دائرة تعمل باللمس الإلكترونية

دائرة تعمل باللمس الإلكترونية

جهاز اللمس الإلكتروني هو جهاز موسيقي مثير للاهتمام ينتج نغمات موسيقية ممتعة للغاية استجابة لمسات الأصابع على وسادات أو أزرار إلكترونية حساسة للمس خاصة.



ومع ذلك ، فإن أعضاء العصر الحديث مكلفة للغاية مما يجعلها في العادة خارج متناول غالبية الناس. تفتقر أنواع الخيارات منخفضة التكلفة إلى الأداء ، وهي في شكل أعضاء وتر والتي على الرغم من عملها مثل نغمات متعددة الأصوات تميل إلى أن تكون معدات من نوع القصب الأدنى نسبيًا يتم التحكم فيها باستخدام منفاخ صغير.

ينشأ عضو وتر العنوان من حقيقة أن اقتران الجهير يتم عن طريق مفاتيح التحكم التي تنتج النغمة الصحيحة ، وقد يكون العضو الأقل سعرًا هو ما يسمى العضو أحادي الصوت (يمكن عزف نغمة واحدة فقط في أي وقت) وهذا عادة أكثر قليلاً مقارنة بحجم الجيب ويتم تشغيله باستخدام قلم.





سيكون أول تطوير أساسي واضح هو إعداد لوحة مفاتيح محسّنة لأن عمل القلم يمكن أن يكون مصدر إزعاج كبير. ومع ذلك ، لا يمكن تبرير سعر لوحة المفاتيح الكاملة البالغ 40 جنيهًا إسترلينيًا. كما هو واضح من خلال الصور ، لا تزال لوحة المفاتيح الجديدة من النوع الذي يعمل باللمس ولكن تم تصميمها الآن بحيث يتم العزف على الأرغن بمجرد لمس الوسادات المناسبة ، تمامًا مثل آلة موسيقية كاملة الحجم.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير Tremolo والذي يتم أيضًا تشغيله وإيقافه من خلال وسادات التلامس ويتم منح تحكم لضبط عمق الاهتزاز. هناك تحسين آخر في دقة الضبط ، حيث كانت الأداة السابقة مختلفة داخل لوحة المفاتيح بسبب المقاوم الوحيد الذي اعتاد الزيادة بين كل نغمة. في النموذج المبتكر ، يكون الضبط على لوحة المفاتيح أفضل كثيرًا من خلال استخدام زوج من المقاومات ، عند الحاجة في سلسلة أو موازية ، للحصول على أقرب قيمة ممكنة للمقاومة.



أخيرًا ، تتميز الآلة ببضع أصوات أو توقفات تضيف بشكل كبير إلى اختيار الموسيقى التي قد يتم إنشاؤها. هذا العضو الصغير ميسور التكلفة جدًا ، وينبغي حقًا أن يمنحك قدرًا هائلاً من الرضا كما أنه غني بالمعلومات الموسيقية والإلكترونية.

اعمال بناء

يتم طباعة هيكل لوحة المفاتيح لجهاز اللمس الإلكتروني هذا مباشرة على لوحة الدوائر المطبوعة التي تحتوي أيضًا على باقي العناصر.

نظرًا لأن المسارات النحاسية للوحة المفاتيح قد تتآكل بسهولة بسبب اللمس المتسق بالإصبع ، فمن المهم جدًا أن تكون لوحة PCB إما معلبة أو محمية بشكل من أشكال الطلاء الذي سيتجنب تشويهها.

ابدأ البناء بتثبيت LM380 في مكانه ثم ثبت زعانف المبدد الحراري الصغيرة ، كما هو موضح في الصورة في كلا منطقتي IC. قم بلحام هذه المسامير 3 و 4 و 5 على جانب واحد والدبابيس 10 و 11 و 12 على الجانب الآخر.

يجب تحقيق ذلك في البداية نظرًا لأنه قد يكون هناك مساحة صغيرة جدًا في هذه المنطقة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور. عندما تكون أجزاء أخرى مختلفة في موضعها. قم بتوصيل الوصلة السلكية و 'ضع الأجزاء ذات الارتفاع المنخفض معًا على اللوحة كما هو موضح في التراكب. ضع بقية ICs أخيرًا وفكر في الاهتمام الخاص بعدم اللعب مع CMOS ICs كثيرًا قبل التثبيت. افحص استقطاب الأجزاء المستقطبة مثل lCs والمكثفات والصمامات الثنائية قبل لحامها في مكانها.

لتجنب ظهور البراغي على لوحة المفاتيح ، قم بتثبيت المفتاحين في مكانهما بغراء إيبوكسي لمدة خمس دقائق. ضع بعض الخشب أو المعدن في الجزء الخلفي من كل فتحة تثبيت للحصول على مساحة سطح لاصقة إضافية ومتانة أكبر.

قم بتوصيل مقاييس الجهد والأسلاك لإنهاء ثنائي الفينيل متعدد الكلور كما هو محدد في صورة التراكب. يجب اختبار الوحدة بأكملها في هذه المرحلة للتأكد من أن جميع الملاحظات والميزات تعمل بشكل فعال قبل التركيب داخل الحالات المناسبة

ميزات التصميم

كما قلت سابقًا ، فإن السمة الأساسية هي تشغيل لوحة المفاتيح باستخدام طريقة اللمس بالإصبع بدلاً من نوع 'المسبار' ، لذلك يجب أن تكون بعض التقنيات مرتبطة بكل مفتاح للتعرف على أنه قد تم لمسه.

عادةً ما يتأثر التحكم باللمس في العضو الذي يعمل باللمس من خلال إجراءات الحقن السعوية أو المقاومة أو 50 هرتز تقنية سعوية هو الأكثر فعالية بين هؤلاء. عادة ما يكون هذا هو السعر الأعلى وبالتالي لا يعمل. طريقة الحقن 50 هرتز هي في الواقع معقدة بالمثل ، وبالتالي تم اعتبار طريقة المقاومة هي الطريقة الحقيقية الوحيدة المفيدة من وجهة نظر علامة السعر.

نظرًا لأن لوحة المفاتيح يتم تشغيلها حاليًا بواسطة الإصبع ، يجب أيضًا أن تكون أكبر من المعتاد على الرغم من أنها لا تزال كبيرة مثل لوحة المفاتيح الكاملة.

في النظرية الأصلية ، تم استخدام OM802 IC كمذبذب النغمة. تم استبدال هذا بـ 555 الموقت LC لأن هذا أقل تكلفة وأكثر موثوقية في نتائجه. 555 لديه اثنين من المخرجات التي يمكن تطبيقها ، موجة سن المنشار ونبضة ضيقة.

يتم استخدام هذين المخرجين في مخططنا لتقديم أصوات متنوعة للأداة. يتم ترشيح سن المنشار من خلال مرشح RC المباشر للتخلص من العديد من القساوة بسبب الإطار التوافقي ونبرة الصوت الناتجة لها صوت نابض بالحياة مثل الصوت.

يتم الجمع بين ناتج النبض في كمية المسننة باستخدام مخفف مقاوم ولكن في أي حالة أخرى لا يتم تصفيته. تتميز نبرة الصوت هذه بضوضاء تشبه الوتر.

تم الإبقاء على التصفية أساسية للغاية ، مرة أخرى من وجهة نظر السعر. إذا كان المستخدم يرغب في ذلك ، فقد يقوم هذا الفرد باختبار العديد من المرشحات من أجل الحصول على أصوات مختلفة.

مع الأعضاء التقليدية ، يتم إكمال تصفية التصفية لكل أوكتاف من العضو للتحايل على التغييرات غير الضرورية والنغمة في المستوى بترددات فريدة.

مع فترة 2 أوكتاف لهذا الجهاز ، يجب التعرف على العديد من التغييرات في النغمة والمستوى ضمن نطاق لوحة المفاتيح أثناء العمل باستخدام المرشحات البسيطة.

نظرًا لاستخدام المرشحات المخففة ، فإن قدرًا كبيرًا من الكسب ضروريًا في مرحلة إخراج الصوت ، وبالتالي ، يتم استخدام مضخم LM380 op amp في مرحلة إخراج الصوت لتشغيل مكبر الصوت على النحو الأمثل.

مخطط الرسم البياني

مخطط الدائرة لدائرة جهاز اللمس الإلكترونية

طريقة التشغيل

سيتم شرح كيفية تشغيل الجهاز من خلال النظر بشكل مستقل إلى الأقسام الخمسة المكونة منه.

وهذه هي:

  • (لوحة مفاتيح
  • (ب) مذبذب
  • (ج) مرشح
  • (د) مضخم الإخراج
  • (هـ) دائرة الاهتزاز

(إلى) لوحة المفاتيح : على عكس أجهزة اللمس التقليدية ، يتم التحكم في لوحة المفاتيح بواسطة مقاومة جلد الإصبع وليس بواسطة مسبار. يحتوي كل مفتاح على بوابة CMOS متصلة بها بالضبط حيث يميل المدخلان إلى البوابة إلى الارتباط معًا ومع الإمداد الإيجابي من خلال المقاوم 4.7 M.

بمجرد لمس المفتاح ، يتم سحب مدخلات البوابة منخفضة (0 فولت) من خلال المقاوم 100 ك مما يؤدي إلى ارتفاع خرج البوابة. يؤدي هذا إلى سحب الجزء اللاحق من سلسلة المقاوم عاليًا عبر الصمام الثنائي.

لذلك ، من خلال اختيار لوحات المفاتيح المختلفة ولمسها ، فإننا نربط مستويات مختلفة من المقاومة عبر المسامير 2 و 6 من مذبذب 555 والإمداد الإيجابي ، وبالتالي تنشيطه وتغيير التردد الذي يحدد دارة زمنية ثابتة.

(ب) المذبذب : المذبذب يعتمد على 555 توقيت LC. يتم شحن المكثف Cl من خلال جزء من سلسلة المقاوم (كما في لوحة المفاتيح) مع المقاوم R113. إذا وصل الجهد عند المسامير 2 و 6 إلى ذلك المستوى الذي تم ضبطه على الطرف 5. يضطر المكثف إلى التفريغ بسرعة عبر R97 وترانزستور مغلق متصل بالدبوس 7 من 555.

بمجرد أن يصل الجهد عبر C1 إلى نصف ما تم ضبطه في الطرف 5 ، يتم إيقاف تشغيل الترانزستور الداخلي لـ IC 555 ويسمح للمكثف بالشحن مرة أخرى ، وبالتالي استمرار الدورة وإنتاج شكل موجة سن المنشار عبر المكثف.

يتميز هذا الشكل الموجي بمادة متناسقة غنية ولكن يتم إنتاجه بمستوى مقاومة عالية. يتم تطبيق المخزن المؤقت لكسب الوحدة (IC8) لمواجهة هذا الناتج من التحميل بواسطة مراحل الدائرة اللاحقة.

يمكن الحصول على خرج ثانٍ لشكل موجة نبضية ضيقة عند الطرف 3 من 555 ويستخدم هذا لإنشاء النغمة الثانية للصوت للأداة.

(ج) منقي : تم تجربة العديد من المرشحات المختلفة ولكن من وجهة نظر التكلفة ، كان من الصعب تمامًا التحقق من صحة أي شيء أكثر من مصفاة RC أساسية على سن المنشار والتي توفر نتيجة مريحة بشكل مذهل تشبه الفلوت. نظرًا لأن تسلسل النبضة الضيقة يبدو مشابهًا إلى حد ما للخيوط ، فإنه يتم تخفيفه بشكل أساسي لاستكمال كمية سن المنشار المرشح.

(د) مضخم الإخراج : يتم تشغيل مكبر الصوت بواسطة LM380. يتم توفير التحكم في مستوى الصوت باستخدام مقاييس الجهد RVI ويتم تحديد الصوت الضروري من خلال المفتاح SW1. يجب تثبيت LM380 بزعانف غرفة التبريد كما هو موضح في التصميم.

(يكون) حلبة التريمولو : يتم إنشاء Tremolo بواسطة تقنية مذبذب منخفض التردد يعمل عند حوالي 8 هرتز (IC11). يمكن أن تنتقل المذبذب وإيقاف باستخدام فلوريدا الملكية الفكرية بالتخبط التي وضعتها بوابات IC7 / 3 و lC7 / 4. ويتم تعديل هذا المرجع فلوريدا الملكية الفكرية فلوريدا إلى 'على' أو 'قبالة وضع عن طريق اللمس التبديل التي يتم تشغيلها في الطريق متطابقة مع لوحة المفاتيح الرئيسي. لتحسين تردد الاهتزاز ، قم بخفض R10 والعكس صحيح.

يتم ترشيح الإخراج من مذبذب الاهتزاز بواسطة C12 و R109 لتقديم شكل موجة أكثر ليونة والشكل الموجي الناتج مخزنة بواسطة IC12. يتغيّر كسب C12 خلال RV2 وهذا المقبض الخاص نتيجة لذلك يغير عمق تعديل الاهتزاز.

مقياس الجهد RV3 هو في الواقع مقياس جهد تقليم يعمل على تفصيل الإخراج بكفاءة من IC12 إلى الطرف 5 من 555 وبالتالي تردد العضو.

في حالة الشعور بضرورة تحريك لوحة المفاتيح لأعلى أو لأسفل بمقدار أوكتاف أو حتى يمكن تحقيق ذلك عن طريق تحويل قيمة C1 بعامل اثنين إذا حدث ضبط لوحة المفاتيح بشكل منحرف (عند ضبطه بدقة في المنتصف) لوحة المفاتيح أقل بينما الأخرى أعلى) يمكن تصحيح ذلك عن طريق تغيير قيمة R97.

عندما يكون حاد جدا في الطرف الأدنى الحد R97 في حين إذا كان يبدو فلوريدا في في انخفاض الزيادة نهاية R97.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور كامل لدائرة جهاز اللمس

قائمة الاجزاء

قائمة الأجزاء لدائرة الجهاز الإلكترونية


السابق: منع فتيل مكبر الصوت من النفخ أثناء تشغيل مفتاح الطاقة التالى: كيف تعمل الثنائيات Varactor (Varicap)