Кукушка « Учи физику!

“Ку-ку, ку-ку, ку-ку …” — эти звуки доносятся из небольшой шкатулки (рис. 19), на крышке которой находится фигурка кукушки. Но стоит снять фигурку или приподнять ее над шкатулкой — звуки прекращаются. Секрет в том, что к основанию фигурки приклеен небольшой постоянный магнит, а внутри шкатулки около крышки расположен геркон — герметизированный контакт. Эта деталь представляет собой две контактные пружины, запаянные в стеклянную трубку. Когда к геркону приближают магнит, то под действием магнитного поля контактные пружины (они из ферромагнитного материала) изгибаются и касаются друг друга. Цепь питания электронного имитатора звука кукушки замыкается.

Принципиальная схема имитатора приведена на рис. 20. В нем десять транзисторов. На транзисторах VТ7 и VТ8 собраны генераторы тона, вырабатывающие сигналы, соответствующие первому и второму звукам голоса кукушки (они, как вы знаете, разной тональности).


Но генераторы но должны работать постоянно, их нужно включать поочередно. Для этого служат каскады на транзисторах VТЗ VТ4 (для первого генератора) и VТ5, VТ6 (для второго генератора). Можно считать эти каскады своеобразными формирователями напряжения смещения, открывающего транзисторы генераторов и обеспечивающие их работу. Управляющий сигнал на формирователи поступает с задающего генератора — мультивибратора на транзисторах VТ1 и VТ2. Когда на коллекторе транзистора VТ2 появляется импульс отрицательной полярности (иначе говоря, транзистор закрывается, и напряжение на его коллекторе возрастает скачком), то такой же импульс появляется на коллекторе транзистора VТ4. а затем и на коллекторе VТ6 Сначала включается первый генератор, а затем (через некоторое время, определяемое задержкой прохождения сигнала в каскадах на транзисторах VТ5, VТ6) — второй.

Снимаемый, с общей части нагрузки генераторов тона (резистора Р23) сигнал поступает на усилитель звуковой частоты, собранный на транзисторах VТ9 VТ10 Нагрузкой усилителя является динамическая головка ВА1. подключенная через выходной трансформатор Т1.

Игрушка начнет работать, как только замкнутся контакты геркона SА1 и подключат к ней источник питания GВ1 Параллельно источнику подключен конденсатор С16 сравнительно большой емкости, предотвращающий самовозбуждение устройства из-за связи между каскадами через источник питания.

При подборе деталей для игрушки нужно помнить следующее. Транзисторы мультивибратора должны быть со статическим коэффициентом передачи тока 40… 60, транзисторы формирователей — 20… 40. транзисторы генераторов тона — 90… 100, транзисторы усилителя — 60. . . 100. Конечно, вместо МП42Б подойдут и другие транзисторы серий МП39—МП42 с указанными коэффициентами передачи. Все резисторы — МЛТ-0,25, оксидные (электролитические) конденсаторы — К50-6, К50-3 или другие, рассчитанные на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме. Выходной трансформатор — от любого малогабаритного транзисторного приемника (используется половина первичной обмотки). Динамическая головка — малогабаритная, мощностью 0,1 — 0,5 Вт (например, 0,25 ГД-19). Источник питания — батарея “Крона”, аккумулятор 7Д-0.1 или две батареи 3336, соединенные последовательно. Для первых двух источников можно использовать в качестве разъема ХТ1 колодку от негодной “Кроны”, третий подключать с помощью канцелярских скрепок с припаянными к ним проводниками от конденсатора С16.

Детали имитатора смонтированы на плате (рис. 21), вырезанной из изоляционного материала. Для подпайки выводов деталей на плате установлены контактные лепестки. Плата с помощью металлических уголков устанавливается вертикально внутри шкатулки (рис. 22). На две шкатулки укреплены динамическая головка, выходной трансформатор, батарея “Крона” с разъемом и конденсатором С16 (его выводы подпаяны к разъему). Геркон (типа КЭМ-1, КЭМ-2 или другой) можно припаять к лепесткам стоек, прикрепленных к дну шкатулки, либо с помощью толстых медных проводников соединить с соответствующими лепестками на монтажной плате. В любом случае геркон должен быть максимально приближен к крышке шкатулки.

Если геркон не удастся приобрести, не огорчайтесь. Выключатель может быть самодельный в виде двух пластин, укрепленных на внутренней стороне крышки и с выходящим наружу толкателем от одной из пластин. Когда фигурку кукушки ставят на толкатель, пластины замыкаются и включают имитатор звуков. Можно воспользоваться конструкцией выключателя, примененной в предыдущей игрушке.

Налаживание имитатора начинают с генераторов тона. Выводы резисторов R13 и R18 временно отключают от коллекторов соответствующих транзисторов и подключают каждый через кнопочный выключатель (например, звонковую кнопку) к минусовому выводу источника питания. Выводы геркона замыкают. Нажимая поочередно кнопки выключателей, прослушивают работу генераторов и устанавливают их частоты подбором конденсаторов С7, С8 для первого генератора и С10, С11 для второго так, чтобы тональность первого генератора была несколько выше, чем второго. Если звук будет казаться звонким, нужно взять конденсатор С15 большей емкости. При слишком заглушенном звуке емкость конденсатора должна быть меньше.

Вновь подключив указанные резисторы к коллекторам транзисторов, проверяют работу мультивибратора и формирователей и окончательно устанавливают (если это понадобится) частоты генераторов подбором резисторов R13 и R18 Продолжительность работы генераторов корректируют подбором конденсаторов С4 и С5 а периодичность “кукования” — подбором конденсаторов С1 и С2.

Правдоподобность звука имитатора во многом зависит от акустики корпуса, в котором размещена динамическая головка. Лучшие результаты удается получить при подключении к имитатору выносной акустической системы (рис. 23) — металлического стакана с размещенной внутри (примерно в середине) динамической головкой. В этом варианте можно предусмотреть дополнительный разъем на корпусе имитатора для подключения выносной системы. Разъем должен быть включен так. чтобы при работе выносной системы внутренняя головка отключалась.

Имитатор звуков кукушки можно собрать и по несколько иной схеме, приведенной на рис. 24. Он состоит из генератора синусоидальных колебаний, собранного на транзисторе VТЗ, мультивибратора на транзисторах VТ1, VТ2 и усилителя звуковой частоты на транзисторе VТ4. Мультивибратор позволяет изменять частоту и длительность колебаний генератора, а также длительность пауз между пачками синусоидальных колебаний. В результате создаются звуковые сигналы, имитирующие зов кукушки.

Познакомимся подробнее с работой имитатора. Начнем с того момента работы мультивибратора, когда транзистор VТ1 открыт, а VТ2 закрыт. Тогда будет закрыт и диод VD5, поскольку подаваемого на него через резистор R13 напряжения недостаточно для открывания. При этом частота сигнала генератора будет определяться контуром, образованным обмоткой I трансформатора и емкостью конденсатора С6. Длительность сигнала, соответствующего первому звуку зова кукушки, определяется продолжительностью разрядки конденсатора С1 через резисторы R1 и R2.

Когда мультивибратор изменит свое состояние (транзистор VТ1 закроется а VТ2 откроется). диод VD5 откроется и подключит конденсатор С7 параллельно контуру генератора. Частота генератора понизится и станет соответствовать второму звуку зова кукушки. Длительность этого звука больше, чем первого, — ведь теперь она определяется продолжительностью разрядки конденсатора С2 через резисторы RЗ и R4 а номиналы этих деталей значительно превышают номиналы таких же деталей в левом плече мультивибратора. После разрядки конденсатора мультивибратор возвращается в первоначальное состояние.

Итак, получены два звука, имитирующие зов кукушки и следующие друг за другом. Но нестоящая кукушка издает звуки с паузой между первой и последующей парами звуков. Для получения такой паузы служит цепь R6 С4. VD1, VDЗ Во время первого звука, когда транзистор VТ2 закрыт, конденсатор С4 быстро заряжается (через резистор R4 и диод VD1) до напряжения источника питания. Диод VDЗ при этом закрыт, генератор работает. Когда же транзистор VT2 откроется, конденсатор С4 начнет разряжаться через него и резистор R7. Одновременно откроется и диод VDЗ, вследствие чего база транзистора VТЗ окажется подключенной через конденсатор С4 к общему проводу. Генератор выключится до тех пор, пока мультивибратор не изменит своего состояния.

При переходе от первого звука зова кукушки ко второму возникает процесс, при котором вместо “ку-ку” слышится “ку-лу”. Чтобы устранить этот эффект, введена цепь R5, СЗ, Р7, VD2. Когда транзистор VТ1 закрывается, а VТ2 открывается, отрицательный импульс напряжения с коллектора VТ2 поступает через цепь СЗ, R7, VD2 на базу транзистора VТЗ и закрывает его на время перехода с одной частоты на другую. В остальное время конденсатор СЗ разряжается через резистор Р5.

Для более точной установки рабочей точки транзистора VТЗ введен подстроенный резистор в его эмиттерной цепи (резистор R9), а для улучшения процесса коммутации генератора введен диод VD4.

Через фильтр нижних частот R12С8 сигнал с генератора поступает на предварительный усилитель, выполненный на транзисторе VТ4. С нагрузки усилителя (резистора R15) сигнал подается далее на разъем ХS1, к которому подключают маломощный усилитель с входным сопротивлением не менее 30 кОм. Если входное сопротивление усилителя значительно меньше, сигнал снимают с эмиттерного резистора R16 В качестве усилителя подойдет, например, усилитель предыдущей конструкции (каскады на транзисторахVТ9 и VТ10).

Помимо указанных на схеме, в этом имитаторе можно использовать другие маломощные кремниевые транзисторы структуры п- р- п со статическим коэффициентом передачи тока 60. .. 80. Диоды — любые из серий Д226, КД102—КД105. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный R9 — СПЗ-16, оксидные конденсаторы — К50-6, остальные — любого типа. Трансформатор — от любого малогабаритного транзисторного радиоприемника (выходной трансформатор). В качестве обмотки I используется высокоомная обмотка трансформатора, в качестве обмотки II — низкоомная. В некоторых случаях при неустойчивой работе генератора приходится использовать половину высокое мной обмотки. Выключателем питания SА1 может быть любой малогабаритный геркон с нормально разомкнутыми или переключающими контактами. Источник питания — батарея “Крона” или две последовательно соединенные 3336.
Детали имитатора монтируют на монтажной плате (рис. 25) из изоляционного материала.

Налаживание имитатора начинают с проверки работы генератора при отключенном мультивибраторе (для этого достаточно замкнуть выводы эмиттера и базы любого из транзисторов — VТ1 или VТ2). Если генератор не работает (в динамической головке усилителя нет звука), меняют местами подключение выводов любой из обмоток трансформатора. Устойчивой работы генератора добиваются также под строенным резистором R9, но его сопротивление должно быть возможно большим.

После этого включают мультивибратор и прослушивают звуки имитатора. Для правильной имитации тональности звука настоящей кукушки частоты сигналов генератора должны быть возможно более низкими и относиться друг к другу примерно как 5 к 4 — это достигается более точным подбором конденсаторов С6 и С7.

Автор Б.С. Иванов. Электронные игрушки.

uchifiziku.ru

2.7. «Космические» или «нечеловеческие» звуки с помощью электронного устройства своими руками

2.7. «Космические» или «нечеловеческие» звуки с помощью электронного устройства своими руками

Необычные звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных приставок на микросхемах КМОП вполне способны поразить воображение читателей. Схема, представленная вниманию юных и не очень юных читателей на рис. 2.13 родилась в процессе различных экспериментов с популярной КМОП-микросхемой K176ЛA7.

Рис. 2.13. Электрическая схема «странных» звуковых эффектов

Одна и та же схема реализует целый каскад звуковых эффектов, в особенности животного мира, так сказать на «все случаи жизни».

Посудите сами: в зависимости от положения движка переменного резистора, установленного на входе схемы можно получить реальные звуки «кваканья лягушки», «соловьиной трели», «мяуканья кота», «мычания быка» и много-много других, даже различные человеческие членораздельные сочетания звуков, нетрезвое мычание и прочие нестандартные звуки.

Как известно, номинальное напряжение питания такой микросхемы 9 В, однако, как показывает практика для достижения особенных результатов, возможна работоспособность схемы при сознательном занижении напряжения до 4,5–5 В. Вместо микросхемы 176 серии в данном варианте вполне уместно использовать и ее более широко распространенный аналог серии К561 (К564, К1564).

Выход звуковых колебаний на звуковой излучатель ВА1 берется с выхода промежуточного логического элемента схемы.

Рассмотрим работу устройства в неправильном режиме – при напряжении питания 5 В. В качестве источника питания можно применить батареи из элементов питания (например, 3 элемента ААА, включенные последовательно) или стабилизированный сетевой источник питания с установленным на выходе фильтром – оксидным конденсатором емкостью от 500 мкФ с рабочим напряжением не менее 12 В.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов, запускаемый «высоким уровнем напряжения» на выводе I DD1.1. Частота импульсов генератора звуковой частоты (34), при применении указанных RC-элементов, на выходе DD1.2 составит 2–2,5 кГц. Выходной сигнал первого генератора управляет частотой второго (собранного на элементах DD1.3 и DD1.4). Однако, если «снять» импульсы с вывода

II элемента DD1.4 – никакого эффекта не будет. Один из входов оконечного элемента управляется через резистор R5. Оба генератора работают в тесной связке друг с другом, само-возбуждаясь, и реализуя зависимость от напряжения на входе в непредсказуемые пачки импульсов (на выходе).

С выхода элемента DD1.3 импульсы поступают на простейший усилитель тока на транзисторе VT1 и, многократно усиленные, воспроизводятся пьезоизлучателем ВА1.

О деталях

В качестве VT1 подходит любой маломощный кремниевый транзистор р-п-р проводимости, в том числе КТ361 с любым буквенным индексом. Вместо излучателя ВА1 рекомендую использовать телефонный капсюль TESLArnin отечественный капсюль ДЭМШ-4М с сопротивлением обмотки 180–250 Ом. При необходимости усиления громкости звучания необходимо дополнить базовую схему усилителем мощности и применить динамическую головку с сопротивлением обмотки 8-50 Ом.

Все номиналы элементов резисторов и конденсаторов рекомендую применить указанные на схеме с отклонениями не более чем на 20 % (касается резисторов) и 5-10 % (для конденсаторов). Резисторы типа MЛT 0,25 или 0.125, конденсаторы типа МБМ, КМ и другие с незначительным допуском влияния окружающей температуры на их емкость.

Резистор R1 переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления, номиналом 1 МОм.

Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например «кряканье гусей» – следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка R1, затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы, и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор.

При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает реагировать сразу.

В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания.

При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50–80 кОм.

Устройство находит авторское применение в качестве игрушки с домашними животными, дрессировки собаки.

На рис. 2.14 изображена схема генератора колебаний звуковой частоты (34) с переменной частотой.

Рис. 2.14. Электрическая схема генератора колебаний звуковой частоты

Генератор 34 реализован на логических элементах микросхемы К561Лh3. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как «трель».

Звуковым излучателем является пьзоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.

Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рис. 2.15.

Автоколебательный генератор на микросхеме K561Лh3 (первый и второй элементы) получает напряжение питания от схемы управления, состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.

Рис. 2.15. Электрическая схема автоколебательного генератора

При нажатии кнопки S1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается.

Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 «повторяется» входное напряжение, и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.

На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для серии микросхем К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1.

При подаче выходного сигнала 34 на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки «мяуканья кошки».

Схема на рис. 2.16 позволяет воспроизводить звуки «кукования кукушки».

При нажатия на кнопку S1 конденсатор С1 и С2 быстро заряжается (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2 – 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс, длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400–500 Гц, при его отсутствии – примерно 300 Гц.

Напряжение разряда С2 поступает на вход элемента И (DD2) и разрешает работу генератора примерно в течении 2 с. В результате на выходе схемы получается двухчастотный импульс.

Необычные неповторимые звуки с помощью простых схемы: как мяукает кошка, лает собака, мычит корова находят применение в бытовых устройствах для привлечения внимания своей нестандартной звуковой индикацией к происходящим электронным процессам.

Рис. 2.16. Электрическая схема устройства с эффектом «кукования кукушки»

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

ЭЛЕКТРОННАЯ КАНАРЕЙКА

Все начинали свой путь в электронику с какой-то простой конструкции. Одни паяли мигалки, другие жучков, третьи клепали мультивибраторы и триггеры. Мой же путь начался с замечательной схемы под названием «трели птиц» или «электронная канарейка». Тогда это казалось верхом возможностей и доставляло истинное удовольствие. К сожалению, спаянная наспех платка не сохранилась, и я решил вспомнить былое, и изготовить канареечку вновь. Замечательно устройство тем, что не требует наладки, тем самым не отбивает желание двигаться дальше. Не секрет, что многие «погорели» на простых с виду жучках и навсегда решили забыть запах канифоли. Данный материал можно считать воротами в мир транзисторов и прочих радиодеталей, так как схема даёт минимальные навыки работы с компонентами и даже в отладке. Здесь придётся подбирать конденсаторы и резисторы, так как схема, построенная на несимметричном мультивибраторе, позволяет подстраивать тон и длительность. Приступим!

Схема электронной канарейки

Как видите, деталей много не потребуется и найти их не составит труда. Несимметричным данный мультивибратор называется потому, что конденсаторы на коллекторы транзисторов стоят разной ёмкости. МП41А можно заменить на МП42Б, но желательно, чтоб коэффициент передачи тока был от 60. Резисторы ставим любого типа 0,5-0,25 Вт. Конденсатор С3 выбирается любой 4700 – 5600 пФ. Динамик используется 50 Ом, но лучше ставить головку большего сопротивления для лучшей громкости.

Сборка устройства

Первое, что нам потребуется – вытравить плату и подготовить её для пайки. Некоторые товарищи умудряются паять навесом, но для дальнейшей укладки в корпус это не подходит! Разводка печатной платы:

Подготовил всё необходимое для схемы, можно начинать паять!

Основная часть готова, теперь отладка. Тональность трели подбирается конденсатором С3. Если уменьшать ёмкость, то звук будет резким, а при увеличении ёмкости наоборот мягким. Частота трели регулируется конденсатором С2. Меньше ёмкость – чаще трель. R3 так же влияет на частоту, его цель – прекращать трель вовремя. Но сильно изменять сопротивление не нужно, есть риск нарушить работу схемы. Самое главное в нашем деле не спаять плату, набив её различными компонентами, а поместить всё в корпус потом. Мой вариант выглядит так:

Пришлось разобрать элемент типа «крона» и удалить контакты и корпус, так как в первоначальном виде батарея никак не хотела помещаться. 

Сверху примостилась Синяя Птица – игрушка, найденная, где-то в закромах. Посмотреть работу этой «птички» можно на видео.

Видео демонстрация

Всем желаю удачи в начинаниях, и продвижения в знаниях! Автор материала Alex1.

   Форум по схемам для начинающих

   Обсудить статью ЭЛЕКТРОННАЯ КАНАРЕЙКА




radioskot.ru

Имитатор необычных звуков

Необычные звуки и звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных радиоэлектронных приставок на микросхемах КМОП, способны поразить воображение читателей.

Схема одной из таких приставок, представленная на рисунке 1, родилась в процессе различных экспериментов с популярной КМОП-микросхемой К176ЛА7 (DD1).


Рис. 1. Электрическая схема "странных" звуковых эффектов.

Эта схема реализует целый каскад звуковых эффектов, в особенности из животного мира. В зависимости от положения движка переменного резистора, установленного на входе схемы, можно получить почти реальные на слух звуки: "кваканье лягушки", "соловьиную трель", "мяуканье кота", "мычание быка" и много-много других. Даже различные человеческие нечленораздельные сочетания звуков вроде нетрезвых возгласов и прочие.

Как известно, номинальное напряжение питания такой микросхемы - 9 В. Однако на практике для достижения особенных результатов возможно сознательное занижение напряжения до 4,5-5 В. При этом схема остается работоспособной. Вместо микросхемы 176-й серии в данном варианте вполне уместно использовать и ее более широко распространенный аналог серии К561 (К564, К1564).

Колебания на звуковой излучатель ВА1 подаются с выхода промежуточного логического элемента схемы.

Рассмотрим работу устройства в "неправильном" режиме питания- при напряжении 5 В. В качестве источника питания можно применить батареи из элементов (например, три элемента типа AAA, соединенные последовательно) или стабилизированный сетевой источник питания с установленным на выходе фильтром-оксидным конденсатором емкостью от 500 мкФ с рабочим напряжением не менее 12 В.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов, запускаемый "высоким уровнем напряжения" на выводе 1 DD1.1. Частота импульсов генератора звуковой частоты (ЗЧ), при применении указанных RC-элементов, на выходе DD1.2 составит 2-2,5 кГц. Выходной сигнал первого генератора управляет частотой второго (собранного на элементах DD1.3 и DD1.4). Однако, если "снять" импульсы с вывода 11 элемента DD1.4-никакого эффекта не будет. Один из входов оконечного элемента управляется через резистор R5. Оба генератора работают в тесной связке друг с другом, самовозбуждаясь и реализуя зависимость от напряжения на входе в непредсказуемые пачки импульсов на выходе.

С выхода элемента DD1.3 импульсы поступают на простейший усилитель тока на транзисторе VT1 и, многократно усиленные, воспроизводятся пьезоизлучателем ВА1.

О деталях

В качестве VT1 подойдет любой маломощный кремниевый транзистор p-n-p проводимости, в том числе КТ361 с любым буквенным индексом. Вместо излучателя ВА1 можно использовать телефонный капсюль TESLA или отечественный капсюль ДЭМШ-4М с сопротивлением обмотки 180-250 Ом. При необходимости усиления громкости звучания необходимо дополнить базовую схему усилителем мощности и применить динамическую головку с сопротивлением обмотки 8-50 Ом.

Все номиналы резисторов и конденсаторов советую применить указанные на схеме с отклонениями не более чем на 20 % у первых элементов (резисторов) и 5-10 %- у вторых (конденсаторов). Резисторы-типа МЛТ 0,25 или 0,125, конденсаторы -типа МБМ, КМ и другие, с незначительным допуском влияния окружающей температуры на их емкость.

Резистор R1 номиналом МОм 1 -переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления.

Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например "гоготании гусей" - следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка , затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор такого же номинала.

При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает работать (издавать звуки) сразу.

В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания. При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50 - 80 кОм.

Устройство у меня в доме находит применение для игр с домашними животными, дрессировки собаки.

На рисунке 2 изображена схема генератора колебаний переменной звуковой частоты (ЗЧ).


Рис.2. Электрическая схема генератора звуковой частоты

Генератор ЗЧ реализован на логических элементах микросхемы К561ЛА7. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как "трель".

Звуковым излучателем является пьезоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.

Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рисунке 3.


Рис.3. Электрическая схема автоколебательного генератора.

Автоколебательный генератор на микросхеме K561J1A7 (логические элементы DD1.1 и DD1.2-рис.). Заполучает напряжение питания от схемы управления (рис. 36), состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.

При нажатии кнопки SB1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается. Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 "повторяется" входное напряжение- и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.

На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для микросхем серии К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1. При подаче выходного сигнала ЗЧ на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки "мяуканья кошки".

Схема, представленная на рисунке 4, позволяет воспроизводить звуки, издаваемые кукушкой.


Рис. 4. Электрическая схема устройства с имитацией "кукушки".

При нажатия на кнопку S1 конденсаторы С1 и С2 быстро заряжаются (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2 - 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400-500 Гц, при его отсутствии - примерно 300 Гц.

Напряжение разряда С2 поступает на вход элемента И (DD2) и разрешает работу генератора примерно в течение 2 с. В результате на выходе схемы получается двухчастотный импульс.

Схемы находят применение в бытовых устройствах для привлечения внимания нестандартной звуковой индикацией к происходящим электронным процессам.

shema.info

Говорящие LED-часы — часть 1: Начало — DiMoon Electronics

Были в детстве у меня китайские часы со встроенной теткой, которая каждый час говорила текущее время. Само собой также имелась соответствующая кнопка, при нажатии на которую можно было узнать точное время не глядя на дисплей этих замечательных часиков.

Вот такие, только с синими кнопками и зелеными надписями:

Рис. 1. Говорящие часы KS-9825

Но, ни что не вечно под луной, и, собственно, первым сломался китайский динамик, следовательно, часы лишились своей главной фишки. Немного погоревав по этому поводу, мной было принято решение вкорячить внешний динамик от разобранного ранее радиоприемника, тем самым частично восстановить изначальный функционал. В успех данной затеи верилось мне с трудом, ибо как такие маленькие часы потянут такой огромный динамик. Однако, в ходе выполнения работы выяснилось, что часы с новым громкоговорителем орали так, что их было слышно на улице, плюс басов поприбавилось, чему я был очень рад.

Что с ними произошло потом я уже не помню, но вот примерно летом 2015-го нашел я их в одном из своих хламушников, уже без внешнего динамика и сомнительно работоспособном состоянии. И пришла мне в голову мысль попробовать сделать свои говорящие часы, только на LED-индикаторах и работающие от розетки, короче, изобрести свой велосипед в этой области.

Итак, начнем с блок-схемы. Часы построены на микроконтроллере ATMega16, так как на тот момент хорошо владел только AVR-ками, плюс ног много, хватит на все.

Озвучивание текущего времени производится следующим образом. К примеру, текущее время 13:35, и я ожидаю услышать что-то вроде «Тринадцать часов тридцать пять минут», а если 21:31, то «Двадцать один час тридцать одна минута». То есть, имея нужное количество заготовленных ранее отрывков типа «тринадцать», «двадцать», «один», «одна», «часов», «час», и так далее, включая их в нужной последовательности, можно получить любое необходимое значение времени в звуковом виде. Осталось только определить эти звуковые фрагменты, или семплы, которые нам нужны и записать их хоть своим голосом с помощью микрофона (фее, слушать каждый час, как звучит свой голос), или с помощью какого-либо речевого синтезатора. Но об этом потом.

Ясно, что хранить семплы в памяти AVR-ки не получится, так как мало места. Поэтому нам нужна внешняя микросхема памяти для этих целей.

Цифровой звук надо как-то преобразовывать в аналоговый сигнал, понятный уху человека, и в качестве цифро-аналогового преобразователя выбрал самое простое решение, а именно R-2R делитель, который будет висеть на каком-нибудь порту AVR-ки. Почему R-2R а не ШИМ? Предполагал, что качество звучания будет получше, но теперь у меня есть сомнения на этот счет.

В качестве цифровых индикаторов выступают семисегментные LED-индикаторы. В загашнике нашлись 2 строенных индикатора, и, так как трех цифр мало для отображения времени, решил использовать оба, то есть будет диспло на 6 цифр. Формат вывода времени будет что-то типа «13-35», так как двоеточия нет у этих индикаторов. Правда потом подглядел у китайцев, как они выкручиваются из положения, но мне не очень понравилось как выглядит данное решение с моими индикаторами:

Рис. 2. Семисегментные индикаторы

Ну и кнопки, схемотехнически заложил 5 штук, на деле оказалось достаточно 4-ре. И выносной термодатчик еще, чтоб температуру на улице показывали.

Функции счета времени выполняет сам микроконтроллер, так как хотел разобраться с подключением часового кварца к AVR-ки.

Блок-схема принимает следующий вид:

Рис. 3. Блок-схема самодельных говорящих часов

На этом пока все. В следующей части мы разберемся, как заставить наши чудо-часы говорить, разберемся с несжатым аудио и создадим звуковые семплы озвучки.

Продолжение

dimoon.ru

Как изготовить своими руками часы с кукушкой

Эти часы с кукушкой ведущий канала “Левша” сделал из разделочной доски и наручных часов. Имеют внушительный вид снаружи и крошечный механизм внутри. Вынимаем циферблат вместе с механизмом, чтобы оценить степень возможности работы.

Нашел у себя двигатель с редуктором и набор шестеренок. Вал двигателя длинный, нужно укоротить. Проточить под подшипник скольжения. Благодаря цифровым линейкам намного проще стало добиться нужного диаметра на очень мелких заготовках. В одной из шестеренок стачиваем зубцы, они не потребуются.

У латуни хорошее скольжение, изготавливаем крепление укороченного вала. Припаиваем к корпусу электродвигателя. Получился небольшой мотор с редуктором. Но у нас есть еще пара шестеренок. Благодаря им будем менять передаточное число. Изготавливаем крепление для дополнительной шестеренки. В латунном прутке сверлим отверстие по внутреннему диаметру шестеренки.

Припаиваем на нужном расстоянии, чтобы шестерни правильно заходили в зацепление. Просверлим отверстие, немного отступив от края. В него вставляем металлический стержень нужной длины. Это самая важная часть механизма самодельных часов с кукушкой. Берем цифровой модуль звукозаписи и воспроизведения. Делаем его максимально компактно. Сажаем ниже микросхему, перепаиваем микрофон, громкоговоритель.

Разделочная доска из бамбука. Изготавливаем лицевую часть будущих часов, оснащенных кукушкой. Чертим 2 линия от центра под острым углом для крыши. Также на часах спиливаем всё лишнее, по сколько крепится они будут по-другому. Радует очень маленькое биение станка. Была опасность при зажатии передавить, во сколько стекло вклеено. Могло дать трещину.

Часы пока собираем обратно, чтобы отметить, где будет их посадочное место. По центру этого места сверлим отверстие. Подготавливаем площадку для фиксации детали на токарном станке. Протачиваем углубление под диаметр часов. Также делаем пропил для заводной головки. Шлифуем по кругу, чтобы часы заходили чуть менее плотно. Бамбук резать и шлифовать нужно аккуратно, у него есть привычка скалываться вдоль волокон.
Отмечаем места под дверки кукушки.

Готовим площадку для крепления двигателя на часы с обратной стороны. 2 крепления делаем так, чтобы поднять разместился электронный блок. Второе крепление делаем так, чтобы под ним разместился электронный блок. Больших нагрузок здесь не будет, поэтому блог приклеиваем на двухкомпонентный клей.

Основные компоненты размещены, поэтому можно изготавливать пол и стены домика. Проверяем, насколько ровно получилась склейка. Готовим место под рычаг, на котором будет сидеть кукушка. И выглядывать из своего домика. Проверяем, чтобы шестеренка ни за что не задевала и изготавливаем рычаг.

Смотрите продолжение видеоролика о самодельном механизме с кукушкой с 7 минуты.

izobreteniya.net

ЭЛЕКТРОННАЯ «КАНАРЕЙКА» СВОИМИ РУКАМИ | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: STR2013,Дата: 17 Апр 2013

Всего на двух транзисторах и можно собрать простую электронную самоделку, имитирующую пение канарейки. Её можно вшить в мягкую игрушку птички и она … оживёт! Подробнее об этой схеме. Для сборки схемы понадобится  два транзистора и всего несколько деталей.

Имитатор трелей канарейки представляет собой несимметричный генератор, собранный по схеме, называемой в технике мультивибратором. Его отличительная особенность в том, что каскады на транзисторах соединены симметрично — коллектор каждого транзистора подключен через конденсатор к базе другого. Но ёмкости конденсаторов неодинаковы (сравните — 50 мкФ и 0,005 мкФ!), поэтому мультивибратор называют несимметричным. Кроме того, между базами транзисторов установлена цепочка связи из конденсатора С2 и резистора R3. Элементы мультивибратора подобраны так, что он генерирует сигналы, которые, поступая на наушники В1, преобразуются ими в звуковые ко­лебания, похожие на трели канарейки. Головные наушники включены через разъем Х1 как коллекторная нагрузка транзистора V2.

Схема электронной «канарейки»

Какие детали понадобятся, чтобы повторить эту самоделку? Прежде всего, конечно, транзисторы. Здесь подойдут любые маломощные транзисторы прямой проводимости (р-n-р) от старых магнитофонов или радиоприёмников, с одинаковыми или возможно близкими коэффициентами передачи тока — не менее 60.  Можно также использовать и обратной проводимости (n-p-n), но при этом нужно поменять полярность батареи и конденсаторов С1 и С2. Постоянные резисторы возьмите типа МЛТ-0,5 — 0,125, конденсаторы С1 и С2 — электролитические на напряжение не ниже 10 В, конденсатор СЗ — неэлектролитический ёмкостью 4700 — 5600 пФ. В1 — наушники, правый и левые каналы включены последовательно, т.е. у штекера подключаются крайний и средние контакты. Подойдет и другой аналогичный телефон с сопротивлением 50 — 80 Ом. Выключатель питания S1 любого типа, источник питания GBI — батарея «Крона», напряжением 9В.
Деталей в этой самоделке немного и большую часть из них нетрудно разместить на плате.  Эти детали разместите в корпусе подходящих размеров, например таком, который показан на рисунке выше.
На верхней стенке корпуса установите выключатель, на боковой — разъём для подключения миниатюрного телефона, внутри корпуса — батарею и плату с деталями.  Можно поступить ещё проще — вообще удалить разъем телефона и припаять проводники от телефона к цепям электронного устройства: один проводник — к коллектору транзистора V2, другой — к минусовой цепи питания.
Настало время испытать самоделку. Но прежде проверьте внимательно монтаж и убедитесь в правильности всех соединений и надёжности паек. Затем подайте выключателем питание и послушайте звуки в головном телефоне. Они должны раздаваться через одну-две секунды после включения устройства. Сначала будут слышны щелчки, образующие трель канарейки (последний щелчок более протяжный), а затем наступит пауза, после которой трели возобновятся. Так будет продолжаться до тех пор, пока включено питание.
Возможно, вам захочется изменить звучание электронной «канарейки». Для этого нужно знать о влиянии на имитируемые трели параметров тех или иных деталей. Например, тональность трели зависит от конденсатора СЗ — с уменьшением его ёмкости звуки становятся более резкими, увеличение же ёмкости конденсатора приводит к смягчению звуков, понижению их тональности.

Число звуков трели (иначе говоря, частоту их появления) определяет конденсатор С2. Если ёмкость его уменьшить, частота звуков-щелчков (а значит, и их число) возрастет. Влияет на это и резистор R3, но основное его назначение — прекращать трель после определенного числа звуков. Причем от сопротивления этого резистора зависит продолжительность последнего звука трели — она увеличивается с увеличением сопротивления резистора. Однако изменять сопротивление резистора в больших пределах опасно, поскольку это может привести к нарушению нормальной работы устройства. Так, при чрезмерном увеличении сопротивления резистора может наступить момент, когда последний звук трели начнет повторяться постоянно и услышать новую трель удастся только после кратковременного выключения питания. Уменьшение же сопротивления резистора приведет вообще к прекращению трелей. А если случайно окажется неисправным резистор R3 или конденсатор С2 (обрыв в их цепи), в телефоне будет слышен постоянный негромкий свист.
Конденсатор С1 определяет продолжительность каждой трели и паузы между ними — с увеличением емкости конденсатора они также увеличиваются.
Электронная «канарейка» работоспособна и с источником питания напряжением 4,5 В, но громкость звука несколько понижается (впрочем, трели слышны даже на расстоянии метра от лежащего на столе миниатюрного телефона). Наиболее простой способ повысить громкость трелей и дать возможность послушать их окружающим — поставить вместо миниатюрного телефона капсюль ДЭМ-4м или-подобный ему с сопротивлением 50 — 80 Ом.

Устройство, собранное по схеме имитатора, может найти самое разнообразное применение. Так, если отпаять верхний по схеме вывод резистора R1 от цепи питания и соединить с ним один проводник со щупом на конце, а другой проводник присоединить к «минусу» питания, то можно получить звуковой пробник. Касаясь щупами такого пробника различных точек монтажа любого устройства (приемника, усилителя и т. д.) или выводов деталей, определяют целость цепей или деталей: как только резистор R1 окажется соединенным через проверяемую цепь с «минусом» питания, в телефоне раздастся звук. Причем с увеличением сопротивления проверяемой цепи будет несколько изменяться и характер звучания трелей. Достоинство такого пробника ещё и в том, что он позволяет контролировать цепи сопротивлением до нескольких килоом.

Установив в конструкцию телефонный капсюль ДЭМ-4м, можно использовать имитатор в качестве квартирного звонка. В этом случае контакты звонковой кнопки у входной двери заменяют выключатель питания. А если параллельно питанию поставить электролитический конденсатор, ёмкостью 100-470 мкф, то при отпускании кнопки питание сразу не исчезнет и будет своеобразный перелив соловьиной трели. Но всё же самым главным достоинством схемы является «оживление» мягких игрушек 🙂

А.Зотов

Использованы материалы книги «Электронные самоделки» Б.С.Иванов.




П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Электронный «соловей» своими руками
  • Простая схема электронного «СОЛОВЬЯ»

    Собрав схему этого электронного музыкального автомата, её можно использовать в качестве музыкальной шкатулки, квар­тирного звонка или звукового сигнализатора в раз­личных устройствах.

    А также, например, его можно применить в качестве звукового индикатора работы реле поворотов в автомобиле или в качестве будильника в электронных часах.

    Подробнее…

  • Простая GSM-сигнализация из подручных материалов
  • На днях к нам обратился старый знакомый. Он живет в частном доме и пару раз к нему пытались зайти без приглашения неизвестные личности. Назрела необходимость в установке сигнализации. Ставить дом на пульт оказалось слишком дорого. Оптимальным решением показалось просто оповещать хозяина звонком на мобильник при сработке одного из датчиков движения. Подробнее…

  • Схема простой пожарной сигнализации
  • Сегодня всё чаще стали устанавливать различные системы безопасности. Одна из них охранно-пожарная сигнализация. Благодаря ей можно вовремя выявить очаг возгорания.

    Противопожарное оборудование довольно дорогое удовольствие, поэтому мы сейчас рассмотрим простое решение этого вопроса.

    Подробнее…


- н а в и г а т о р -


Популярность: 5 715 просм.


ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ


www.mastervintik.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *