構(gòu)建一個(gè)計(jì)時(shí)器電路的教程

在這篇文章中，我們將為冥想練習(xí)構(gòu)建一個(gè)計(jì)時(shí)器電路，它會(huì)發(fā)出 1 到 9

秒之間的嗶嗶聲（用戶(hù)可選），并且這種嗶嗶聲音頻可以與您的調(diào)解會(huì)話集成，我們將看到如何將周期性的嗶嗶聲與“正念冥想”集成，作為本文后面部分的示例。

讓我們嘗試從左到右理解上面的框圖。最左邊的模塊由一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器組成，其輸出頻率約為1 Hz。它使用常青IC 555制造。

1 Hz時(shí)鐘饋送到稱(chēng)為時(shí)鐘分頻器電路的下一級(jí);該模塊每 1 到 9 秒將 1 Hz 信號(hào)分成一個(gè)脈沖，冥想者可以根據(jù)他/她的要求進(jìn)行調(diào)整。

來(lái)自分頻器電路的信號(hào)僅持續(xù)幾微秒，不足以觸發(fā)蜂鳴器，因此我們需要一個(gè)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路，該電路拾取窄脈沖并將其轉(zhuǎn)換為持續(xù)預(yù)定時(shí)間段的輸出。

單穩(wěn)態(tài)級(jí)的輸出被饋送到蜂鳴器電路，蜂鳴器電路基本上是一個(gè)時(shí)鐘頻率為1 KHz的非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，以在揚(yáng)聲器上產(chǎn)生1 KHz的聲音。

現(xiàn)在讓我們實(shí)際實(shí)現(xiàn)它。

1 Hz 發(fā)生器級(jí)：

這里的電路是使用IC 555構(gòu)建的，并配置為非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，在IC周?chē)?，我們有一些無(wú)源元件，如電阻器和電容器以及一個(gè)有源元件二極管。

電阻和電容的值經(jīng)過(guò)精心選擇，以產(chǎn)生1 Hz速率的時(shí)鐘輸出。二極管的目的是使時(shí)鐘輸出占空比為50%。

引腳2上的兩個(gè)電容并聯(lián)連接，得到147uF的組合值，固定所需的1

Hz時(shí)序輸出。引腳5處的0.01uF電容用于穩(wěn)定輸出信號(hào)，跳過(guò)該電容將使IC容易受到外部電噪聲的影響，并且無(wú)法獲得預(yù)期的1 Hz輸出。

上述電路以及電路的其余部分均采用9V電池或9V電源供電。

時(shí)鐘分頻器電路：

上述階段的核心是IC 4017，它是一個(gè)可以從0到9計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。有 10 個(gè)輸出引腳，對(duì)于施加在引腳 #14 的每個(gè)時(shí)鐘脈沖，它將輸出遞增 1

個(gè)位置。

按以下順序排列：3、2、4、7、10、1、5、6、9和11。最初，引腳輸出#3為高電平，當(dāng)在引腳#14處施加時(shí)鐘脈沖時(shí)，引腳#3變?yōu)榈碗娖?，引腳#2變?yōu)楦唠娖剑?dāng)施加另一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，引腳#2變?yōu)榈碗娖剑_#4變?yōu)楦唠娖?，則對(duì)于所有后續(xù)輸出引腳都是如此。

復(fù)位引腳 #15 應(yīng)連接到輸出引腳以獲得所需的輸出時(shí)間。例如，如果您希望每 5 秒發(fā)出一次嗶嗶聲，則需要將引腳 #15 連接到引腳 #1。

為了便于使用，您可以使用 1 極 10 路旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)或 DIP 開(kāi)關(guān)來(lái)選擇蜂鳴時(shí)間。

單穩(wěn)態(tài)和蜂鳴器級(jí)：

上述電路由兩級(jí)組成，左側(cè)的IC 555配置為單穩(wěn)態(tài)，右側(cè)的IC配置為非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器以產(chǎn)生蜂鳴音。

當(dāng)在引腳#2處施加窄負(fù)脈沖時(shí)，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器輸出高信號(hào)0.5s。在空閑狀態(tài)下，引腳 #2 使用一個(gè) 10K 電阻器拉高。4.7K 和 100uF

電容器為我們提供大約 0.5 秒的輸出，因此可以聽(tīng)到蜂鳴聲持續(xù)時(shí)間。

4017的信號(hào)施加到晶體管的基極，當(dāng)它接收到高信號(hào)時(shí)，晶體管打開(kāi)（輸出低），并且由于輸出端子（集電極）連接到引腳#2，單穩(wěn)態(tài)電路輸出高信號(hào)0.5s。

單穩(wěn)態(tài)級(jí)的輸出連接到IC 555（在RHS處）非穩(wěn)態(tài)級(jí)的引腳#4。當(dāng)引腳 #4（在 R.H.S）變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，1 KHz 振蕩從連接揚(yáng)聲器的引腳 #3

開(kāi)始。當(dāng)引腳 #4 信號(hào)較低時(shí)，引腳 #3 處不會(huì)振蕩，因此不會(huì)發(fā)出蜂鳴聲。

引腳 #3 和揚(yáng)聲器之間連接一個(gè) 1000uF 電容器，因此沒(méi)有直流電流通過(guò)，只有 1 KHz 信號(hào)通過(guò)揚(yáng)聲器。