elemen yang jelas saiznya lebih besar (daripada yang diperlukan), adalah mungkin untuk mengurangkan kesan modulasi bunyi, tetapi lonjakan voltan (walaupun tidak begitu ketara) masih akan kekal. Namun beberapa masalah disebabkan oleh ketidaktekalan beban sel suria, nilai yang berbeza secara praktikal dari infiniti (tanpa ketiadaan bunyi) kepada beberapa nilai kecil (semasa memainkan nota). Malah, jumlah perubahan voltan adalah kira-kira 0,5 V atau lebih secara keseluruhan.

Kedua, untuk melancarkan turun naik kecil ini, anda boleh memasang kapasitor C2 selari dengan panel solar. Pada masa ini apabila litar memerlukan arus yang besar, kapasitor C2, menyahcas, menyediakan kebanyakannya. Semasa jeda antara nota, kapasitor C2 dicas daripada sel suria. Apabila menggunakan kedua-dua penyelesaian litar ini, adalah mungkin untuk lebih kurang menstabilkan voltan bekalan litar mikro.

Pembinaan

Penjana muzik diletakkan pada papan litar bercetak, saiznya membolehkan keseluruhan peranti diletakkan dalam jumlah yang kecil, contohnya, dalam kotak untuk anting-anting atau manset.
Papan litar bercetak ditunjukkan dalam Rajah. 3, dan penempatan elemen di atasnya adalah dalam Rajah. 4.

Kotak muzik dengan sel solar
Rajah 3

Kotak muzik dengan sel solar
Rajah 4

Semasa memasang, sila ambil perhatian bahawa kapasitor C2 terletak untuk menjimatkan ruang bukan di atas, tetapi di sisi konduktor bercetak. Pembesar suara, yang menggunakan pembesar suara 8-ohm besar daripada penerima transistor, tidak boleh diletakkan terlalu dekat dengan papan litar bercetak. Tiruan terbaik bunyi kotak muzik diperoleh dengan menggunakan kepala dinamik dengan peresap tegar yang diperbuat daripada plastik atau logam.

Kotak muzik

Kini tiba masanya untuk memberikan kotak muzik penampilan yang sepatutnya. Fikirkanlah, dan pelbagai pilihan pasti akan terlintas di fikiran. Kotak barang kemas, yang saiznya boleh menjadi sangat pelbagai, serta kotak untuk syiling atau bahkan terarium, juga boleh digunakan sebagai kes. Kemungkinan di sini hanya terhad oleh imaginasi anda. Perlu diingat bahawa kotak muzik kami hampir tidak boleh dihancurkan, jadi ia boleh digunakan dalam pelbagai cara yang berbeza daripada pendahulu mekanikalnya yang tidak sempurna.

Secara peribadi, saya memilih kotak perhiasan atas flip berbentuk piano. Pada pandangan saya, bentuk piano sangat sepadan dengan tujuan kotak muzik. Walau apa pun kandang yang anda pilih, pastikan ia mempunyai bahagian atas terbuka atau tingkap dalam penutup yang cukup jelas untuk menampung sel solar.

Sambungkan sel solar secara bersiri dan gamkannya ke bahagian dalam penutup. Simen getah lebih disukai untuk tujuan ini, tetapi sebarang gam jelas lain akan berfungsi. Jika bateri solar terletak pada bahagian bergerak kotak (pada penutup berengsel), regangkan wayar plumbum supaya pergerakannya minimum. Dalam kes ini, anda boleh menggunakan wayar fleksibel.

Bahagian elektronik litar boleh diletakkan di mana-mana lokasi yang sesuai. Walau bagaimanapun, nota ini tidak terpakai pada pembesar suara. Apabila diletakkan di dalam kotak tertutup, penyebar mesti berkomunikasi dengan bahagian luar, jika tidak, anda tidak akan mendengar apa-apa. Dalam kes ini, gerudi beberapa lubang pada badan kotak terhadap pembesar suara.

Untuk menguji mainan baharu anda, letakkan di bawah lampu berkuasa atau dedahkannya kepada matahari. Dan serta-merta bilik itu akan dipenuhi dengan bunyi muzik yang ajaib.

Pengarang: Byers T.

Lihat artikel lain bahagian Sumber tenaga alternatif.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

sakit kepala aiskrim 05.09.2003

Makan aiskrim terlalu cepat boleh menyebabkan sakit kepala.

Dalam eksperimen yang dijalankan di Kanada, 145 pelajar sekolah mengambil bahagian dengan penuh semangat. Mereka dibahagikan kepada dua kumpulan dan setiap satu diberi 20 gram scoop aiskrim. Satu kumpulan diberi lima saat untuk menelan sebahagian, yang lain boleh menikmati hidangan itu selama setengah minit. Selepas itu, dalam kumpulan pemakan cepat, 9 mengadu sakit kepala, dan di kalangan pemakan lambat hanya 10. Benar, kepala sakit tidak lebih daripada XNUMX saat.

Nampaknya, dari penyejukan cepat, saluran yang membekalkan otak dengan darah sempit.

Berita menarik lain:

▪ Teknologi kluster pengkomputeran daripada Apple

▪ teh dan otak

▪ But Iron Man

▪ Pemulihan pantas logam berharga daripada bateri lama

▪ Papan induk Supermicro A1SA7-2750F mempunyai 17 port SATA

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian Pencahayaan tapak. Pemilihan artikel

▪ artikel Stoletov Alexander. Biografi seorang saintis

▪ artikel Ubat manakah yang asalnya dipasarkan sebagai penawar batuk kanak-kanak? Jawapan terperinci

▪ pasal Simpul Nelayan. Petua Perjalanan