বৈদ্যুতিক পিয়ানো তৈরি

জনপ্রিয় 555 টাইমার আইসি ব্যবহার করে একটি সাধারণ বৈদ্যুতিন খেলনা পিয়ানো সহজেই তৈরি করা যায়। 555 টাইমার সহজেই অস্টেবল, মনস্টেবল, বিস্টেবল, মাল্টি ভাইবারেটর হিসাবে তারযুক্ত হতে পারে।

আমরা জানি, শব্দ একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ কারণ এটি মাধ্যমের কণাগুলির কম্পনের মাধ্যমে উত্পাদিত হয়। কণার স্থানচ্যুতি এবং শব্দ তরঙ্গের বিস্তার হিসাবে একই দিকে তাই শব্দটি একটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ। মাঝারি কণার টু এবং ফ্রো মোশন মাধ্যমের মধ্যে সংকোচন এবং প্রসারণ তৈরি করে, তাই শব্দটি একটি চাপ ওয়েভ।

চিত্রঃ লাউড স্পিকার এবং শব্দ গ্রহণ । 

একটি সুরযুক্ত শব্দ তার উৎসের নিয়মিত কম্পন দ্বারা উত্পাদিত হয়। সুতরাং এটির কেবলমাত্র একটি ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে যদিও তীব্রতা / প্রশস্ততা আলাদা হতে পারে। লাউডস্পিকার একটি বৈদ্যুতিন ট্রান্সডিউসার । এর উপরিতলে একটি পর্দা রয়েছে, যার ভিন্ন ভিন্ন কম্পনের জন্য ভিন্ন ভিন্ন কম্পনের শব্দ তৈরি হয় । এই পর্দার শব্দের সংবেদন তৈরি করার জন্য বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিকে চাপের পরিবর্তনে রূপান্তরিত করা হয়। লাউডস্পিকারের এই ডায়াফ্রামটি তৈরি করতে বৈদ্যুতিক সংকেতের ফ্রিকোয়েন্সি এবং প্রশস্ততা অনুযায়ী স্পন্দিত হবে।
মানুষের শ্রবণযোগ্য ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা 20Hz থেকে 20KHz পর্যন্ত। সুতরাং আমরা 555 টাইমার ব্যবহার করে এই পরিসরে ফ্রিকোয়েন্সি তৈরি করতে যাচ্ছি এবং এটিকে লাউড স্পিকারে পাঠিয়ে শব্দ আকারে শুনবো । আর এই শব্দের কম্পনে যদি আমরা নিয়মিত সম্পর্ক আনতে পারি তাহলেই সেই শব্দ সুরযুক্ত হবে । তাহলে শুরু করা যাক-

প্রয়োজনীয় উপকরণ
555 Timer IC –1টি ।
Speaker 8Ω, 0.5W –1টি ।
Resistor 1K –8টি ।
Variable Resistor 10K -1টি ।
Electrolytic Capacitor 10μF -1টি ।
Ceramic Capacitor 0.1μF -1টি ।
Ceramic Capacitor 0.01μF -1টি ।
Push Button Switch -7টি ।

চিত্রঃ বর্তনী চিত্র । 

বর্তনী চিত্র
উপকরণ গুলো সংগ্রহ করা হয়ে গেলে চিত্রের বর্তনির মত করে ব্রেডবোর্ডে সংযোগ দিতে হবে । পিসিবি বা ভেরো বোর্ডে আগে সংযোগ না দিয়ে ব্রেডবোর্ডেই আগে বানাতে পারলে পরবর্তিতে পিসিবি কিংবা ভেরো বোর্ডে স্থাপন করতে সমস্যায় পড়তে হবেনা ।

এখানে,
আপনি যদি 555 ব্যবহার করে অ্যাস্টেবল মাল্টিভাইব্রেটারের কাজ জানেন তবে উপরের সার্কিটের কাজটি আমরা সহজেই বুঝতে পারি। ক্যাপাসিটার C1 (0.1μF) এবং উপরের সার্কিটের সমস্ত রোধকগুলি মাল্টিভাইবারকের দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করে। ক্যাপাসিটার C2(0.01μF) উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এড়ানোর জন্য 5তম পিনের সাথে সংযুক্ত এবং ক্যাপাসিটার C3 (10μF) কাপলিং ক্যাপাসিটার হিসাবে কাজ করে যা লাউড স্পিকারে এসি সংকেতগুলিকে অবরুদ্ধ করে। ভেরিয়েবল রোধকারী আরবি Rx (10 kΩ) এর পরিবর্তিত করে আমরা উত্পন্ন টোনগুলি পরিবর্তন করতে পারি।

চিত্রঃ প্রস্তুতকৃত পিয়ানো । 

555 ব্যবহার করে আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি যে সমিকরণ মেনে চলে,
F=1.44/(R_9+2RV)×C1 .
যেখানে R9 এবং C1 যথাক্রমে 1KΩ এবং 0.1μF নির্ধারিত মান রয়েছে তবে RV এর মান চাপ দেওয়া সুইচ দ্বারা নির্ধারিত হয়-
SW1 চাপলে, RV= R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + R7
SW2 চাপলে, RV= R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + R7
SW3 চাপলে, RV= R3 + R4 + R5 + R6 + R7
SW4 চাপলে, RV= R4 + R5 + R6 + R7
SW5 চাপলে, RV= R5 + R6 + R7
SW6 চাপলে, RV= R6 + R7
SW7 চাপলে, RV= R7

সুতরাং প্রতিটি স্যুইচ টিপলে অনুরূপ ফ্রিকোয়েন্সি উত্পন্ন হবে, যার মাধ্যমে স্পিকার প্রতিটি সুইচের জন্য বিভিন্ন টোন (একক ফ্রিকোয়েন্সি সাউন্ড) উত্পন্ন করবে।
আমরা 4.5 থেকে18 ভোল্টেজ পর্যন্ত পাওয়ার সাপ্লাই থেকে 555 আইসি পরিচালনা করতে পারি, তবে এটি লাউড স্পিকারের পাওয়ার রেটিংয়ের বেশি হওয়া উচিত নয়।

চিত্রঃ পিসিবি । 

সতর্কতা
১৷ বর্তনিতে অবশ্যই ৮ থেকে ১৮ ভোল্টেজ এর মধ্যে পাওয়ার সাপ্লাই দিতে হবে । কমও দিলে পিয়ানো বাজলেও সাউন্ড কম হবে বা নাও বাজতে পারে । তবে ১৮ ভোল্টেজের বেশি হলে আইসি পুরে যাবে ।
২৷ লুজ কানেকশন এড়াতে হতে ।
৩৷ পিসিবি সংযোগের ক্ষেত্রে আইসির তাপমাত্রা রেটিং এর থেকে যাতে না বেড়ে যায় তাতে খেয়াল রাখতে হবে ।
৪৷ ক্যাপাসিটর সংযোগের ক্ষেত্রে পজিটিভ নেগেটিভ দেখে সংযোগ দিতে হবে ।

সংযোগ দেয়ার পর কাজ না করলে যা করতে হবে
১৷ কোন লুজ কানেকশন আছে কিনা দেখতে হবে ।
২৷ আইসি ঠিক আছে কিনা নিশ্চিত হতে হবে । প্রয়োজনে পরিবর্তন করে দেখতে হবে ।
৩৷ পাওয়ার সাপ্লাই সীমার মধ্যে আছে কিনা দেখে নিতে হবে ।
৪৷ প্রয়োজনে সব গুলো রোধ, ক্যাপাসিটর এবং সুইচ ঠিক ভাবে কাজ করছে কিনা মাল্টিমিটার থেকে দেখে নিতে পারেন ।

লেখক এবং প্রস্তুতকারক
জিওন আহমেদ
ইইই চুয়েট
ব্যাসেট