Дверні дзвінки, сповіщає про прихід гостей якої-небудь мелодією або іншими звуками, в журналі описувалися не раз. В останні роки їх стали збирати на основі мікроконтролерів, що разом із спрощенням конструкції значно розширило їх можливості. Однак не секрет, що повторення пристроїв на мікроконтролерах ще доступно не всім, так як вимагає наявності комп'ютера, програматора і відповідного програмного забезпечення. Пропонований дзвінок виконаний на базі спеціалізованої мікросхеми сімейства ChipCorder компанії Winbond Electronics. Головна його особливість - можливість використання в як дзвінкового сигналу будь-яких звукових фрагментів (мови, музики тощо), які просто записують в пам'ять мікросхеми, як на звичайний магнітофон.
Принципова схема дверного дзвінка показана на рис. 1. Його основа - мікросхема серії ISD25x [1], що представляє собою пристрій запису-відтворення звукової інформації. Принцип дії мікросхеми аналогічний використовуваному в прилади серій ISD1200, ISD1400 [2] і заснований на технології зберігання аналогового сигналу в багаторівневих енергонезалежних комірках пам'яті. Термін зберігання інформації 100 років, число циклів запису-відтворення не менше 100 000.
Працює пристрій наступним чином. У вихідному стані мікросхема DA1 знаходиться в черговому режимі і споживає невеликий струм - кілька мікроампер. Кнопку дзвінка з замикаючими контактами підключають до гнізда XS3. При короткочасному натисканні на неї мікросхема відтворює перший звуковий фрагмент, а за його закінчення знову повертається в черговий режим. Повторне натискання кнопки дзвінка ініціює відтворення другого фрагмента і т. д., т. тобто з кожним наступним натисканням звучить черговий сигнал і так до тих пір, поки не буде відтворена вся записана інформація, після чого цикл повториться. Число фрагментів може бути будь-яким, але їх сумарна тривалість визначається типом мікросхеми (див. таблицю).
Кнопка SB1 ("Старт/Стоп") дублює звонковую і використовується при записі, а також для перевірки вмісту пам'яті мікросхеми в режимі відтворення. Конденсатор С6 знижує чутливість пристрою до перешкод. При натисканні кнопки SB2 ("Скидання") мікросхема повертається в початок першого фрагменту.
Для запису сигналів можна використовувати електретний мікрофон (його підключають до гнізда XS2) або будь-який інший джерело сигналу - телевізор, радіоприймач, звукову карту комп'ютера і т. д. (їх під'єднують до гнізда XS1). Діоди VD1, VD2 захищають вхід мікросхеми від неприпустимого рівня сигналу, за допомогою змінного резистора R2 встановлюють необхідний рівень запису.
Щоб записати фрагмент, перемикач SA1 переводять у праве (за схемою) положення (при цьому запалюється світлодіод HL1) і кнопкою SB2 "Скидання" встановлюють мікросхему в початок записуваного блоку сигналів. Потім швидко натискають кнопку SB1, при цьому світлодіод гасне і починається запис першого фрагменту. Завершують запис натисненням цієї кнопки (SB1), результаті чого знову запалюється світлодіод.
Аналогічно записують інші фрагменти. Сигнал заповнення пам'яті мікросхеми - постійне свічення індикатора HL1. Для запису через гніздо XS2 зручно застосувати мультимедійну мікрофонну гарнітуру з електретний мікрофон, наприклад, MHS101, MHS111 або аналогічну. Якщо використовується окремий мікрофон, його висновок "+" підключають до центрального контакту цього гнізда.
Завершивши запис, перемикач SA1 переводять у вихідне (показане на схемі) положення і, злегка натиснувши кнопку SB1, прослуховують перший фрагмент, натиснувши її ще раз - другий і т. д.
Оскільки в черговому режимі споживаний струм невеликий, спеціальний вимикач харчування в пристрої не передбачено. Якщо ж дзвінок необхідно відключати, наприклад, на ніч, вимикач вводять в ланцюг джерела живлення. При відсутності потреби у записі від мікрофона схему можна спростити, виключивши елементи С2, С4, С5, R3-R6, XS2, а натомість R4 встановити перемичку. Для запису тільки з мікрофона з схеми виключають елементи R1, R2, R4, VD1, VD2, XS1.
У пристрої можна застосувати будь-яку мікросхему серії ISD25x, але при цьому треба врахувати, що чим більше її ємність, тим менша полоса пропускання (див. таблицю). Найкращу якість звучання забезпечує ISD2560, якщо ж необхідно мати більшу тривалість запису-відтворення, слід застосувати ISD2575, ISD2590 (використовувати ISD25120 не рекомендується через занадто вузької смуги пропускання). Світлодіод HL1 - будь-який малогабаритний, бажано з підвищеною яскравістю світіння, діоди VD1, VD2 - КД503, КД521, КД522 з будь-яким буквеним індексом, полярні конденсатори - будь-які малогабаритні, неполярні - К10-17а, змінний резистор R2 - СПЗ-4, СП4-1 і т. п., постійні - МЛТ, С2-33, Р1-4. Кнопки SB1, SB2 - будь-які малогабаритні без фіксації в натиснутому положенні, перемикач SA1 - двополюсний будь-якого типу, гнізда XS1, XS2 - стандартні для підключення головних стереотелефонів. Динамічна головка ВА1 будь потужністю 0,1... 1 Вт, для збільшення гучності слід застосувати голівку з підвищеною віддачею. Для з'єднання з кнопкою дзвінка бажано використовувати екранований провід (оплітку з'єднують із загальним проводом).
Живити дзвінок можна від стабілізованого блоку з вихідною напругою 5 В при струмі до 100 мА, а також від батареї, складеної з трьох гальванічних елементів або чотирьох нікель-кадмієвих акумуляторів. В останньому випадку для підзарядки батареї використовують блок живлення з напругою 12В (його підключають до розетки XS4), а в пристрій вводять елементи VD3, HL2 і R11. Номінал останнього вибирають виходячи з необхідного зарядного струму. Стабілітрон VD3 обмежує напруга на мікросхемі в процесі зарядки. Світлодіод HL2 - індикатор зарядки.
Більшість деталей монтують на друкованій платі, виготовленої відповідно до рис. 2. Разом з батареєю живлення її поміщають в корпус відповідних розмірів, на стінках якого закріплюють змінний резистор R2, кнопки SB1, SB2, перемикач SA1, гнізда XS1-XS3 і світлодіод HL1 (а при живленні від акумуляторної батареї - ще й розетку XS4 і світлодіод HL2). Діоди VD1, VD2 і резистор R1 монтують на висновках резистора R2, резистор R11 - на висновках розетки XS4.
Література
Автор: І. Нечаєв, р. Курськ