Zaloguj się
Wszystkie
30 września 2024
555
Typowe „nowoczesne” metronomy elektroniczne klikają i/lub migają tylko raz na takt. Dla użytkowników metronomów tradycyjnych nie są więc zbyt atrakcyjnym rozwiązaniem konstrukcyjnym. Opisane w artykule projekty zostały opracowane, aby lepiej symulować metronomy mechaniczne, które są znane i lubiane. Oba projekty zapalają serię diod LED, którym towarzyszą dźwięki uderzeń wydobywające się z głośnika.
W pierwszym projekcie zastosowano osiem diod LED, a całe urządzenie mieści się w standardowej plastikowej obudowie. Drugi projekt natomiast jest nieco bardziej skomplikowany, ma 10 diod LED, a ponadto urządzenie zostało zamknięte w niestandardowej obudowie wykonanej z drewna. Można go więc polecić czytelnikom, którzy mają pewne doświadczenie w obróbce drewna.
W obu przypadkach diody LED są ułożone w łuk i zapalają się sekwencyjnie, do przodu i do tyłu, naśladując ruch odwróconego wahadła. Kliknięcie na każdym końcu łuku dodatkowo symuluje mechaniczny metronom. Typowy zakres tempa metronomu wynosi od 40 do 208 uderzeń na minutę, co daje stosunek 5,2 do jednego. W opisywanych metronomach zakres ten jest rozszerzony do 36...216 uderzeń na minutę, co daje stosunek sześć do jednego.
Oba projekty są doskonałe dla początkujących. Nie występują w nich sygnały o wysokiej częstotliwości, wysokie napięcia i skomplikowane okablowanie. Nie ma też potrzeby programowania jakiegokolwiek układu. Biorąc pod uwagę oczekiwane tolerancje elementów, konieczne będą jednak pewne pomiary i regulacje w celu skalibrowania przyrządów po zakończeniu budowy.
Dwa projekty
W nieco prostszym metronomie z 8 diodami LED zastosowano układy logiczne serii 74HC. Może być on zasilany bateryjnie. W metronomie z 10 diodami LED zastosowano układy CD4000. Jest on przeznaczony do zasilania z zasilacza wtyczkowego. Oba układy działają podobnie. Generator impulsów taktuje scalony licznik rewersyjny inkrementując go lub dekrementując z szybkością wymaganą dla żądanego tempa. Inny układ scalony dekoduje wartość licznika, aby sekwencyjnie zapalać diody LED.
Gdy którakolwiek z końcowych diod LED jest zapalona, przerzutnik RS (set/reset, SR-FF: Set-Reset Flip-Flop) przełącza kierunek zliczania, co przy użyciu diod LED generuje animację imitującą ruch wahadła w jednym bądź w drugim kierunku. Kliknięcie jest generowane przez logiczne sumowanie sygnałów z końcowych diod LED. Tak uzyskany impuls jest podawany do układu różniczkującego odpowiednio go skracającego, a następnie kierowany jest do wzmacniacza jednotranzystorowego obciążonego małym głośnikiem.
W projekcie z 8 diodami LED impuls tempa jest generowany przez bramkę Schmitta typu NAND (część układu 74HC132). Impuls ten taktuje czterobitowy licznik rewersyjny IC2 (74HC191). Do sterowania dekoderem 3...8 linii IC3 (74HC137) zostały użyte tylko trzy z czterech wyjść binarnych. Dekoder ten zapala diody LED w sekwencji (od osiem do limitu dekodera 137). Przerzutnik RS jest wykonany z dwóch kolejnych bramek NAND układu 74HC132.
W projekcie z 10 diodami LED impuls jest generowany przez CMOS-ową wersję popularnego timera 555. Zegar taktuje czterobitowy licznik rewersyjny IC3 (CD4029), który steruje dekoderem IC4 (CD4028) z 10 wyjściami. Przerzutnik RS jest zbudowany również na dwóch bramkach układu IC1, chociaż jest to inny układ logiczny.
Obie wersje umożliwiają jaśniejsze miganie diod LED na każdym końcu łuku. Układ ten może być stosowany również w innych aplikacjach, w których występują kolejno rozświetlane diody LED.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
