Klapschakelaar: Bouw een Geluidsgevoelige Schakeling Met en Zonder 555 Timer

Klapschakelaar Schakeling Electronica Project met 555 Timer & BC-547 Transistoren

Inleiding tot de Klapschakelaar Schakeling

Klapschakelaar is een basismini-project voor electronica, opgebouwd met fundamentele componenten. De klapschakelaar kan elk elektrisch component of circuit AAN/UIT schakelen door middel van een klapgeluid. We gebruiken twee basisschema's: met IC 555 Timer en zonder 555 Timer.

De naam Klapschakelaar komt doordat de gebruikte condensatormicrofoon geluiden met dezelfde toonhoogte als een klap als invoer herkent. Dit betekent niet dat het precies een klapgeluid hoeft te zijn; elk geluid met een vergelijkbare hoge toonhoogte werkt. Men kan zeggen dat de schakeling geluidsenergie omzet in elektrische energie: de invoer is geluid, de uitvoer is een led die oplicht (elektrische energie in vorm van warmte en licht).

• Gerelateerd Electronica Project: Automatisch Plantenwaterings- & Irrigatiesysteem – Schakeling, Code & Projectverslag

Ook lezen:

• Simpel Verkeerslicht Project met IC 4017 & 555 Timer
• IC 555 Timer Online Calculator met Formules en Vergelijkingen

Benodigde Componenten

Dit project is een basismini-project, dus de componenten zijn standaard elektronische onderdelen.

Hieronder de lijst met benodigde componenten voor de klapschakelaar:

1. Weerstanden: 1k, 4,7k, 47k, 330 en 470 ohm
2. Condensatoren: 10µF en 2x 100nF
3. Elektrische condensatormicrofoon
4. Twee BC547 transistoren
5. LED
6. 555 Timer IC
7. 9V batterij

Werkingsprincipe van de Klapschakelaar Schakeling

Deze schakeling (zoals hieronder getoond) is gebouwd met een geluidsgeactiveerde sensor die het klapgeluid als invoer detecteert en verwerkt om een uitvoer te geven. Wanneer geluid de condensatormicrofoon bereikt, wordt dit omgezet in elektrische energie waardoor de led oplicht. De led gaat AAN bij geluidsinvoer en schakelt na enkele seconden automatisch UIT. De AAN-tijd van de led kan worden aangepast door de waarde van de 100µF condensator te variëren, aangezien deze verbonden is met de 555 timer wiens hoofddoel is om pulsen te genereren.

Hoewel de schakeling "Klapschakelaar" heet, bent u niet beperkt tot klappen als invoer. Elk geluid met dezelfde toonhoogte werkt, dus het kan ook "Geluidgeactiveerde Schakelaar" genoemd worden. Deze schakeling is voornamelijk gebaseerd op transistoren omdat de negatieve pool van de microfoon direct met de transistor is verbonden. Er wordt geen elektronische schakelaar gebruikt om het circuit in/uit te schakelen; zodra de batterij is aangesloten, is het circuit actief en accepteert het geluidsenergie als invoer. U kunt het circuit wijzigen door een relais als elektronische schakelaar te gebruiken.

Zodra geluidsinvoer wordt gegeven, versterkt de schakeling de geluidssignalen en stuurt ze door naar de 555 timer die een puls genereert naar de led, waardoor deze oplicht. Zorg ervoor dat de negatieve kant van de condensatormicrofoon correct met de versterker is verbonden, anders kan het circuit oververhit raken of niet werken met verschillende transistormodellen. De gevoeligheid van de condensatormicrofoon kan niet worden verhoogd voor langdurig gebruik; deze heeft standaard een korte bereik. De schakeling is ook toepasbaar op lampen, ventilatoren en andere elektrische apparaten, wat veel mogelijkheden voor modificaties biedt.

• Gerelateerd Project: Spraakherkenning Gebaseerd Huisautomatiseringssysteem

Klapschakelaar Schema Zonder 555 Timer

Om dezelfde schakeling zonder IC 555 Timer te bouwen, hebben we de volgende basiscomponenten nodig:

Gerelateerd: Automatisch Straatverlichtingssysteem (Sensor met LDR & Transistor BC 547)

Hoe Werkt de Klapschakelaar Zonder 555 Timer?

Dit circuit werkt op basis van een bi-stabiele trigger en audiofrequentie signaal.

Het audiosignaal dat door MK1 wordt ontvangen, gaat via condensator C1 naar de basis van transistor Q1. Na versterking gaat het via de collector van Q1 naar de basis van transistor Q2. De bi-stabiele schakeling triggert wanneer er een negatieve blokgolf van de collector van transistor Q2 wordt ontvangen.

Weerstand R1 en condensator C1 beperken de circuitfrequentie tot het hoge gevoeligheidsbereik van 3kHz. Wanneer de voeding AAN staat, is transistor Q3 verzadigd en Q4 afgesneden, dus diode D3 is UIT. Wanneer de MK1 microfoon een controlesignaal ontvangt (klap of vergelijkbaar geluid), gaat de versterkte negatieve blokgolf en negatieve puls via diode D1 na differentiatie naar de basis van transistor Q3. De spanning schakelt AAN en led D3 begint te branden.

De spanning schakelt weer UIT wanneer een volgende controlesignaal de MK1 microfoon bereikt, waardoor led D3 uitschakelt. Om andere externe besturingsapparaten te gebruiken, kan J1 (kabelklem) worden gebruikt. J1 en een relais kunnen worden aangesloten om andere apparaten via klap- of geluidsbesturing te schakelen. Let op: een flyback-diode moet aan het einde van het relais worden geplaatst voor correcte werking.

Opmerking: De werkspanning voor de klapschakelaar zonder timer is 5V DC, terwijl 6mA stroom nodig is om de led te laten branden (bij stroom < 3mA brandt de led niet).

• Gerelateerd Electronica Project: Wat is ATMega Microcontrollers & Hoe Maak Je Een LED Project Ermee?

Klik op schema om te vergroten

Voordelen & Nadelen van Klapschakelaar Schakeling

1. Het kan eenvoudig een LED of LAMP AAN/UIT schakelen door in je handen te klappen.
2. LEDs kunnen vervangen worden door een VENTILATOR of ander elektrisch component voor gewenst resultaat.
3. De gebruikte condensatormicrofoon heeft standaard een kort bereik dat niet varieerbaar is.

Toepassingen van Klapschakelaar Schakeling

De klapschakelaar is niet beperkt tot het AAN/UIT schakelen van LEDs, maar kan bij elk elektrisch toestel worden gebruikt zoals buizen, ventilatoren, radio's of andere basiscircuits die u via geluid wilt activeren.

U kunt ook deze simpele DIY EE-projecten bekijken: Elektrische en Electronica Projecten

Gerelateerde Basiselectronica Projecten:

• Wat is Raspberry Pi? Projecten Maken met Raspberry Pi
• Wat is Arduino en Hoe Programmeer Je Het?
• Volautomatische Waterniveaucontroller met SRF04