کنترل ولوم دیجیتال با کلید لمسی

قلب این مدار یک مالتی پلکسر آنالوگ 16 کاناله (IC3 CD4067) با یک ورودی بازدارنده (inhibit) و چهار ورودی کنترل دودویی، A2 ،A1 ،A0 و A3 می باشد. این ورودی های کنترل یکی از 16 کانال را با اتصال کلیدهای آنالوگ مربوطه انتخاب می نمایند. اساس کار این تراشه بدین صورت است که هرگاه وضعیت منطقی ورودی های A2 ،A1 ،A0 و A3 تغییر کند، پایه 1 (زمین) به کانال مربوطه وصل می شود.

شکل 1 نقشه شماتیک کنترل ولوم دیجیتال با کلید لمسی

شکل 2 اندازه واقعی نقشه مدار چاپی شکل 1

شکل 3 نقشه قطعات مدار چاپی شکل 2

در این مدار، مالتی پلکسر با اتصال مقاومت ها بین هر ورودی و خروجی آن مانند یک پتانسیومتر عمل می کند. مقدار مقاومت های R11 تا R25 به اندازه دلخواه انتخاب می شوند. برای مثال، برای داشتن تغییرات خطی همان مقدارهای نشان داده شده انتخاب می گردند و چنانچه تغییرات لگاریتمی در نظر باشد، مقدار دیگری برای آنها انتخاب خواهد شد.

برای تحریک مالتی پلکسر CD4067، شمارنده up/down (افزایشی/کاهشی) CD4516 به کار رفته است. با توجه به این که پایه 10 (پایه U/D) از IC2 دارای منطق صفر یا یک باشد، شمارنده به صورت افزایشی یا کاهشی شمارش خواهد کرد. پایه 15 ورودی ساعت (CLK) شمارنده می باشد. در کل CD4067 مطابق با حالت منطقی پایه های Q2 ،Q1 ،Q0 و Q3 از IC2 تغییر خواهد کرد.

بررسی مدار

عملکرد فشاری مدار به کمک IC555 که به صورت مونواستابل بسته شده است، انجام می گیرد. دوره تناوب پالس خروجی IC1 با تغییر VR1 10K، تنظیم خواهد شد. خروجی IC1 از طریق یک ترانزیستور (T2) به ورودی ساعت شمارنده IC2 اعمال می شود. با رسیدن پالس ها به پایه 15 از IC2 ، این تراشبه آنها را به صورت رقم های باینری در خروجی های Q2 ،Q1 ،Q0 و Q3 شمارش خواهد کرد. خروجی با توجه به حالت منطقی پایه 10 (U/D) از IC2 افزایش و یا کاهش می یابد. اگر ورودی پایه 10، صفر منطقی باشد، شمارش کاهشی و اگر یک منطقی باشد شمارش افزایشی خواهد بود. بنابراین با توجه به تعداد پالس شمارش شده به وسیله IC2، کانال های IC3 عمل می کنند و خروجی با تغییر مقاومت های R11 تا R25 تغییر خواهد کرد.

خازن 1nF الکترولیت C9، برای جلوگیری از نویز سوئیچینگ به کار رفته است، چنانچه این نویز حذف نشود در صدا اختلال ایجاد خواهد کرد. خازنهای جداساز C1 و C2 نیز به همین منظور به کار رفته اند. مقاومت های 100 کیلو اهمى R28 و R29 در خروجی نصب شده اند تا نصف ولتاژ منبع تغذیه را جهت کنترل مناسب سیگنال های صوتی آمده از پیش تقویت کننده فراهم نمایند.

حالت U/D (افزایشی/کاهشی) در IC2 به وسیله کلید فشاری B همچنان که در شکل 1 نشان داده شده، انتخاب می شود. هنگامی که کلید B فشار داده می شود، پایه 10 از IC2 صفر می گردد و شمارنده، کاهنده خواهد شد. اما چنانچه کلید رها شده باشد، ورودی پایه 10 یک می گردد و شمارنده در حالت افزاینده، قرار می گیرد.

برای جلوگیری از اتصال (bouncing) خروجی دودویی تراشه IC2 ، پایه 7 (T/C) مورد استفاده قرار گرفته است. هرگاه این پایه صفر باشد، ترانزیستورهای (T3 (BC547 و (T4 (BC557 تحریک شده به حالت هدایت می روند و در نتیجه پایه reset تراشه IC1 زمین (صفر) می شود. بنابراین IC1 دوباره reset می گردد و دیگر در خروجی هیچ پالسی را تولید نمی کند و شمارش متوقف می شود. خازن C7 و مقاومت R27 برای زمین کردن سیگنال های نویزی که مورد نیاز نمی باشند به کار رفته اند. با فشار کلید A به تنهایی، ولوم کم خواهد شد. هنگامی که کلید A و B هر دو هم زمان فشار داده می شوند، ولوم افزایش پیدا می کند. درجه بندی لگاریتمی دقیق مقاومت های R11 تا R25 یک کنترل نرم و مناسب را برای صدا ایجاد می کند. کلیدهای فشاری به کار رفته از نوع حساس به تماس بوده و در نمونه ساخته شده، چنانچه انگشت به فاصله 1mm صفحه کلید می رسید مدار عمل می کرد.

لیست قطعات پروژه کنترل ولوم دیجیتال با کلید لمسی

یادآوری: مدار باید پس از پیش تقویت کننده اصلی قرار گیرد. همچنین این مدار می تواند به جای پتانسیومتر کنترل ولوم قرار گیرد. علاوه بر این از مدار می توان در جاهایی که پتانسیومتر به کار می رود یا مورد نیاز است استفاده کرد.