Войти Регистрация

Войдите в свой аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня
 
Артём

Артём

Адрес сайта: http://shemu.ru
ТРИ ПРОСТЫХ ПРИМОЧКИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 2114 SAMARA - 3.7 out of 5 based on 7 votes

   В этой теме представлены три несложных и полезных устройства для легкового автомобиля. Устройства подключаются к электрооборудованию автомобиля ВАЗ 2114, но могут быть адаптированы для автомобилей других марок.


   Известно, что при движении по дороге наиболее заметны мигающие огни по сравнению с просто горящими источниками света. Именно поэтому, поворотные и аварийные световые сигналы для автотранспорта работают в мигающем режиме. При торможении автомобиля включаются задние фонари стоп-сигнала и горят, пока удерживается нажатой педаль тормоза. В транспортном потоке иногда этого бывает недостаточно, особенно, когда водитель следующей за вами машины не внимателен и не сразу замечает уже включенные фонари стоп-сигнала, поэтому случаются ДТП. В этом смысле гораздо заметнее мигающий световой стоп-сигнал. С другой стороны, например, на регулируемом перекрестке, когда автомобиль остановлен, а педаль тормоза удерживается нажатой, мигающий стоп-сигнал может раздражать водителя стоящей сзади машины. Поэтому, оптимальная работа светового стоп-сигнала будет такой – при нажатии и удержании педали тормоза включается стоп-сигнал и некоторое время мигает, затем мигающий режим переходит в постоянное свечение. Для штатных задних фонарей стоп-сигнала мигающий режим устанавливать не будем, а вот для дополнительного фонаря он не помешает. В автомобиле ВАЗ 2114 таким дополнительным стоп-сигналом служит красный фонарь, встроенный в спойлер. Фонарь представляет собой восемь светодиодов. При снятии электрических характеристик, фонарь был подключен к источнику напряжения Uпит=12,4V, при этом потребляемый ток составил порядка Iпотр=70mA. Принципиальная схема устройства показана на РИС.1:

1

 

   Назначение элементов указано на схеме, поэтому, остановлюсь только на некоторых нюансах. Автомобиль эксплуатируется в широком диапазоне температур. Чтобы исключить влияние температурного фактора на стабильность временных характеристик (число вспышек, длительность режима мигания), используются электролитические конденсаторы. Формирование временных интервалов происходит аналоговым способом (заряд/разряд конденсаторов), которое сильно зависит от напряжения питания. Бортовое напряжение автомобиля изменяется в довольно широком диапазоне. Чтобы минимизировать эту зависимость, в схему добавлен параметрический стабилизатор напряжения. При подаче питания через VD1 стабилизатор R2-VD2 формирует напряжение питания Uстаб=6,0V для DD1 (выводы 14 и 7). От этого же напряжения начинает заряжаться С1 через R3, следовательно, на входе 1DD1.1 установится разрешающий высокий уровень напряжения. Конденсатор С2 разряжен, следовательно, на выходе 3DD1.1 высокий уровень напряжения, поэтому VT1 откроется и включит фонарь. Имея малую емкость, С2 быстро зарядится через R4 до порогового напряжения 2DD1.1. Выход 3DD1.1 переключится в низкий уровень напряжения, значит, транзистор VT1 закроется и фонарь погаснет. Теперь С2 будет разряжаться через R4 и выход 3DD1.1. Таким образом, возникает устойчивая генерация, которая будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на R3 не уменьшится до порога переключения входа 1DD1.1. После заряда С1 на выходе 3DD1.1 установится высокий уровень напряжения и VT1 откроется – фонарь перестанет мигать и включится постоянным светом. После отпускания педали тормоза С1 быстро разрядится по цепи R2-R1-VD3, и устройство вернется в исходное состояние.
   Устройство собрано на небольшом кусочке перфорированной платы:

2

   Корпус устройства, завернутый в резиновую перчатку, поместили под пластмассовую обивку двери багажного отделения. Обивка закрывает винтовые крепления спойлера и замок двери. Тут же имеется доступ к проводам фонаря стоп-сигнала. Разъемы, установленные на красном и черном проводах, отходящих от фонаря, разъединяются. Устройство подключается между ответными частями этих разъемов.
   Ролик показывает работу устройства в проверочном режиме:

   Следующая примочка привлечет внимание окружающих к автомобилю, который начинает движение задним ходом, т.е. речь пойдет о звуковом сигнализаторе. Такое устройство особенно актуально для начинающих водителей, нередко забывающих посмотреть по сторонам и в зеркала заднего вида. Управляя транспортным средством, которое движется задним ходом, надо быть особенно внимательным, в частности на дворовых территориях, где много играющих детей.
   В настоящее время, каких только звуковых сигнализаторов не продают. Ради интереса был приобретен недорогой сигнализатор «REVERSE HORN». Этот сигнализатор голосом на русском языке должен выдавать фразу «Внимание! Задний ход!»:

3

   С обратной стороны упаковки была инструкция по установке и схема подключения. Понятное дело, что подключать сигнализатор нужно к фонарям движения задним ходом. Внешний вид этого устройства показан на фото:

4  5

Разберем мулюлюкалку и посмотрим, что внутри:

6

Плата УМЗЧ закреплена винтом-саморезом, а плата голосового ЧИПа зафиксирована термоклеем:

7  8

   При подключении к источнику питания Uпит=12V, это чудо ожило. Признаться, по началу, вообще не понял, что проговаривается. Потом с трудом различил словосочетание «Задний ход». Слово «Внимание» до сих пор слышится как «У моей» или ругательное «Ё-маё». Ролик показывает работу этого чуда:

 

По печатной плате была нарисована принципиальная схема, показанная на РИС.2:

9

   Схема УМЗЧ представляет собой простейший двухтактный усилитель, который могут собрать школьники в кружке «очумелые ручки». Делитель R6-R5 понижает входной сигнал до требуемого уровня. Речевой модуль запитан от параметрического стабилизатора R2-D2 с Uстаб=3,0V. Диод D1 защищает схему от неправильного подключения. Порядковых номеров электролитических конденсаторов на плате не было. Между базами Q1 и Q2 отсутствует диодная цепочка, устраняющая искажения вида «ступенька», а может она тут и не нужна, т.к. от источника звука поступает ШИМ-сигнал. Параллельно стабилитрону D2 подключался конденсатор 100mF (в ролике видно) – для проверки улучшения звучания, но звук не улучшился, зато громкость стала намного тише. Напряжения замерены без входного сигнала. Потребляемый ток достигает Iраб=0,5А при выдаче сообщения. Итого, резюме: «жирный» минус – некачественный звук, сопровождаемый высокочастотными искажениями. «Тонкий» плюс – приличная громкость УМЗЧ, а главное - удобный герметичный (и вместительный) корпус с крепежной пластиной. Вывод – выкидываем источник звука (плату речевого модуля) и устанавливаем свой.
   Какие есть готовые решения для формирования сигнала? Много чего, например, микросхемы, работающие в тонально-вызывных устройствах (ТВУ) телефонов. Минимум деталей в обвязке, интересное звучание с широкими регулировками и т.п. Используем ИС ТВУ типа LS1240. Вот ее структурная схема:

10

И назначение выводов:

11

   Для формирования двухтонального сигнала понадобятся только резистор и конденсатор. Подключать питание будем к выводам 7 и 2. Входы напряжения переменного тока (выводы 1 и 8), а также инверсный выход напряжения звуковой частоты (выв.6) не используем. Выход напряжения звуковой частоты (выв.5) к входу УМЗЧ подключим через переменный (подстроечный) резистор, чтобы была возможность плавной регулировки уровня громкости. Схема звукового генератора показана на РИС.3:

12

 

   Схема комментариев не требует. Вторая схема сигнализатора формирует «настоящую» телефонную трель с паузами. В качестве прерывателя сигналов используется автомобильное реле типа РАЛД.07.3747. Перед установкой реле в схему его надо немного доработать. Для этого вскрываем корпус и видим:

13

Кружочком обозначено место печатного проводника, в котором этот проводник нужно аккуратно перерезать. Для чего это нужно? Посмотрим на структурную схему реле:

14

   Вывод 7 микросхемы контролирует ток, протекающий через лампы поворотов. Если одна из ламп перегорит, то контрольные лампочки на приборной панели автомобиля начнут мигать с большей частотой. Ток потребления микросхемой LS1240 (Iраб=2,0mA) значительно меньше тока, потребляемого лампами, поэтому паузы в трели получатся очень короткие. С отключенным входом компаратора (выв.7) от шунта R3, микросхема перестает контролировать ток, и ее генератор работает с необходимой частотой. Кстати, эту частоту можно регулировать элементами C1 и R1. Схема второго варианта звукового генератора показана на РИС.4:

15

Испытания схем на РИС.3 и РИС.4 показаны на фото:

16

 

На фото видно разобранное и доработанное реле РАЛД.07.3747 и плата ТВУ с микросхемой LS1240, выход которой подключен к входу УМЗЧ.
Если хочется как-то выделить автомобиль, придать ему свою «изюминку», то сигнализатор можно сделать мелодичным. Нашлась старенькая музыкальная поздравительная открытка. Открываешь обложку открытки, и звучит мелодия. Под бумажкой спрятан мелодичный генератор, работающий на пьезоизлучатель:

 17

   Питается генератор от одной часовой батарейки с номинальным напряжением Uбат=1,5V. Если открытку долго не закрывать, то мелодия будет повторяться. Схема мелодичного сигнализатора движения автомобиля задним ходом показана на РИС.5:

18

   Доработка сводится к замене стабилитрона D2 двумя диодами в последовательном включении. На схеме они обозначены VD1 и VD2. Падение напряжения на этих диодах используется для питания мелодичного генератора. Фрагмент сборки показан на фото:

19

 

Закрытый корпус мелодичного генератора с установленным переменным резистором:

20

 

Ролик показывает работу устройства при проверке от источника питания с Uвых=12,4V:

 

А этот ролик демонстрирует работу фонаря стоп-сигнала в спойлере и мелодичного сигнализатора движения задним ходом после установки на автомобиль ВАЗ 2114:

   Третья примочка избавит владельца ВАЗ 2114 от необходимости нажимать кнопку включения фар ближнего света в дневное время суток каждый раз перед началом движения, как того требуют правила дорожного движения. Устройство автоматически включит фары ближнего света при запуске двигателя, причем момент включения произойдет с задержкой Т=13…15 секунд. Задержка по времени облегчает запуск двигателя, что особенно актуально для зимнего периода. Отключение ламп происходит одновременно с выключением двигателя (при извлечении ключа из замка зажигания). Установка устройства в автомобиль не требует вмешательства в силовую часть электрооборудования, т.е. в цепи питания ламп ближнего света ничего менять не придется. Эту схему также можно использовать при установке на автомобиль дневных ходовых огней (ДХО), следует только изменить цепь включения контактов исполнительного реле. Элементы устройства размещены в корпусе автомобильного реле.

Принципиальная схема устройства показана на РИС.6, а подключение к электрооборудованию автомобиля на РИС.7:

 

21

22

 

   Сигналом для включения фар служит напряжение, снимаемое с датчика давления масла (см. РИС.7). Внутри датчика расположены подпружиненные нормально замкнутые контакты. После пуска двигателя из-за возрастающего давления масла пружина сжимается и через одну-две секунды контакты размыкаются. В цепь контактов датчика включена контрольная лампа недостаточного давления масла. После запуска двигателя и нормальном давлении масла лампа гаснет. В этом случае напряжение бортовой сети +12V через лампу поступит на контакт 87 (см. РИС.6). Через резистор R1 начнется зарядка конденсатора С1. Через время Т=13…15сек напряжение на С1 достигнет уровня Uпорог=1,2…1,5V и транзистор VT1 откроется. Реле К1 сработает. Контакты реле К1 подключены параллельно контактам кнопки управления ближним светом (см. РИС.7), в результате фары ближнего света начинают работать. При выключении двигателя давление масла падает, и контакты датчика замыкаются. Через диод VD1 и замкнутые контакты датчика конденсатор С1 разрядится. Схема быстро вернется в исходное состояние. Без диода VD1 повторный запуск (если возникнет необходимость) двигателя происходил бы одновременно с включением ламп, т.к. С1 некоторое время сохраняет заряд и нужно было бы выдерживать паузу между запусками двигателя. Стабилитрон VD3 защищает затвор транзистора VT1, ограничивая напряжение на уровне не более Uстаб=6,2V, диод VD2 защищает переход сток-исток транзистора VT1 от обратных выбросов напряжения при отпускании реле К1. Питание на схему подается также с блок-кнопки – плюс на контакт 86, минус на контакт 85.
   Конструкция размещена в корпусе переключающего реле типа 231.3787, внутренняя схема и цоколевка которого показаны на РИС.6. Из реле извлекается обмотка вместе с переключающим пакетом. Сделать это не сложно. Снаружи основания реле (со стороны выводов) имеются загнутые фиксаторы обмотки, которые выпрямляются подходящим инструментом так, чтобы их можно было просунуть обратно через отверстия, в которые они вставлены. Отпаяв или перекусив проводники соединяющие начинку реле с выводами, отделяют обмотку от основания реле. Далее производят напайку элементов схемы на выводы реле. Начать лучше с установки реле К1. На фото показаны этапы сборки:

1. Установка реле К1:                                       2. Установка транзистора VT1 КП501А:

22 23

3.Установка резистора R1 1M:                               4. Установка стабилитрона VD3 КС162А:

24 25

5. Установка конденсатора С1 47mFх10V
и подключение проводов для проверки:

26

   Диод VD1 припаивают параллельно резистору R1, а диод VD2 устанавливают под реле К1 и припаивают к выводам обмотки. Для проверки используют источник питания с Uвых=12…14V и рабочим током не менее Iраб=0,2А. К контактам 88 и 30 подключают мультиметр в режиме прозвонки цепей. Вместо датчика давления масла – любой слаботочный выключатель или нормально замкнутая кнопка, вместо контрольной лампы приборной панели – обычная 12-ти вольтовая лампочка накаливания. После сборки проверочной схемы и подключения источника питания приступают к тестированию схемы на предмет определения времени срабатывания реле К1 от момента размыкания выключателя. Нужное время устанавливают подбором емкости конденсатора С1. При положительном результате проверки устройство подключают к электрооборудованию автомобиля. На РИС.7 показано как это сделать.
   На фото ниже показана последовательность действий, чтобы добраться до разъема блок-кнопки. Фотографии взяты из интернета:

27

Если вместо заглушки установлен бортовой компьютер, то он вытаскивается из своего посадочного места.

28

Через эту образовавшуюся нишу выталкивают наружу блок-кнопку вместе с разъемом:

29

 

   Устройство располагают в нише у задней стенки так, чтобы была возможность обратной установки бортового компьютера. Места в нише более чем достаточно, но все равно, рассчитывают длину соединительных проводов для удобства выполнения работы.
В ролике показано, что в итоге должно получиться:

   В заключение темы еще одна полезная рекомендация, о которой рассказано на некоторых автомобильных сайтах (эта тема тоже про автомобиль). Сейчас многие автовладельцы устанавливают на свои авто светодиодные лампы взамен ламп накаливания. По другому, их еще называют кластерами. Википедия дает такое определение светодиодному кластеру: «устройство или часть устройства определенного размера с несколькими работающими совместно светодиодами и представляющее собой единый управляемый светодиодный излучатель». Вот такие кластеры были куплены для замены ламп накаливания в передних габаритных огнях:

30

 

   Дают очень яркий бело-голубой свет, похожий на свет ксеноновой дуговой лампы. Приведу технические характеристики этих ламп, производимых PHILIPS под торговой маркой «X-tremeVision LED»:

Тип лампы:                      W5W;
Тип цоколя:                     W2.1х9.5D;
Напряжение:                   12V (24V);
Потребляемая мощность: 1W;
Цветовая температура:    6000К;
Срок службы:                  12 лет;
В 5 раз больше света по сравнению с обычной лампой накаливания типа W5W (А12-5).

   Весьма полезная штука, но при установке в блок-фары автомобиля появляется небольшая проблемка – при включении ламп габаритных огней каждый раз срабатывает звуковой сигнализатор, а световой индикатор блока контрольных ламп мигает 5-7 секунд, после чего постоянно светится, т.е. каждый раз отрабатывает функция контроля исправности ламп, когда цепи фар ставятся под напряжение. Как-то напрягает... За эту функцию в автомобиле ВАЗ 2114 отвечает реле контроля исправности ламп - РКИЛ 4412.3747. В реле установлена ИС типа ASXP194P производства Рижского завода полупроводниковых приборов. Структура микросхемы показана на рисунке:

31

Микросхема содержит пять компараторов с токовыми входами, которые имеют заданные пороги срабатывания. Ниже показана типовая схема включения ИС ASXP194P в составе РКИЛ:

32

   Величина сопротивления шунтов R4 – R8, включаемых параллельно входам компараторов выбрана исходя из типа используемых ламп:
для передних габаритных огней две лампы А12-4 мощностью 4 Вт (шунт R4-правый борт, шунт R6-левый борт) сопротивление шунтов по 0,05 Ом;
для задних габаритных огней две лампы А12-5 мощностью 5 Вт (шунты R5-правый борт, шунт R7-левый борт) сопротивление шунтов по 0,05 Ом;
для стоп-сигнала две лампы А12-21-3 мощностью 21 Вт сопротивление шунта R8=0,02 Ом.
   В тексте цветом выделен ответ на вопрос, почему отрабатывает функция контроля ламп. Потребляемая мощность светодиодных ламп (смотри технические характеристики) в четыре раза меньше мощности потребления штатными лампами габаритных огней, поэтому РКИЛ, измеряя в цепи ламп пониженный ток, «расценивает» это как перегоревшую лампу и выдает аварийный сигнал. Проблемка решается банальным увеличением сопротивления шунтов в четыре раза. Таким образом, шунты сопротивлением R=0,05 Ом меняются на шунты с сопротивлением не менее Rш=0,05х4=0,2 Ома. Подбирать сопротивление шунтов, считая витки проволоки – дело не благодарное. Заменим их обычными резисторами. В наличии имелись только резисторы R=1 Ом, P=0,5Вт.
   Рассчитаем, какая мощность будет выделяться на резисторах Rш=1 Ом. Расчет произведем при максимально возможном напряжении бортовой сети Uпит=14,5В:

Рабочий ток (Iраб) светодиодной лампы при Uпит=14,5В:
Iраб = Pпотребл / Uпит = 1Вт / 14,5В = 0,069А;

Напряжение (Uш), выделяемое на резисторе шунта:
Uш = Iраб х Rш = 0,069А х 1 Ом = 0,069В;

Тогда, мощность (Pш), выделяемая на резисторе шунта:
Pш = Iраб х Uш = 0,069А х 0,069В = 0,00476Вт. Округлим результат: 0,005Вт.

   Получается, что резистор с рассеиваемой мощностью 0,5Вт (например, МЛТ-0,5) дает 100-кратный запас по мощности.
   Далее на фото, взятых из интернета, практически показан процесс решения проблемы. Реле РКИЛ 4412.3747 установлено в монтажном блоке (блок реле и предохранителей). По размеру оно самое большое и его легко увидеть:

33 34

Аккуратно вскрываем корпус, чтобы добраться до «начинки» реле:

35

 

Далее меняем проволочные шунты на резисторы:

36

Четверг, 27 ноября 2014 06:57

Фонетика плюс автоматика

Фонетика плюс автоматика - 4.5 out of 5 based on 2 votes

   Фонетика – это раздел науки о языке, изучающий звуки речи. Как известно, звуки речи делятся на две группы: гласные и согласные. Для обозначения этих звуков придуманы буквы, которые также называются гласные и согласные. В нашем случае остановимся только на гласных. В русском языке их десять:  А, О, У, И, Ы, Э, Е, Ё, Ю, Я.  Буквы  Е, Ё, Ю, Я  могут давать два звука:

Е – { Й”Э } под ударением, { Й”И } без ударения;
Ё – { Й”О } всегда стоит под ударением;
Ю – { Й”У };
Я – { Й”А } под ударением, { Й”И } без ударения.

    Следовательно, в русском языке только шесть гласных звуков: А, О, У, И, Ы, Э. Каждый звук при произношении его в словах характеризуется частотой и длительностью, причем частота будет зависеть от особенностей строения речевого аппарата конкретного человека. Если произносить команды, в которых имеются указанные звуки, то, после соответствующей обработки, можно управлять некоторыми домашними объектами. Голосовые управляющие устройства интереснее обычных звуковых, например, выключателей «хлопкового» типа. Схемы устройств подобного назначения ранее публиковались, в частности в 1981 году была напечатана статья «Машина, слушай мою команду!» в журнале «Юный техник» №1 в рубрике «Заочная школа радиоэлектроники». Модель машины управлялась двумя командами «ИДИ» и «СТОЙ»:

1

   Здесь дешифратор команд – это два активных фильтра, выделяющих частоты звуков «И» и «О» и управляющие каждый своим исполнительным реле. Работа частотного фильтра основана на эффекте резонанса. Чтобы обеспечить высокую избирательность, фильтр построен на LC-контуре, а так как контур работает на голосовой (сотни герц) частоте, то число витков катушки в каждом контуре составляет две и более тысяч.
   Современная элементная база позволяет избавиться от утомительной намотки проводов и настройки контуров, в составе которых работают катушки индуктивности, а сами устройства становятся экономичнее и миниатюрнее. Следует затронуть ещё один немаловажный вопрос – это помехи. Одно дело, если объект управления - детская игрушка и совсем другое, если это освещение в квартире или какой-нибудь бытовой прибор. При появлении звуковой помехи, частота которой совпадает с частотой гласного звука в командном слове, нагрузка может несанкционированно включиться, что приведет к нежелательным последствиям. Схемы голосовых управляющих устройств должны «уметь» не реагировать на такие помехи.
   В теме рассмотрены несколько экспериментальных схем, реализующих голосовое управление нагрузкой. В основе частотных фильтров – микросхема типа LMC567CN. Это тональный декодер, выполненный по КМОП-технологии. Выбор именно этой микросхемы обусловлен её экономичностью, так как предполагается, что микросхема будет использоваться в устройствах с бестрансформаторным питанием, например, с гасящим балластным конденсатором. Если ограничений по экономичности питания нет, то можно применить биполярный функциональный аналог – микросхему типа LM567CN (отечественный клон - КР1001ХА01). Ранее на нашем сайте работа микросхемы LMC567 была показана в теме «Цветомузыкальная установка «DECOR» с фильтрами на LMC567CN», в которой рассказано о назначении внешних элементов «обвязки» микросхемы и даны примеры расчетов центральной частоты ГУН. Можно добавить, что напряжение питания микросхемы находится в границах от 2V до 9V; типовой потребляемый ток составляет: при Uпит=2V – 0,3mA, при Uпит=5V – 0,5mA, при Uпит=9V – 0,8mA (эти показатели не меняются при наличии или отсутствии входного декодируемого сигнала); номинальный ток вывода 8 (выходной ток декодера) - 20mA; входное сопротивление (вывод 3) – 40K; высокая стабильность частоты опорного генератора.
   На РИС.1 показана схема, декодирующая частоту гласной буквы «Е» (звука {Й”Э}) в командном слове «СВЕТ»:

2

 

   В этой и следующих схемах микрофонный усилитель реализован на операционном усилителе DA1 типа КР140УД1208. Особенностью микросхемы является возможность установки тока потребления резистором (на схеме – R5), подключаемого к выводу 8DA1, что позволяет использовать схему в экономичном режиме. Коэффициент усиления задает резистор R4, включенный между выводами 2DA1 и 6DA1. Этим резистором устанавливают чувствительность схемы к голосовым командам. Резисторы R2 и R3 формируют виртуальную среднюю точку питания DA1, устанавливая на неинвертирующем входе 3DA1 примерно половину напряжения питания. С выхода 6DA1 усиленный сигнал через разделительный С3 и ограничивающий ток R6 поступает на ограничитель уровня переменного напряжения – два встречно параллельных германиевых диода VD1 и VD2. Диоды ограничивают сигнал на уровне ~300…400mV. Через R7 и разделительный С6 ограниченный сигнал поступает на вход тонального декодера 3DA2. Резисторы R9, R10 и конденсатор С7 задают частоту опорного генератора (центральную частоту ГУН). Резистором R10 добиваются появления низкого уровня на выводе 8DA2 при произношении команды «СВЕТ». На стоке транзистора VT1 (общая точка соединения резисторов R11, R12 и диода VD3) сигнал инвертируется, т.е. появляется лог.1. Триггер DD1.1 работает в режиме одновибратора, постоянная времени которого задана элементами R13 и С9. С указанными элементами время равно приблизительно одной минуте.


   Как правило, звуковые помехи носят случайный и кратковременный характер. Интегрирующая цепь R12-С8 необходима для подавления этих помех. При декодировании команды «СВЕТ» или звука помехи, на выходе 8DA2 появляется низкий уровень и VT1 закрывается. Через R11 и R12 начинает заряжаться С8. Время заряда С8 больше длительности помехи, поэтому, гласную букву «Е» в слове «СВЕТ» следует произносить немного дольше обычного – свЕ-Е-Ет. Когда помеха прекращается, то С8, заряженный до некоторого уровня напряжения, быстро разряжается через VD3 и открытый канал сток-исток транзистора VT1. Это самый простой способ отсечь звуковые помехи с такой же частотой, что и звук гласной буквы «Е». Команда звучит дольше помехи, поэтому С8 зарядится до порога переключения триггера DD1.1. При достижении напряжением на С8 порога переключения DD1.1 по входу «S», триггер установится в «единичное» состояние – на основном выходе лог.1, а на инверсном – лог.0. Через открытый VD4 конденсатор С8 быстро разрядится, а С9 начнет заряжаться через R13. В зависимости от логики работы исполнительного устройства, сигнал управления можно снять с выходов 1DD1.1 или 2DD1.1. Если во время работы исполнительного устройства опять поступит команда на включение, то это ничего не изменит, т.к. С8 зашунтирован низким уровнем напряжения с 2DD1.1 через открытый диод VD4. Приблизительно через минуту напряжение на С9 достигнет порога переключения триггера по входу «R», триггер вернётся в исходное «нулевое» состояние и С9 быстро разрядится через открытый VD5. Нагрузка обесточится.
   Для проверки устройство собиралось на заводской перфорированной плате. Вместо транзистора КП501А (VT1) был установлен «телефонный» токовый ключ типа КР1014КТ1В:

3

   Ролик, демонстрирующий работу схемы на РИС.1 показан ниже. Счёт имитирует звуковые помехи, при этом видно, что синий светодиод, установленный в стоковой цепи транзистора VT1, гаснет, но лампа не включается – длительность помех мала. Длительность команды «СВЕТ» больше – лампа включается. Команды «ЛАМПА» или «ГОРИ» не включают лампу – избирательность устройства довольно высока:

  Второй ролик демонстрирует работу устройства, реагирующего на команду «ГОРИ» и автоотключение нагрузки. Схема устройства не менялась – такая же, как на РИС.1, но опорный генератор DA2 подстроечным резистором R10 настроен на частоту звука «И». Кроме того, номинал резистора R4 в цепи обратной связи DA1 увеличен до 5,1 мегаома, что определило чувствительность усилительного тракта – команда даётся с расстояния пяти метров от микрофона. Здесь также счёт имитирует звуковые помехи. Интересно отметить, что на команду «ВКЛЮЧИСЬ» устройство не реагирует, хотя гласный звук «И» по длительности совпадает с гласным звуком «И» в команде «ГОРИ». Можно предположить, что звук «И» после согласного звука «Ч» в команде «ВКЛЮЧИСЬ» имеет более высокую частоту по сравнению со звуком «И» после согласного звука «Р» в команде «ГОРИ»:

   На РИС.2 показана схема голосового управляющего устройства, принимающего две команды «СВЕТ» и «СТОП», которое позволяет включить или отключить нагрузку. Предположим, при подаче питания триггер DD1.1 установился в состояние, при котором на выводе 2DD1.1 – лог.1, а на выводе 1DD1.1 – лог.0. Диод VD5 закрыт, а VD6 открыт и шунтирует конденсатор С8. Частота опорного генератора DA1 подстроечным резистором R4 настроена на частоту буквы «Е» (звука {Й”Э}) в командном слове «СВЕТ». При произношении команды и декодировании частоты гласной буквы «Е», транзистор VT1 закроется, поэтому начнется зарядка С7. При достижении напряжением порога переключения DD1.1 по входу «S», триггер переключится в «единичное» состояние при котором на выводе 2DD1.1 – лог.0, а на выводе 1DD1.1 – лог.1. Лог.1 поступит на затвор VT2 и откроет его. Открытый канал сток/исток VT2 подключит конденсатор С6 параллельно конденсатору С5 – частота опорного генератора уменьшится в два раза. Устройство будет готово принимать команду «СТОП». Так как частота ГУН изменилась, то низкий уровень на выводе 8DA1 сменится на высокий и VT1 откроется. Теперь через открытый диод VD5 зашунтирован С7, а VD6 – закрыт, поэтому, если произносить команду «СТОП» для отключения нагрузки, заряжаться будет С8, что приведет к очередному переключению триггера DD1.1. В этой схеме также, как и в схеме на РИС.1, элементы R7, С7, VD3 и R8, С8, VD4 предназначены для отсечения звуковых помех, частоты которых совпадает с частотами гласных звуков в командных словах. Диоды VD5 и VD6 обеспечивают правильный алгоритм работы устройства, определяя нужную очередность зарядки конденсаторов С7 и С8. Емкости конденсаторов С5 и С6 могут отличаться от указанных на схеме. Сначала, установив конденсатор С5 и подстраивая R4, добиваются реакции на команду «СВЕТ», затем подбирают емкость С6, подключая его параллельно к конденсатору С5, чтобы была реакция на команду «СТОП». Только после этого С6 включают в стоковую цепь транзистора VT2.

   На РИС.3 показана схема, реализующая управление лампой накаливания командами «ГОРИ» и «СТОП»:

4

 

   Фактически схема совпадает со схемой на РИС.2, но с некоторыми отличиями. В качестве коммутирующих элементов используются аналоговые ключи. В составе микросхемы К561КТ3 (или К1561КТ3) четыре таких ключа. В исходном состоянии ключ DD1.2 открыт, т.к. на выводе 2DD2.1 – лог.1, а ключ DD1.3 закрыт, т.к. на выводе 1DD2.1 – лог.0 и лампа накаливания EL1 не горит. Открытым каналом X-Y подстроечный резистор R12 зашунтирован, тем самым исключен из цепи опорного генератора, поэтому частота ГУН определяется элементами R10, R14, С7 и настроена (резистором R14) на частоту гласной буквы «И» в командном слове «ГОРИ». При декодировании команды триггер DD2.1 переключается, поэтому ключ DD1.2 закрывается, а ключ DD1.3 открывается. Включается светодиод в твёрдотельном реле VS1 и лампа EL1 светится. Так как ключ DD1.2 теперь закрыт, то последовательно с резисторами R10 и R14 включается резистор R12, значит, частота ГУН становится ниже. Подстроечным резистором R12 её настраивают на частоту гласной буквы «О» в команде «СТОП». Резисторы R8 и R9 задают гистерезис переключательной характеристики вывода 8DA2, что способствует более чёткой отработке команд. Ключ DD1.1 работает как инвертор. Светодиод HL1 во время декодирования сигналов гаснет.
   Эта схема также проверялась на макетной плате и показала положительный результат работы:

5

   Демонстрационный ролик показывает работу устройства, собранного по схеме на РИС.3. Как и в предыдущих роликах, счёт имитирует звуковые помехи, даются другие команды с различными длительностями гласных звуков:

 

   На РИС.4 показан вариант схемы, которая принимает командное слово с тремя гласными буквами. В качестве примера выбрана команда «СИСТЕМА». Такая команда может использоваться как запускающая некий электронный блок или служить звуковым «ключом» к активации схемы с другими звуковыми командами. Может использоваться любое другое командное слово, например, «САНУЗЕЛ» для управления светом в ванной или туалетной комнатах квартиры:

6

 

   Здесь отсев звуковых помех происходит иначе, чем в предыдущих схемах - за счет последовательного переключения триггеров, причём следующий триггер фиксирует состояние предыдущего. Если на входе появляется звуковая помеха, то, чтобы повлиять на состояние нагрузки, частота помехи должна измениться три раза и совпасть с частотами гласных букв в командном слове в нужной последовательности, а это, как представляется, совсем маловероятно. Из схемы видно, что исходная частота ГУН переключается два раза, таким образом, тональный декодер DA2 работает с тремя опорными частотами. В исходном состоянии открыт ключ DD1.2 и частота определяется элементами С7, R11 и R12. Подстроечным резистором R12 она настроена на гласный звук «И». После того, как будет произнесён и декодирован слог «СИ», ключ DD1.2 закроется и откроется ключ DD1.3. Теперь частоту ГУН задают элементы С7, R11 и R15, которым настраивают реакцию устройства на гласный звук «Е». После декодирования слога «СТЕ» ключ DD1.3 закроется, но откроется ключ DD1.4, значит, частоту опорного генератора будут определять элементы С7, R11 и R18, которым настраивают частоту ГУН на гласный звук «А» в слоге «МА». После произношения и декодирования слога «МА» ключ DD1.4 закрывается и декодер DA2 перестает работать – его опорный генератор выключен, т.к. закрыты все ключи. Схема вернётся в исходное состояние по сигналу RESET, который получит от исполнительного устройства после выполнения следующих команд или завершения рабочего цикла объекта управления.
   Если на входе появится помеха, соответствующая звуку «И», то триггер DD2.1 переключится – ключ DD1.2 закроется, а ключ DD1.3 откроется. Теперь частота помехи должна совпасть с частотой гласной буквы «Е». Чудеса, конечно, в нашей жизни случаются, но очень редко. Поэтому, через время Т=0,7*С8*R13 триггер DD2.1 вернётся в исходное состояние, т.к. работает в режиме одновибратора.

   Если была команда и за звуком «И» последовал звук «Е» (были произнесены слоги СИ-СТЕ), то через открытый диод VD5 переключенное состояние триггера DD2.1 зафиксируется – конденсатор С8 не сможет зарядиться до порога переключения триггера по входу «R». То же самое произойдет с триггером DD2.2, если вслед за звуком «Е» декодируется звук «А» (будут произнесены все три слога СИ-СТЕ-МА) – его переключенное состояние зафиксируется открытым диодом VD7. Основной (не инвертирующий) выход предыдущего триггера соединён с входом данных (D) следующего, поэтому декодирование всего командного слова будет возможным только в случае, если гласные звуки следуют друг за другом в строгой (правильной) последовательности. Светодиоды, подключенные к схеме через усилители тока VT1 – VT3, индицируют декодирование гласных звуков. При декодировании последнего звука светодиод «А» остаётся включенным, пока на схему не поступит сигнал RESET от исполнительного устройства. При получении сигнала RESET светодиоды будут переключаться в обратной последовательности (от «А» до «И»), индицируя возвращение устройства (триггерных ячеек) в исходное состояние.
   На базе этой схемы была опробована схема с командным словом «ВКЛЮЧИСЬ» и автоотключением нагрузки. Схема последовательно декодирует гласные буквы «Ю» (звук {Й”У}) и «И». Из ролика видно, что после декодирования звука {Й”У} включается синий светодиод, индицирующий переключение первой триггерной ячейки, а лампа накаливания включается только после декодирования звука «И», т.е. после переключения второй триггерной ячейки, которая задаёт время работы нагрузки. Возвращение в исходное состояние происходит в обратной последовательности: лампа выключается - второй одновибратор переключился в исходное состояние и за тем гаснет светодиод - первый одновибратор переключился в исходное состояние. Подача других команд не приводит к включению лампы накаливания – схема обладает довольно хорошей частотной избирательностью:

 

   И в завершении темы для примера приведу ещё одну экспериментальную схемку. Эта схема как «единое» устройство не проверялась, но её отдельные узлы ранее практически проверялись и показали положительный результат в работе. Если заинтересует, то можно попробовать спаять и поделиться впечатлениями на форуме. Схема позволяет голосом включать, выключать и регулировать яркость лампы накаливания, т.е. это устройство представляет собой голосовой диммер.  Схема показана на РИС.5:

7

 

   Как видно из схемы, управляющая часть состоит из двух голосовых каналов, о работе которых рассказано в схемах на РИС.1 и РИС.2. Первый голосовой канал (DA2 и DD1.1) декодирует команду «СВЕТ» и управляет включением или выключением лампы. Второй голосовой канал (DA3 и DD1.2) декодирует две команды – «ПУСК» и «СТОП», управляя диммированием лампы. Симистором VS1 управляет микросхема DA5 типа К145АП2 в типовом включении. Микросхема имеет два входа управления – инверсный 3DA5 и неинверсный 4DA5. Функциональное назначение этих входов одинаково – первый кратковременный сигнал откроет симистор, и лампа включится, второй кратковременный сигнал – закроет симистор и лампа выключится. Если сигнал управления подавать длительное время, то микросхема вырабатывает импульсы, которые плавно отпирают или запирают симистор. Это приводит к плавному изменению яркости лампы. Если выключить, а затем включить лампу, то яркость лампы будет такой же, как до выключения. Логика работы этих входов различна – вход 3DA5 управляется низким логическим уровнем, а вход 4DA5 – высоким. При декодировании команды «СВЕТ» триггер DD1.1 формирует короткий импульс с низким уровнем напряжения. Это включает лампу. При декодировании команды «ПУСК» триггер DD1.2 устанавливается в «единичное» состояние, поэтому на вход 4DA5 поступит высокий уровень напряжения и яркость лампы начнёт плавно изменяться. Если до этого момента яркость уменьшалась, то теперь она будет увеличиваться. Если до этого яркость увеличивалась, то теперь она начнёт уменьшаться. Если не подавать команду «СТОП» длительное время, то яркость лампы будет меняться от минимума до максимума (или от максимума до минимума) и обратно. После подачи команды «СТОП» и её декодировании, триггер DD1.2 вернётся в исходное «нулевое» состояние и регулирование прекратится - яркость лампы зафиксируется на выбранном уровне. Подав ещё раз команду «СВЕТ» можно выключить лампу – на входе 3DA5 триггер DD1.1 опять сформирует короткий импульс с низким логическим уровнем. Устройство получает питание через гасящий конденсатор С22 и однополупериодный диодно-стабилитронный выпрямитель VD9-VD10. Конденсатор С18 сглаживает пульсации. Микрофонный усилитель DA1 и тональные декодеры DA2, DA3 получают питание +5V от линейного стабилизатора DA4. Транзисторы VT1 и VT2 не только исполняют роль инверторов сигналов, но и согласуют логические уровни декодеров и триггеров.
   В приведенных экспериментальных схемах в качестве нагрузки использована лампа накаливания, но могут применяться различные другие объекты управления. Всё зависит от выдумки и области применения данных схем. Например, можно настроить тональный декодер на частоту гласных звуков «А» и «Ы», а коммутирующий элемент включить в цепь кнопки «TALK» говорящих часов. Тогда по команде «ЧАСЫ» говорящие часы проговорят текущее время…

Управление приборами через СОМ-порт компьютера - 5.0 out of 5 based on 5 votes

   Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и радиоприборами с помощью компьютера. Устройство подключают к одному из СОМ-портов, а управлять приборами можно как с помощью экранных клавиш, так и внешних датчиков.

   Схема устройства показана на рис.1. Его основа - микросхема 74HC595, представляющая собой 8-разрядный сдвиговый регистр с последовательным вводом и последовательным и параллельным выводами информации. Параллельный вывод осуществляется через буферный регистр с выходами, которые имеют три состояния. Информационный сигнал подают на вход SER (вывод 14), сигнал записи - на вход SCK (вывод 11), а сигнал вывода - на вход RSK (вывод 12). На микросхеме DA1 собран стабилизатор напряжения 5 В для питания регистра DD1.

сом1

Рисунок 1. Схема устройства

 

   Устройство подключают к одному из СОМ-портов компьютера. Информационные сигналы поступают на контакт 7 розетки XS1, сигналы завиписи информации - на контакт 4, а сигналы вывода информации - на контакт 3. Сигналы СОМ-порта согнласно стандарту RS-232 имеют уровни около -12 В (лог.1) и около +12 В (лог.0). Сопряжение этих уровней с входными уровнями регистра DD1 выполнено с помощью резисторов R2, R3, R5 и стабилитронов VD1-VD3 с напряжением стабилизации 5,1 В. 

   Сигналы управления внешними приборами формируются на выходах Q0-Q7 регистра DD1. Высокий уровень равен напряжению питания микросхемы (около 5 В), низкий - менее 0,4 В. Эти сигналы являются статическими и обновляются на момент поступления высокого уровня на вход RSK (вывод 12) регистра DD1. Светодиоды HL1-HL8 предназначены для наблюдения за работой устройства. 

   Управление устройством осуществляется с помощью разработанной автором программы UmiCOM. Внешний вид главного окна программы показан на рис.2. 

 

сом10

Рисунок 2. Внешний вид программы UniCOM

Псоле ее запуска следует выбрать свбодный СОМ-порт и скорость переключения выходов. В строки таблицы вводят состояние каждого из выходов устройства (высокий уроень - 1, низкий - 0 или пусто). Программа "перебирая" в рабочем цикле столбцы таблицы, устанавливает на выходах устройства соответствующие логические уровни. Занесенная в таблицу информация автоматически сохраняется при завершении работы программы и загружается вновь при ее следующем запуске. Для наглядности, в левой части окна программы подсвечены номера выходов, на которых установлен высокий уровень.

   Управление приборами можно осуществлять и с помощью внешних контактных датчиков, которые подключают к входам 1-3 и линии +5 В. Они должны работать на замыкание или размыкание контактов. Пример схемы подключения датчиков показан на рис.3.

сом2

Рисунок 3. Подключение контактных датчиков

 

   При нажатии на экранную клавишу "Настройка входов" открывается окно "Согласование входов и выходов" (рис.4.), где выбирают входы, которые будут изменять состояние выходов. Имитировать работу входов можно нажимая на экранные клавиши "1", "2", "3" основного окна программы. В тех случаях, когда приборами нельзя управлять с помощью логических уровней, следует применить реле, схема подключения которого показана на рис.5, или транзисторную оптопару (рис.6.).

 

сом11

Рисунок 4. Согласование входов и выходов

сом3

Рисунок 5. Схема подключения реле

 

сом4

Рисунок 6. Схема подключения транзисторной оптопары

 

   Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, чертеж которой показан на рис.7. Резисторы R1-R6 монтируют на выводах розетки XS1.

сом5

Рисунок 7. Чертеж печатной платы

 

   В устройстве применены резисторы С2-23. МЛТ, оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные, розетка XS1 - DB9F. Помимо указанных на схеме стабилитронов, можно применить BZX55C5V1 или отечественные КС174А, светодиоды - любые. Питают устройство от стабилизированного или нестабилизированного источника питания нпаряжением 12 В и током до 100 мА.

Источник: Журнал РАДИО 2007, выпуск 11.

   В моем случае была применена микросхема DD1 в корпусе SSOP16, входы и выходы сделаны на штыревых разъемах, на плате разместил кнопку включения/выключения питания; гнездо для подключения блока питания; блок питания с выходным напряжением 12 В был взят от модема TP-Link. Корпус для платы покамись не планируется. 

сом6

 

сом7

 

сом8

 

сом9

 

  Работа программы была проверенна под Windows 7/XP, проблем никаких не возникло. Для запуска программы достаточно распоковать архив и запустив приложение UniCOM.ехе.  Устройство можно использовать не только для управления приборами, но и создавать различные световые эффекты, например, на выходы "повесить" светодиодные ленты через оптопары или силовые ключи на транзисторах. На своем примере покажу какие световые эффекты можно сделать, выставив в таблице программы логические 1 и 0.

 

 

Световой эффект - "Бегущий огонь"

 

 

 Световой эффект - "Нарастающий столбик"

Это всего лишь малая часть тех эффектов, которые можно организовать. Фантазируйте и все получится...

Печатная плата - скачать

Программа UniCOM - скачать

Понедельник, 03 марта 2014 16:18

Голосовой монитор телефонной линии

Голосовой монитор телефонной линии - 5.0 out of 5 based on 3 votes

Голосовой монитор (далее – монитор) предназначен для контроля телефонной линии или абонентского оконечного устройства и представляет собой приставку, подключаемую к линии АТС параллельно телефонным аппаратам, автоответчику или АОН. На корпусе размещены телефонный линейный разъём, выключатели, светодиодный индикатор. Приставка имеет батарейный источник питания. Внешний вид показан на фото:

1

Монитор поможет при недостаточной освещенности клавиатуры (дискового номеронабирателя) телефонного аппарата или при ослабленном зрении у пользователя для своевременной коррекции набираемого номера. В ряде случаев монитор будет полезен электромонтерам связи. Монитор определяет процессы, происходящие в телефонной линии, после чего информирует о них речевыми сообщениями. Схему монитора можно рассматривать как альтернативный вариант схемам телефонных приставок подобного назначения, имеющим светоизлучающие индикаторы. Воспроизводимые голосовые фрагменты, при необходимости, можно перезаписать в любое удобное время.

1.   Технические характеристики:

Работа на телефонных линиях с напряжением Uлин = 60V,
Ток потребления от телефонной линии не более 35мкА;

Источник питания: батареи типоразмера АА (1,5V х 4шт).
Допустимые предельные значения напряжения питания: Uпред.макс = 6,3V, Uпред.мин = 3,6V.
Интервал номинального напряжения питания: Uпит.ном = 5,5…4,5V.

Ток потребления от источника питания с Uпит.макс = 6,0V:
при свободной линии АТС – не более 85мкА,
при занятой линии АТС – не более 4,5мА.
Ток потребления от источника питания с Uпит.ном = 5,0V:
при свободной линии АТС – не более 40мкА,
при занятой линии АТС – не более 3,6мА.
Ток потребления от источника питания с Uпит.мин = 4,0V:
при свободной линии АТС – не более 25мкА,
при занятой линии АТС – не более 2,7мА.
Ток потребления от источника питания с Uпит.ном = 5,0V в режиме выдачи сообщения:
с отключенным динамиком – не более 20мА,
с подключенным динамиком (R = 16 Ом) – не более 50мА.

Запись, хранение и воспроизведение сообщений: чипкордер ISD14хх или ISD25хх.
ОЗУ адресов: FIFO регистр, 16слов х 4бит.

2. Сервисные возможности:

После снятия трубки с аппарата (при занятии линии АТС):
выдача сообщения «ТРУБКА СНЯТА».

После укладки трубки на аппарат (при освобождении линии АТС):
выдача сообщения «ТРУБКА УЛОЖЕНА».


Импульсный режим набора номера:
выдача сообщений «1, 2, 3, …, 9, 0» согласно набранной цифре.

Тональный (DTMF) режим набора номера:
перед первой цифрой номера выдача сообщения «ТОНАЛЬНЫЙ НАБОР»,
выдача сообщений «1, 2, 3, …, 9, 0, *, #» согласно набранной цифре или знаку.

При появлении в линии АТС переменного напряжения ~U = 90…120V (индуктора):
выдача сообщения «ВХОДЯЩИЙ ВЫЗОВ».

Светодиодная индикация режима «запись» и завершения сообщения.

3. Работа принципиальной схемы устройства.

Принципиальная схема показана на РИС.1:

2

 

3.1 Подготовка к работе.

Перед подключением устройства к телефонной линии необходимо записать информационные сообщения в чипкордер DD6. Для этого на схему подают питание выключателем SA1.2 (на выходах Q0 – Q3 регистра DD5 установится уровень лог.0). Затем, выключателями 1, 2, 4, 8 секции SA1.1 по таблице устанавливают адрес, соответствующий определенному сообщению. Нажимают кнопку SB2 (включаются светодиод HL1 и микрофон BM1) и произносят слово или короткую фразу длительностью не более одной секунды. В конце записи фрагмента кнопку SB2 отпускают.

Таблица адресов и соответствующих им сообщений показана на РИС.2:

3

 

После того, как по всем адресам произведена запись, выключателями секции SA1.1 вновь выставляют адреса сообщений, и, кратковременно нажимая кнопку SB1, проверяют качество записи. Светодиод HL1 в конце воспроизведения каждого записанного фрагмента вспыхивает. Если сообщения по всем адресам удачно прописались, то выключатели секции SA1.1 возвращают в исходное разомкнутое состояние. В случае некачественной записи – сообщение переписывают и опять проверяют.

3.2 Подключение телефонной линии.

Телефонную линию подключают к разъему XS1. Напряжение Uлин = 60V с диодного мостика VD8 поступает на делитель R8-R9. Подстроечным резистором R9 настраивают напряжение на затворе VT2 таким, чтобы транзистор был открыт. Тогда на выходе 3DD3.1 установится уровень лог.1 и через R17 зарядит С11 до порога переключения элемента DD3.2. С выхода 4DD3.2 лог.0 поступит на вход 9DD3.3, а с выхода 10DD3.3 лог.1 поступит на С17. Дифцепь С17-R33 сформирует короткий положительный импульс, который поступит (провод RESET) на вход 9DD1, и сбросит счетчик в начальное состояние (на выходах 1, 2, 4, 8 - лог.0). С выхода 4DD3.2 лог.0 поступает (провод DATA) на вход направления счета 10DD1. При таком состоянии счетчика выход переполнения 7DD1 принимает значение лог.0, который поступает (провод TONE) на С23. Конденсатор С23 зарядится через R36 и на выходе 11DD3.4 сформируется короткий положительный импульс. Через VD22 импульс поступит (провод SHIFT) на вход 3DD5 и в регистр DD5 через R11 - R14 запишется информация с выходов счетчика DD1. Так как в регистр записана информация, то выход 14DD5 примет уровень лог.1. Через R22 лог.1 поступит на вход 15DD5 и на выходах Q0 – Q3 регистра появится записанная информация – адрес сообщения. С выхода 14DD5 лог.1 через цепь R18-С10 также поступит на вход 8DD4.3. С небольшой задержкой, определяемой временем заряда С10, на выходе 10DD4.3 появится лог.0 и зарядит С13 через R28. На входе 24DD6 сформируется импульс с низким уровнем, активирующий чипкордер DD6 в режиме воспроизведения. Так как на адресных входах DD6 установлен «нулевой» адрес, то прозвучит сообщение «ТРУБКА УЛОЖЕНА». По окончанию сообщения на выходе 25DD6 сформируется импульс с низким уровнем и светодиод HL1 вспыхнет. Через диод VD15 импульс поступит на вход 15DD5, а через VD13 разрядит С10. По заднему фронту импульса на входе 15DD5 должен произойти «вызов» следующей информации из регистра, но была записана только одна, поэтому состояние выходов Q0 – Q3 не изменится, а выход 14DD5 примет значение лог.0. Схема вернется в исходное состояние – С13 быстро разрядится через VD16, а чипкордер DD6 перейдет в режим ST. BY (Iпотр. не более 1,0мкА).

3.3 Занятие телефонной линии.

При снятии трубки телефонная линия занимается. Транзистор VT2 закрывается и с небольшой задержкой, определяемой цепью R17-C11, на выходе 4DD3.2 появляется лог.1, которая поступает (провод DATA) на входы 10 и 4, а также через VD3 на входы 13 и 3 счетчика DD1. Короткий положительный импульс, сформированный дифцепью С15-R29, поступит (провод SET) на вход 1DD1 и в счетчик запишется информация с входов D1, D2, D4 и D8, поэтому на выходах 1-2-4-8 счетчика появится такая же информация. Через R11 – R14 информация поступит на входы D0 – D3 регистра DD5. На входах 8 и 9 элемента DD3.3 – лог.1. Элемент переключится и с выхода 10DD3.3 лог.0 через R32 зарядит С16, значит на выходе 11DD3.4 сформируется импульс с уровнем лог.1. Через VD22 импульс поступит (провод SHIFT) на вход 3DD5 и запишет информацию в регистр. Чипкордер DD6 активируется и звучит сообщение, адрес которого был выставлен на выходах регистра DD5, т.е. «ТРУБКА СНЯТА».

3.4 Набор номера в импульсном режиме.

При импульсном наборе номера в линии присутствуют безтоковые и токовые посылки - импульсы с частотой F = 10Гц. Безтоковые посылки имеют амплитуду до Uимп.макс = 60V. Амплитуда токовых посылок зависит от схемы импульсного (наборного) ключа конкретного абонентского устройства и может находиться в интервале Uимп.мин = 0…15V. Разницу между Uимп.макс и Uимп.мин отслеживает транзистор VT2, открываясь при Uимп.макс и закрываясь при Uимп.мин, при этом на выходе 3DD3.1 формируются импульсы синфазно с импульсами в линии. Благодаря цепочке R17-С11 элемент DD3.2 своего состояния не изменяет – на его выходе постоянно удерживается лог.1. С выхода 3DD3.1 импульсы инвертируются элементом DD4.1 и поступают через цепь VD11-R20-С12 на вход 8DD3.3. В результате, перед каждым набором цифры (т.е. перед каждой импульсной последовательностью) на выходе 10DD3.3 устанавливается лог.1 и удерживается до завершения набора цифры. Эта лог.1 преобразуется дифцепью С17-R33 в импульс, который поступает (провод RESET) на вход 9DD1. Через R21 (диод VD14 закрыт) импульсы поступают (провод PULSE) на тактовый вход 15DD1. Происходит следующее – перед каждым набором цифры счетчик DD1 сбрасывается, а затем подсчитывает импульсы в режиме сложения, т.к. на входе 10DD1 установлена лог.1. После набора каждой цифры номера с небольшой задержкой, определяемой временем заряда С12, на выходе 10DD3.3 появляется лог.0. Это приводит к заряду С16 через R32 и, следовательно, к формированию импульса на выходе 11DD3.4. Через диод VD22 импульс поступает (провод SHIFT) на вход 3DD5 и записывает результат счета (двоичный код набранной цифры) в регистр DD5. Далее происходит процесс активации чипкордера DD6 в режиме воспроизведения - последовательно считываются коды цифр из регистра и звучат сообщения о набранных цифрах.

3.5 Набор номера в тональном (DTMF) режиме.

Если набор номера производится в тональном режиме, то в линии присутствуют сигналы DTMF. Для обнаружения и детектирования сигналов DTMF в схеме монитора применяется микросхема DD2 типа MT8870 в типовом включении. Сигналы с линии снимаются через конденсаторы С5 и С6, причем через С5 сигнал поступает (провод LINE) на вход DD2, а через С6 – на общий провод схемы. Когда линия не занята с выхода 10DD3.3 лог.1 поступает (провод MUTE) через R7 на вход 6DD2 и переводит микросхему в режим пониженного потребления тока (Iпотр. не более 25мкА). Лог.1 через VD5 быстро заряжает С1 и транзистор VT1 открывается. Переходом сток-исток транзистор шунтирует вход 2DD2. Это предохраняет микросхему от возможного повреждения при входящем вызове. Кроме этого, при импульсном наборе номера транзистор VT1 также открыт и шунтирует вход 2DD2. Диод VD2 и встроенный в VT1 защитный диод (параллельный каналу сток-исток) ограничивают амплитуду напряжения (например, помеха в линии) на уровне не более +Uпит и не менее –Uпит на входе DD2 при закрытом VT1. При занятии линии транзистор VT1 закроется только через секунду из-за цепочки С1-R4, т.е. напряжение на вход 2DD2 поступит после завершения переходного процесса, возникающего при снятии трубки (например, некачественный рычажный переключатель телефонного аппарата). Выход 15DD2 соединен с входом 10DD2, поэтому выходы Q0 – Q3 декодера DD2 постоянно находятся в Z-состоянии и включаются только в моменты выдачи информации (после обработки сигналов DTMF). Это устраняет «искажение» информации на входах регистра DD5 при работе счетчика DD1. Резисторы R11 – R14 исключают «конфликт» на шине данных.
Транзистор VT3 и резистор R7 были добавлены в схему на заключительном этапе проверки работоспособности монитора, т.к. обнаружилась «интересная» особенность микросхемы MT8870 – если перевести микросхему в режим ST. BY (подать лог.1 на вход PDN) именно в момент выдачи информации, то выходы Q0 – Q3 в Z-состояние не перейдут, а на выходе STD останется лог.1. Выяснилось это случайно при укладке трубки на аппарат во время набора номера в тональном режиме. К чему это приводит видно из схемы – лог.1 с выхода STD через VD9 постоянно «дежурит» на входе 3DD5, т.е. работа монитора становится невозможной. Транзистор VT3 устраняет этот нюанс, запрещая прохождение лог.1 на вход 6DD2 пока на выходе 15DD2 присутствует лог.1.
С появлением в линии сигнала DTMF на выходе раннего управления 16DD2 появляется лог.1 и через Н.З. контакты 4-5 реле К1 поступает на аноды диодов VD1, VD4 и VD6. На входе 4DD1 и входах 13,3DD1 (через диод VD3) уже установлена лог.1. Через VD6 лог.1 поступит на вход 12DD1, а через VD1 на вход записи 1DD1. В счетчик DD1 запишется информация (код 1111), а так как на входе направления счета 10DD1 также лог.1, то выход переполнения 7DD1 примет значение лог.0, который поступит (провод TONE) через С23 на вход 13DD3.4. На выходе 11DD3.4 сформируется импульс, который через VD22 поступит (провод SHIFT) на вход 3DD5 и запишет в регистр информацию. Далее происходит процесс активации чипкордера DD6 и звучит сообщение «ТОНАЛЬНЫЙ НАБОР». Через время не менее 40ms (время, необходимое для опознания сигнала DTMF) тональная посылка будет декодирована и на выходе 15DD2 появится лог.1, которая поступит на вход 10DD2. На выходах Q0 – Q3 появится код набранной цифры или знака, который поступит на входы D0 – D3 регистра DD5. Через диод VD9 лог.1 запишет этот код в регистр DD5. Далее происходит процесс активации чипкордера DD6 - звучат сообщения о набранных цифрах или знаках. Так как на выходе 7DD1 лог.0 продолжает удерживаться на протяжении всего набора номера, то сообщение «ТОНАЛЬНЫЙ НАБОР», прозвучавшее вначале набора первой цифры, выдаваться больше не будет.

3.6 Освобождение телефонной линии.

При укладке трубки на аппарат линейное напряжение вновь становится равным Uлин = 60V и повторяется процесс обработки сигнала, описанный в пункте 3.2. Следует только уточнить, что сигнал освобождения линии после укладки трубки дополнительно обрабатывается узлом на элементе DD4.4. Трубка может быть уложена в процессе набора цифры (отработка импульсной последовательности). Во время набора, как указывалось в пункте 3.4, на выходе 10DD3.3 удерживается высокий логический уровень, пока отрабатывается цифра. При укладке трубки в этот момент с выхода 4DD3.2 лог.0 поступит на вход 9DD3.3, следовательно, состояние выхода 10DD3.3 не изменится и, как следствие, сообщение «ТРУБКА УЛОЖЕНА» не прозвучит. Узел на элементе DD4.4 сформирует импульс в любом случае и через VD23 выдаст (провод RESET) на счетчик DD1.

3.7 Входящий вызов.

Когда к абоненту поступает сигнал вызова, то в линии появляется переменное напряжение (индуктор) с амплитудой Uвыз = 90…120V. Это напряжение выделяется с линии конденсатором С3, выпрямляется мостиком VD7 и сглаживается конденсатором С7. Реле К1 срабатывает и его контакты К1.1, К1.2 переключаются. Контакты 4 и 6 секции К1.2 замыкаются и питание через диоды VD1, VD4 и VD6 подается на счетчик DD1. На входах данных счетчика устанавливается код 1110 и через VD1 напряжение высокого уровня заносит этот код в счетчик по входу записи 1DD1. На выходах 1-2-4-8 счетчика появляется записанный код. Выход переполнения 7DD1 принимает значение лог.1 и поступает (провод TONE) на контакт 3 секции К1.1. Контакты 1 и 3 секции К1.1 замкнуты, следовательно, на выходе элемента 3DD4.2 сформируется положительный импульс, который через VD10 поступит (провод SHIFT) на вход 3DD5 и запишет код в регистр DD5. Далее активируется чипкордер DD6 и звучит сообщение «ВХОДЯЩИЙ ВЫЗОВ». По окончанию посылки вызова реле К1 отпускает, и контакты переключаются в исходное состояние. При размыкании контактов 1 и 3 секции К1.1 элемент DD4.2 также сформирует импульс, который запишет код в регистр. Таким образом, запись кода в регистр происходит в начале и в конце посылки вызова.

4. Голосовой монитор набираемого номера (для режима DTMF).

Выделив из схемы приемник сигналов DTMF не сложно реализовать схему монитора набираемого номера. Наверно, было бы логичнее использовать название «Голосовой индикатор», так как схема отслеживает только один процесс – набор номера, а под мониторингом понимается отслеживание нескольких процессов в комплексе.

Схема варианта такого устройства показана на рисунке 3:

4

 

Здесь применяется дифференциальная схема подачи сигнала на входы IN+ и IN- приемника MT8870, рекомендуемая в даташите. Добавлены два стабилитрона VD1 и VD2, защищающие входы DD1. В остальном схема фактически ничем не отличается от схемы на РИС.1. Транзистор VT1 работает в качестве инвертора, так же как элемент DD4.3 в схеме на рисунке 1. Для питания используется сетевой источник питания на трансформаторе Т1 и стабилизаторе напряжения DA1 с Uвых = 5V.


5. Использование чипкордеров ISD25хх.

Увеличить длительность записываемых сообщений можно, если использовать чипкордеры 25-той серии. Фрагменты схемы с такой доработкой показаны на рисунке 4:

5

 

Чипкордеры ISD25хх отличаются от чипкордеров ISD14хх управлением и автоматический переход в режим ST. BY после воспроизведения сообщения у ISD25хх возможен только в режиме кнопочного управления. При работе с адресными линиями А0 – А9 необходимо изменять состояние входа PD (Power Down). Режим записи или воспроизведения определяется состоянием входа REC/PLAY. На рисунке 4.1 показан фрагмент схемы монитора, в котором показано как это сделать. Там же справа дана «даташитовская шпаргалка» по управлению чипкордером. Позиционные обозначения элементов продолжают обозначения элементов на РИС.1. Транзистор VT4 устанавливает на входе 24DD6 лог.0, как только в регистр DD5 записалась новая информация, тем самым выводит чипкордер из состояния ST. BY. Транзистор открыт все время пока не будет считана из регистра последняя информация. После подачи на вход 24DD6 низкого уровня напряжения с небольшой задержкой, определяемой цепочкой R18-С10, на выходе 10DD4.3 появится лог.0. Дифцепь С13-R28 преобразует этот лог.0 в импульс с низким уровнем, который поступает на вход 23DD6. Включается режим воспроизведения. По окончанию воспроизведения последнего записанного сообщения импульс с низким уровнем на выходе 25DD6 через диоды VD15 и VD13 возвращает схему к начальному состоянию – закрывается VT4 и DD6 переходит режим ST. BY.
Для записи переключатель SA2 переводят в положение, когда замыкаются контакты 1-2. Микрофон BM1 получает питание, вход 27DD6 подключится к общему проводу, а через открытый диод VD24 на вход 24DD6 поступит низкий уровень напряжения. Чипкордер подготовлен к режиму записи. Нажав и удерживая SB1 производят запись сообщения. Светодиод HL1 в процессе записи не работает. В конце записи кнопку SB1 отпускают.
Чтобы проверить запись, переключатель SA2 переводят в положение замкнутых контактов 1-4. Вход 24DD6 подключится к общему проводу. На вход 27DD6 поступает высокий уровень напряжения через микрофонную цепь, диод VD24 при этом закрывается. Чипкордер подготовлен к режиму воспроизведения. Кратковременно нажав кнопку SB1 проверяют запись. В конце воспроизведения светодиод HL1 вспыхнет. Перед записью и воспроизведением (перед нажатием кнопки SB1) переключателями секции SA1.1 устанавливают адрес сообщения. Для работы монитора в автоматическом режиме переключатель SA2 устанавливают в положение замкнутых контактов 1-3.
По схеме видно, что адресация изменена – используются адреса А4–А7, что и определило длительность одного сообщения - Т=1,6 секунды. На рисунке 4.2 показана адресация для получения длительности одного сообщения - Т=3,2 секунды. Такой длительности более чем достаточно для данного проекта.
Ниже приводятся таблицы, по которым легко определить заполнение блока памяти разных чипкордеров в зависимости от установленного адреса:

6

Записаны все 16 сообщений, каждое длительностью 0,8сек. (ISD1416, ISD2532, ISD2560) или 1сек. (ISD1420, ISD2540, ISD2575) при использовании адресов А3, А4, А5, А6.

 

 

7

Записаны все 16 сообщений, каждое длительностью 1,6сек. (ISD2532, ISD2560) или 2сек. (ISD2540, ISD2575) при использовании адресов А4, А5, А6, А7.

 

8

Записаны все 16 сообщений, каждое длительностью 3,2сек. (ISD2560) или 4сек. (ISD2575) при использовании адресов А5, А6, А7, А8.

6. Практическая конструкция.

Устройство можно разместить в любом подходящем корпусе. В данном случае использован корпус от релейного блокиратора, который раньше работал в составе старенькой польской учрежденческой АТС. Подготавливается плата по размеру основания корпуса:

9

Предварительно продумав размещение микросхем, распаял элементы на плате:

10

11

Вид на элементы со стороны линейного разъема RJ-11:

12

После завершения распайки элементов на плате приступил к размещению элементов на корпусе:

13

 

Корпус готовился для схемы монитора с чипкордером ISD1420, поэтому на корпусе установлены две кнопки SB1 и SB2. Кнопку SB2 «ЗАПИСЬ старт/стоп» лучше применить «мягкую», т.е. без щелчка. Тогда при записи не будут записываться щелчки, возникающие при нажатии и отпускании кнопки. Большая кнопка на корпусе внизу фото как раз такого типа. Кнопка SB1 «проверка записи» - обычная тактовая.
После доработки схемы на плату был установлен чипкордер ISD2560:

14

Поэтому, кнопка была заменена тумблером SA2 на три положения.
Изготовление монитора завершается соединением проводами всех элементов, размешенных на плате и корпусе:

15

Остается установить в батарейный отсек элементы питания и записать сообщения:

16

После записи сообщений подключаю линейный провод к разъему и устройство готово к эксплуатации:

17

В заключение темы можно посмотреть два демонстрационных ролика. В первом ролике показан процесс записи сообщений и работа монитора при наборе номера на кнопочном телефонном аппарате в импульсном и тональном режимах, а также при входящем вызове:

 

Второй ролик показывает работу голосового монитора при наборе номера на телефоне с дисковым номеронабирателем. Телефон «сто лет» валялся в кладовке, и никакой уверенности в его работоспособности не было. Ролик показывает пример проверки исправности дискового номеронабирателя.

 

Воскресенье, 01 сентября 2013 10:05

Изменитель голоса для проводного телефона

Изменитель голоса для проводного телефона - 4.5 out of 5 based on 2 votes

Автор: Борисов А.Л. г.Озерск, Россия

Устройства, изменяющие голос, можно отнести к разряду устройств-шуток и особой практической ценности они не несут. Кроме применения в детских игрушках, карнавальных масках или в музыкальных примочках изменитель голоса забавно использовать совместно с телефоном – если позвонить, то можно разыграть знакомых или коллег по работе неизвестным им голосом.

 1

В рекламе производители указывают еще одно применение телефонных изменителей голоса: «Protect Your Family & Business». Насколько надёжно такие устройства защищают семью и бизнес, могут оценить лишь сами пользователи, купившие изменители голоса для этих целей.

В тексте приняты следующие сокращения:

   ТА – телефонный аппарат (проводной);

   МК – микрофонный капсюль;

   ТК – телефонный капсюль;

   МТШ – микротелефонный (микрофон + телефон) шнур (витой, в форме спирали), соединяющий разговорный узел телефона с МК и ТК, установленными в телефонной трубке.

1. Краткий обзор некоторых моделей телефонных изменителей голоса, представленных в интернете.

  Телефонные изменители голоса (Telephone Voice Changer или Televoicer) выпускаются в виде приставок или встраиваются в схемы телефонных аппаратов. В основном представлена продукция тайваньских и китайских производителей. Телевойсеры, выпускаемые зарегистрированными фирмами, имеют присвоенный номер модельного ряда (обычно указан на лицевой панели устройства), а модели, выпускаемые no name – конторами такого номера не имеют, но могут выглядеть в точности как «фирменные». Редко, но есть в продаже телевойсеры отечественных компаний. Чаще всего это кнопочные телефоны от разных производителей, дополненные опцией изменения голоса.

  1.1 Приставки для изменения голоса.

  На сайтах интернет-магазинов имеется в продаже портативная накладная приставка (Handheld Voice Changer):

2

3

  После набора номера приставку прикладывают к МК телефонной трубки. Звукоизолятор из мягкого материала вокруг динамика устройства препятствует проникновению естественного голоса в микрофон трубки и устраняет возможную акустическую связь динамик - микрофон. Фрагмент инструкции показывает основные типы изменений, которые получаются после преобразования мужского и женского голосов:

4

  Достоинство – возможность работы с любыми проводными телефонами, в том числе с телефонами-трубками. Недостатков два. Первый – речевой сигнал микрофоном в трубке ТА принимается через дополнительный акустический преобразователь, поэтому сигнал, передаваемый в телефонную линию, может содержать больше помех и искажений. Второй недостаток, впрочем, не существенный – необходимо постоянно удерживать приставку приложенной к трубке, поэтому, такой конструктив телевойсера не для длительных телефонных разговоров. Скромненько, но со вкусом.

  Заслуживают внимания проводные приставки (Wired Voice Changer), например, «Voice Changer MODEL TC-A» или с регулятором уровня передаваемого сигнала «VOICE CHANGER MODEL 1»: 

5

С проводными телевойсерами в комплекте всегда поставляется МТШ, так как они подключаются между ТА и его трубкой:

6

   На передней панели два переключателя «PITCH» дискретно задают восемь уровней изменения речи – низкий (LOW) или высокий (HIGH). Включение производят кнопкой с фиксацией, размещенной возле разъёмов «4P4C». К разъёмам подключаются МТШ, соединяющие приставку с ТА и  телефонной трубкой:

7

Если кнопка не нажата, то в телефон передается естественный не изменённый голос.

В роликах показан этот телевойсер: 

Пример изменения мужского голоса:

  На передней панели также установлен переключатель «PHONE TYPE». Фактически это главная деталь в проводных приставках, потому, что именно этот переключатель определяет, будет ли работать данный телевойсер с тем или иным телефоном. Следует более подробно разобраться в необходимости этого переключателя и его назначении. На рисунках 1 – 3 показаны поясняющие схемы:

 8

  На рисунке 1.1 изображена розетка «4Р4С» (4 позиции, 4 контакта), устанавливаемая в ТА и телефонных трубках. Розетка предназначена для подключения МТШ. Не следует путать разъёмы «4Р4С» с разъёмами «RJ» (Registered Jack). Соединение «4Р4С» используется только для подключения внутри оконечного устройства, а соединение «RJ»  - как интерфейс для подключения различных устройств к внешней сети, следовательно, четырех контактные разъёмы «4Р4С» (или двух контактные «4Р2С») никакого отношения к «RJ» не имеют. 

  Цоколёвка розетки показывает, какой цвет и номер имеют провода, отходящие от её контактов. Если к двум розеткам «4Р4С», лежащим на столе друг против друга, подключить МТШ, то цвет проводов в МТШ будет соответствовать цвету проводов в одной из розеток «4Р4С». Если МТШ перевернуть на 180 град., то цвет проводов в МТШ будет соответствовать цвету проводов в другой розетке «4Р4С». Поэтому, при проверке микрофонного (передающего) и телефонного (приёмного) трактов в ТА, нужно учитывать, что выводы розеток «4Р4С» телефона и трубки, соединённых витым шнуром, будут иметь разные номера и цвет проводов. Это показано на рисунках 1.2 и 1.3. Например, черный провод (1) розетки XS1 «прозвонится» с желтым проводом (4) розетки XS2, т.к. эти розетки расположены в виде «зеркального отражения».

  На рисунке 2 показано подключение ТК и МК к розетке «4Р4С», чаще всего встречаемое в телефонных трубках по данным «Википедии». Ради «спортивного» интереса захотелось проверить это утверждение. На рисунке 3 показано подключение электретного МК и динамического ТК в трубках ТА, которые удалось получить во временное пользование (в любом интернет-поисковике можно посмотреть внешний вид этих телефонов). Подключение ТК и МК в трубке ТА «GE» на рис. 3.1 соответствует схеме подключения, приведённой на рис. 2.1. Точка на УГО микрофона означает, что минусовой вывод электретного микрофона соединён с корпусом. В трубке отечественного ТА «ТЕЛЛУР» (гор. Зеленоград) подключение соответствует рис. 2.2. В трубках двух корейских ТА «JUNGPOONG», «SAMSUNG» и ТА «ATLANTA» (рис. 3.3) подключение ТК и МК одинаково. Оно соответствует рис. 2.1, но, в отличие от ТА «GE», микрофон этих ТА подключен с другой полярностью. Подключение ТК и МК в трубке корейского ТА «LG» (рис. 3.4) соответствует рис. 2.1, (так же, как в ТА «GE»), но цвет проводов отличается. В трубке китайского ТА «SUPERTEL» на рис. 3.5 один вывод ТК соединён с минусовым выводом МК, а жёлтый провод подключен к газоразрядной лампе, выполняющей роль индикатора входящего вызова. В трубке китайского ТА «WINDSOR» цвет проводов совпадает с рис. 2.1 и рис. 2.2, но подключение ТК и МК совершенно иное. Можно сделать вывод, что подключение ТК и МК к розетке «4Р4С» не нормируется (нет общепринятого стандарта), т.е. производители телефонов подключают ТК и МК на своё усмотрение проводами любого цвета.

  На фото видно, что переключатель «PHONE TYPE» имеет два положения, поэтому им можно выбрать только два варианта включения МК и ТК (как на рис. 2.1 или на рис. 2.2)  Сколько бы контактов не было у этого переключателя, все равно проблема универсальности подключения остаётся. Поэтому обыватели, купившие эти телевойсеры, в интернете задают вопросы о совместимости с ТА, находящимися у них в использовании.

  Более продуманным в этом смысле можно считать телевойсер модели «LG-215A», разработанный тайваньской фирмой «TRONIC ACE TECHNOLOGY INC», продукция которой продаётся под брендом «UNITONE»:

9

10

  Для работы с разными телефонами телевойсер адаптируется с помощью панели «HANDSET SWITCH», выделенной зелёным цветом. Здесь выбор схемы подключения МК и ТК производится не одним, а двумя независимыми переключателями SW1 и SW2. Кроме того, установлен кнопочный переключатель «MIC POLARITY», корректирующий полярность электретного микрофона. Эти меры увеличивают число ТА, с которыми может быть совместима данная модель телевойсера (в инструкции заявлено 80% имеющихся на рынке ТА). Голос изменяют нажатием кнопок «VOICE ADJUST», а уровень передаваемого сигнала – регулятором «VOLUME».

  К главному достоинству проводных приставок можно отнести хорошее качество передаваемого речевого сигнала. Недостаток – нет совместимости с некоторыми ТА, например, со старыми моделями, имеющими порошковый МК и невозможность подключения к телефонам-трубкам.

  1.2 Телефоны с опцией изменения голоса.

  Телефоны - изменители голоса (Voice Change Phone) содержат стандартные функции ТА с кнопочным набором номера. Опция изменения голоса выбирается дополнительной кнопкой или переключателем. Это могут быть дорогие многофункциональные модели ТА с ЖК-индикатором и спикерфоном или простые кнопочные ТА. В качестве примера можно привести ТА от фирмы «Логос»:

11

Ролики с демонстрацией работы этого ТА в режиме изменения голоса. Первый ролик с мужским голосом: 

 Второй ролик с женским голосом:

  Модель ТА «VC-12P», производимая в КНР, выполнена в виде простейшего телефона-трубки, который работает только с тональным (DTMF) способом набора номера:

12

13

Ролик с демонстрацией работы этой модели: 

   В приведённых примерах телефонных изменителей голоса схемные решения различны, но наличие в некоторых развлекательного режима «голос робота», с большой долей вероятности позволяет утверждать, что схемы этих устройств выполнены на базе однотипных микросхем.

  2. Микросхемы – изменители голоса.

  Все микросхемы изменяют голос в масштабе реального времени и не нуждаются в  дополнительной внешней памяти. Обвязка микросхем - минимальное количество деталей. Управление осуществляется кнопками и (или) переключателями. Далее перечислены микросхемы, наиболее часто упоминаемые в литературе по электронике, и показаны типовые схемы включения (для подробной информации необходимо воспользоваться даташитом).

  У радиолюбителей пользуются популярностью изменители голоса, построенные на микросхемах «Voice Modulator», производимых фирмой «HOLTEK SEMICONDUCTOR INC» - HT8950 (корпус DIP-18) и HT8950A (корпус DIP-16). Обе микросхемы работают в интервале питающего напряжения Uпит=2,4V…4,0V. Микросхемы, кроме изменения голоса, имеют два специально выделенных эффекта – «вибрато» и «голос робота». Наличие эффекта «вибрато» позволяет применять эти микросхемы в музыкальных преобразователях, например, в примочках для электрогитар.

  Структура микросхем HT8950, HT8950А, цоколевка и схема включения показаны на рисунке:

14

15

16

   Микросхемы MCM6322 и MCM6722, предназначенные для дискретного преобразования октавы (17 ступеней с шагом 1/8 октавы, т.е. очень плавно), производятся фирмой «OKI SEMICONDUCTOR». Обе микросхемы работают в интервале  питающего напряжения Uпит=4,0V…6,0V и выполнены в корпусе SOP-24. Функционально микросхемы похожи и различаются только алгоритмом управления:

  Микросхема МСМ6322:

17

18

Микросхема МСМ6722:

19

20

21

  Самые простые изменители голоса – это микросхемы (два полных клона) WIN8072, производимая фирмой «WINLEAD IC DESIGN», и RTS0072B, производимая фирмой «REALTEK». Микросхемы работают в интервале напряжения Uпит=3,0V…5,0V. Кроме изменения голоса имеют один выделенный эффект «голос робота» и выполнены в корпусе DIP-16:

22

23

24

  Для одного устройства (или для практического знакомства с микросхемами) в интернет-магазинах можно заказать готовый набор для сборки изменителя голоса. Стоимость наборов примерно на порядок выше цены на микросхему и сборочные наборы чаще есть в продаже. В наборах предлагается собрать устройство по одной из типовых схем, рекомендуемых в даташите. Например, компания «VELLEMAN» предлагает набор «MK171» на микросхеме HT8950A:

25

Компания «Мастер Кит» предлагает для сборки набор «NT200» на микросхеме RTS0072B:

Имея в наличии хотя бы одну из перечисленных микросхем, не трудно сделать свой телефонный изменитель голоса. 

  3. Телефонные изменители голоса на микросхеме RTS0072B.

  Если в даташите посмотреть электрические характеристики микросхемы RTS0072B, то можно видеть, что минимальная чувствительность по входу IN (выв.13) соответствует уровню 0,5V переменного напряжения от пика до пика (Vin p-p). Тем не менее, в схемах применения сигнал на вход микросхемы подают без предварительного усиления непосредственно с микрофона. Если динамик и микрофон не расположены друг против друга, то прямое подключение микрофона к входу RTS0072B не создаёт паразитную акустическую связь «динамик – микрофон» (даже без специальных мер для подавления этой обратной связи). Но, такое подключение требует близкого расположения источника звука относительно микрофона, необходимо говорить в микрофон с очень близкого расстояния. Схема, показанная на рис. 4.1, больше подходит для масок, чем для телефонов. Абонент может удерживать телефонную трубку по-разному, поэтому расстояние от МК до рта говорящего в процессе разговора меняется в большую или меньшую сторону.

  В даташите также указана особенность микросхемы – «With a silence function» - «с функцией тишины». Пояснить работу функции, можно на таком примере: если во время телефонного разговора абонент 1 слушает абонента 2, то он слышит не только речь, но обязательно и звуки в комнате. Если абонент 2 замолчал, то абонент 1 будет продолжать слышать звуки окружающей обстановки. С функцией тишины, как только абонент 2 замолчал, то абонент 1 не услышит звуки в комнате, т.е. передача относительно слабых окружающих звуков блокируется. Функцию тишины обеспечивает компаратор, показанный на структурной схеме RTS0072B.

 26

  Во время телефонного разговора при большом расстоянии до МК, включенном по схеме на рис. 4.1, слушающим абонентом работа компаратора будет восприниматься как пропадание из слов букв или слогов, речь звучит как булькающая. На рис. 4.2 показан вариант предварительного микрофонного усилителя. Резистор R2 подбирают таким, чтобы на коллекторе VT1 была половина Uпит, а резистором R4 настраивают необходимую амплитуду выходного сигнала. Проверка показала, что схема включения микрофона, показанная на рис. 4.3 (из даташита), даёт лучший результат «микрофон – вход RTS0072B». Подобрав сопротивление резистора R1 для конкретного экземпляра микрофона, эту схему можно рекомендовать вместо схемы на рис. 4.1. Схема отличается незначительным током потребления. Хороший результат был достигнут при подключении резистора R3 к входу IN (выв.13), как показано на рис. 4.4. Изменяя сопротивление R3 в указанных пределах, регулируют порог срабатывания входного компаратора, т.е. настраивают момент включения функции «тишина». Резистором R2 добиваются максимальной амплитуды выходного сигнала при возможно большем расстоянии до микрофона.

  На рис. 4.5 приведён пример переключения с дискретного управления тональностью голоса (выключатели SA1 и SA2) на плавное регулирование переменным резистором R2 с помощью выключателя SR2, конструктивно встроенного в переменный резистор.

  На рис. 4.6 показан вариант дискретного управления тональностью голоса одним переключателем SA1 на пять положений. Необходимые комбинации сигналов на входах S1 (выв.3) и S2 (выв.4) получены благодаря диодам VD1 и VD2. В положении «5» микросхема выходит из режима изменения голоса и работает как микрофонный усилитель с функцией тишины. Входы SEL (выв.5), ROSCI (выв.8) и выход ROSCO (выв.9) оставляют свободными.

  На рис. 4.7 показан вариант только плавного регулирования тональности голоса. Входы S1 и S2 не используются, а вход SEL постоянно подключен к минусу питания. 

  На рис. 4.8 показана зависимость уровня постоянного напряжения на выходе RDOUT (выв.16) от уровня входного переменного сигнала Vin. Выходной переменный сигнал Vout наложен на эту постоянную составляющую напряжения.

  Если вход ROB (выв.7) подключить к минусу питания, то голос говорящего будет преобразован в голос робота, причем тональностью эффекта можно управлять, либо дискретно, либо переменным резистором. Только нужен ли этот спецэффект при телефонном разговоре?

  3.1 Телефон с опцией изменения голоса.

  Схема изменителя голоса может быть встроена практически в любой проводной кнопочный ТА, в трубке которого установлен электретный МК, например, в упомянутый телефон «WINDSOR»:

27

  Для понимания процессов, происходящих в устройстве, не помешает хотя бы бегло познакомиться со схемой этого ТА. Принципиальная схема ТА «WINDSOR» модели Т-1500 показана на рисунке 5:

28

 Схема является типовой для большинства китайских телефонов низкой ценовой категории и в данной модели размещена на трёх печатных платах:

   1. Т-1500Н – плата моста питания, рычажного переключателя и генератора вызывного сигнала; 

   2. T-1500L – плата клавиатуры;

   3. T-1500M – плата номеронабирателя и разговорного узла.

  Когда трубка уложена на рычажный переключатель (SW1 «hook sw» в положении как на схеме), то микросхема частотно-импульсного номеронабирателя U1 типа UM91215A получает питание через R29, R27 и D2. Это напряжение питает внутреннее ОЗУ микросхемы, что необходимо для сохранения последнего набранного номера после укладки трубки. Через R14 питание поступает на вход HS (выв.1) и микросхема «понимает», что трубка уложена на аппарат.

  При входящем вызове через R39, C20 и замкнутые контакты SW2 «ring on/off» переменное напряжение поступает на генератор вызова Q9. Генератор работает только во время положительных полуволн вызывного напряжения. Генерация формируется за счет сигнала обратной связи, который подаётся на базу Q9 со среднего контакта пьезоизлучателя BQ1.

  При снятии трубки, контакты рычажного переключателя SW1 замыкают R29, а вход HS микросхемы U1 подключают к минусу питания. С диодного моста D10-D13 напряжение поступает на ключ линии Q8. Транзистор Q7 согласует импульсный выход NSI (выв.9) с ключом Q8. Через R25 открывается Q7, который через R23 открывает Q8. Линия АТС занимается, и напряжение в ней понижается с Uлин=60V до Uлин=8…9V. Теперь микросхема U1 дополнительно получает питание через D4 и R28 с малым сопротивлением. 

  Во время разговора сигнал с микрофона BM1 через С10 и R11 поступает на модулятор линии Q3. Переменный сигнал с линии выделяется конденсатором С3 и усиливается транзистором Q2, в коллекторную цепь которого включен телефонный капсюль BF1.

  При импульсном способе набора номера на выходе NSI формируются импульсы с низким уровнем напряжения и поступают на базу транзистора Q7. Транзистор Q8 закрывается синхронно с импульсами, отключая и подключая разговорную схему. Происходит набор номера, а питание микросхемы U1 поддерживается за счёт заряда конденсатора C9. Диод D2 предотвращает разряд С9 через внешние цепи схемы. Если переключатель SW3 «pulse/tone» установить в положение «tone» или на клавиатуре нажать кнопку « */T », то набор номера будет происходить в тональном режиме (DTMF). На выходе TONE (выв.7) микросхемы U1 формируются двух частотные коды цифр и через R20 и С11 поступают на модулятор Q3.

  Выход MUTE (выв.8) микросхемы U1 формирует низкий уровень на катодах диодов D9 и D11 во время отработки микросхемой номера в импульсном или частотном режимах. Диод D11 шунтирует питание микрофона, тем самым подавляя помехи частотному способу набора. Диоды D9 и D10 должны устранять раздражающие щелчки в телефонном капсюле при импульсном способе набора номера, однако этого не происходит.

  Нагрузкой линии служит стабилитрон D1, падение напряжения на котором, сглаженное конденсатором С12, используется для питания микрофона и телефонного усилителя. Вместо стабилитрона производители могут устанавливать в эту цепь резистор сопротивлением R=100…300 Ом, цепочку из двух, трёх кремниевых диодов или светодиод.

29

30

  При работе на отечественных линиях АТС возникают характерные неисправности вида:

   1. Пробой транзистора Q8 при снятии трубки в момент прохождения посылки вызова;

   2. Пробой микросхемы U1 по выходу NSI (выв.9) при снятии трубки в момент прохождения посылки вызова;

   3. Пробой микросхемы U1 по входу VDD (выв.6) в процессе эксплуатации ТА.

Схема телефонного аппарата, в которую внесены изменения для устранения указанных недостатков и добавлена опция изменения голоса, показана на рисунке 6:

31

  Добавленные в схему элементы показаны синим цветом, а элементы схемы телефона, которые подверглись замене – зелёным.

  Микросхема DD1 получает питание Uпит=3V от стабилитрона D1, напряжение на котором дополнительно сглаживается конденсатором С9. Микрофон BM1 и предварительный усилитель на VT3 также запитаны от стабилитрона D1, но через RC-фильтр на элементах R15 и C13.

  Переключателем SA1 включают или выключают режим изменения голоса. Когда режим включен, то мигающий светодиод HL1 получает питание и вспышками указывает на активацию режима. Конденсатор С6 устраняет негромкие щелчки в телефонном капсюле BF1, возникающие при  работе внутренней схемы светодиода.

  Сигнал с электретного микрофона BM1 усиливается по амплитуде транзистором VT3 и через С14 поступает на вход IN (выв.13) микросхемы DD1, которая преобразует естественный голос в голос другой тональности. Тональность зависит от сопротивления переменного резистора R6. С выхода RDOUT (выв.16) DD1 сигнал поступает на нагрузку выхода – подстроечный резистор R8, которым настраивают необходимый уровень сигнала для согласующего каскада на транзисторе VT1. Резистор R10 задаёт необходимое смещение на базе VT1, а резистор R11 повышает входное сопротивление каскада и не допускает перемодуляции сигнала. Конденсаторы С8 и C12 – фильтры, устраняющие обратную связь по высокой частоте между микрофоном и телефонным капсюлем.

Настройка заключается в регулировке R8, чтобы переменное напряжение на эмиттере Q8 было не менее, указанного на схеме (~Uразг.min = 2,0V от пика до пика). 

О доработках.

В схему телефона введены элементы: 

    1. Варистор RU1 (тип СН2-1а) – защищает схему номеронабирателя от перенапряжения при снятии трубки в момент посылки вызова, уменьшая своё сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Напряжение варистора должно быть не менее Uраб=100V, иначе могут происходить сбои при наборе номера в импульсном режиме.

   2. Стабилитрон VD2 (тип КС518А) – защищает схему разговорного узла при снятии трубки в момент посылки вызова. После занятия линии, когда напряжение в ней уменьшится, в работе схемы не участвует.

   3. Стабилитрон D3 (тип КС133А) – защищает микросхему U1 по питанию. В большинстве микросхем-номеронабирателей установлен источник опорного напряжения. В самом простом случае – это микромощный стабилитрон с Uстаб=3,0V и значением рабочего тока Iвн.стаб=0,01…0,5мА. Часто производители не устанавливают стабилитрон во внешнем источнике питания, если используемая микросхема-номеронабиратель содержит встроенный стабилитрон. Тем не менее, дополнительный внешний стабилитрон нужен всегда, т.к. встроенный имеет свойство пробиваться во время набора номера, когда в линии присутствуют импульсы с амплитудой до U=60V и велика вероятность превышения максимального тока. Микросхема UM91215A работает в интервале напряжения Uпит=2,0V…5,5V.

   4. Транзистор Q8 (тип КТ816А) – практика эксплуатации импортных телефонов на отечественных линиях АТС показывает, что устанавливаемые в импульсных ключах транзисторы 2N5401 (Uк-э макс=160В, Iк.имп.макс=600мА, Pк.макс=0,35Вт) часто выходят из строя, хотя их характеристики удовлетворяют условиям эксплуатации. Объяснить можно тем, что во время набора номера или при снятии трубки в момент посылки вызова, происходит превышение предельно допустимой рассеиваемой мощности. У отечественных транзисторов довольно большой запас по мощности, поэтому, несмотря на более скромные показатели Uк-э макс, отечественные транзисторы надёжнее работают в импульсных ключах телефонов. Транзистор КТ816 можно заменить на КТ502Е.

   5. Транзистор VT2 (тип КП501А) – устраняет щелчки в телефонном капсюле BF1. Напряжение через R13 заряжает С11 и транзистор VT2 открывается. Эмиттер Q2 подключается к минусу питания, и телефонный усилитель работает обычным образом. Во время набора номера через D9 конденсатор С11 быстро разряжается и VT2 закрывается, выключая цепь питания капсюля BF1.

   6. Замена генератора вызывного напряжения Q9 микросхемой DA1 произведена для устранения «подзвякивания» пьезопреобразователя BQ1 во время импульсного набора номера и получения более приятного сигнала вызова (оставалось свободное место на плате изменителя голоса). Микросхема TA31002P относится ко «второй группе» формирователей вызывного сигнала, разработанных для телефонов, в которой резистор R1 задаёт входное сопротивление микросхемы. Таким образом, телефон можно адаптировать для слабого индуктора вызова, например, для работы на спаренных линиях с диодным разделением цепей. В микросхемах «первой группы» TA3100P или TA31001, резистор, подключенный к входу управления BC (выв.2), изменяет гистерезис включения/отключения микросхемы при входящем вызове. Теперь выключателем SW1   изменяют громкость пьзопреобразователя BQ1, у которого вывод обратной связи не используется.

  Сначала схема ТА была доработана - заменён шлейф между платами клавиатуры и номеронабирателя, установлены стабилитроны КС133А (D3) и КС518А, транзистор КТ816А (Q8), подстроечный резистор R=220 Ом и резистор 6,8Ком (R3) в цепи BQ1:

31

32

  Варистор RU1 (не показан) установлен на плате рычажного переключателя со стороны печатных проводников. Затем была подготовлена плата, на которой размещена схемы изменителя голоса и тонально-вызывного устройства (ТВУ) на микросхеме TA31002P:

33

  На фотографии виден футлярчик для трёх батареек типа LR44. Предполагалось, что схема изменителя голоса в телефоне будет запитана от батарейного источника питания, но позже эксперименты на макетной плате показали, что схема вполне работоспособна с телефонным стабилизатором напряжения, поэтому встроенный в корпус футляр для батареек оказался не удел.

  Убедившись, что плата с регулятором тональности голоса (ползунковым резистором) легко устанавливается в корпусе телефона, перемещению движка резистора ничто не мешает, приступают к монтажу деталей на плате:

 34

35

Установка переключателя SA1 и светодиода HL1:

36

37

После установки всех элементов схемы на плате, производят окончательный монтаж схемы:

38

Ролик с демонстрацией работы телефона с опцией изменения голоса: 

  3.2 Телефонная приставка – изменитель голоса. 

  Для возможности работы с разными ТА, изменитель голоса собирают в отдельной приставке. Подключать приставку к ТА следует так же, как проводные приставки, примеры которых были рассмотрены выше. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 7:

39

  Зелёным цветом выделены и подписаны элементы схемы, функционально соответствующие элементам, установленным на передней панели телевойсера «UNITONE», модель «LG-215».

  Так как с цветом проводов и типом подключения МК и ТК к разъёмам «4Р4С» творится полная чехарда, то удобнее присвоить своё условное обозначение выводам. Например, провода цепи МК обозначить «М+» и «М-», а провода цепи ТК обозначить «SP+» и «SP-». При указанном на схеме положении переключателей SA3 и SA4 тип включения МК и ТК соответствует рис. 2.1. При одновременном переключении SA3 и SA4 вниз по схеме, тип включения МК и ТК будет соответствовать рис. 2.2. Если переключить только SA3 или только SA4, то тип включения будет соответствовать одному из двух типов для рис. 3.6. Получаем четыре разных варианта подключения МК и ТК к разъёмам «4Р4С», причём для каждого варианта можно выбрать полярность электретного микрофона переключателем SA1.

  При снятии трубки на электретном микрофоне всегда появляется постоянное напряжение и не важно, как включен МК, по обычной или по иной схеме (например, если в ТА установлена специализированная микросхема разговорного тракта с дифференциальным микрофонным входом). В схеме приставки это напряжение используется для определения правильного подключения к ТА, поэтому, пока тип включения МК и ТК не будет выбран правильно, схема устройства останется обесточенной. В редком случае, при снятии трубки с аппарата и разном положении переключателей SA3, SA4, возможно возникновение самовозбуждения разговорного тракта ТА, которое приведет к включению приставки. В исходном состоянии через R12 положительный потенциал на затворе удерживает VT2 в закрытом состоянии, и ток от источника GB1 схемой не потребляется.

  В случае правильного выбора с выводов «М+» и «М-» разъёма XS2-У напряжение поступит на диодный мостик VD1, который согласует полярность входящего напряжения с полярностью источника GB1. С мостика VD1 через R10 напряжение поступит на базу транзистора VT3, работающего в микротоковом режиме в качестве датчика напряжения. Транзистор VT3 через R11 откроет транзистор VT2. В зависимости от положения переключателя SA2 загорится один из светодиодов HL1 или HL2, который покажет, что приставка включилась. Напряжение питания поступит на DD1 и микрофон BM1. Нагрузкой BM1 служит резистор R1, с которого через разделительный С4 напряжение речевого сигнала поступает на вход IN (выв.13) микросхемы DD1, преобразующей естественный голос в голос другой тональности. Требуемую тональность настраивают переменным резистором R3. Если переключатель SA2 установлен в положение как на схеме, то режим преобразования не работает – на выходе RDOUT (выв.16) DD1 сигнал с частотой естественного голоса. Сигнал снимается с движка переменного резистора R6, которым регулируют уровень выходного сигнала в зависимости от чувствительности микрофонного усилителя в ТА. Через разделительный С6 сигнал подаётся на согласующий каскад на транзисторе VT1. Транзистор осуществляет модуляцию напряжения, снимаемого с мостика VD1, при этом элементы R10 и C8 работают как фильтр, уменьшающий переменную составляющую на базе VT3. Резистор R8 выводит рабочую точку VT1 на линейный участок работы, а R9 повышает входное сопротивление каскада и устраняет перемодуляцию сигнала. С переменных плеч моста VD1 речевой сигнал (преобразованный или оригинальный) поступает на вход микрофонного усилителя в ТА. Конденсатор С7 срезает высокочастотные «всплески» сигнала, влияющие на разборчивость речи.

  Для случая, когда переключатели SA3 и SA4 установлены в разное положение, возможно появление возбуждения разговорного тракта в некоторых моделях ТА. Стрелка индикатора PV1 резко отклонится в правую часть шкалы, а в телефонном капсюле появится свист. Транзистор VT2 откроется. Питание поступит в схему и один из светодиодов загорится. Это нормальное явление, которое показывает, что выбор схемы включения МК и ТК неправильный, т.е. у используемого ТА подключение МК и ТК отличается от рисунка 3.6.

  С движка R6 сигнал также поступает через С9 на усилитель напряжения для индикатора PV1. Сигнал, усиленный транзистором VT4, поступает через разделительный С10 на детекторную схему VD2-VD3, выпрямляется и сглаживается конденсатором С11. Индикатор отображает уровень выходного сигнала приставки. Если полярность электретного микрофона не верна, то показания будут маленькими или отсутствовать. Подстроечным резистором R15 настраивают отклонение стрелки прибора на всю шкалу при максимальном уровне выходного сигнала (движок R6 в верхнем по схеме положении). Если нажать кнопку SB1, то индикатор покажет уровень напряжения источника GB1. Подстроечным резистором R16 настраивают максимальное отклонение стрелки при «свежих» батарейках. Напряжение можно проверить при уложенной на аппарат трубке или в процессе ведения телефонного разговора.

  При укладке трубки на аппарат, приставка отключится автоматически. Эта особенность отличает данное устройство от «фирменных» приставок-телевойсеров, требующих ручного отключения по окончанию телефонного разговора.

  На фото показаны фрагменты сборки устройства. Приставка может быть собрана в любом подходящем по размеру корпусе:

40

41

42

43

44

Трубка уложена на аппарат – приставка отключена:

51

При снятии трубки приставка автоматически включается:

52

Ролик с демонстрацией работы: 

  3.3 Телефонная трубка – изменитель голоса.

  Избавиться от переключателей с большим числом контактов, а также от переключателя полярности микрофона можно, если схему изменителя голоса разместить в телефонной трубке.

Принципиальная схема устройства показана на рисунке 8:

45

  В этой схеме МК является составной частью устройства, поэтому в коммутации не нуждается. Телефонный капсюль желательно использовать с сопротивлением звуковой катушки не менее Rзв.кат=100 Ом, т.к. усилители некоторых моделей ТА работают на электродинамические телефонные капсюли с большим сопротивлением. В противном случае придётся добавить в схему отдельный усилитель.

  Здесь используется дискретное управление изменением голоса переключателем SA1. Так же, как и в предыдущей схеме, напряжение питания электретного микрофона используется датчиком подключения – транзистором VT3, который управляет ключом питания VT2. Если схема подключения МК и ТК с помощью переключателей SA2 и SA3 выбрана правильно (для используемой модели ТА), то с мостика VD3 через R9 на базу VT3 поступит положительный отпирающий потенциал. Через R10 и открытый переход К-Э транзистора VT3 затвор транзистора VT2 подключится к минусу питания и этот транзистор откроется. На микросхему DD1 поступит напряжение от источника GB1. В зависимости от положения переключателя SA4 включится светодиод HL1 или HL2. Если светится HL1, значит преобразование голоса отключено, если же светится HL2, значит, DD1 работает в режиме преобразования голоса.

  Резистором R4 можно установить требуемый уровень выходного сигнала в зависимости от чувствительности микрофонного усилителя в составе ТА.

  Схему можно разместить в телефонной трубке, в которой есть место для батареек. В данном случае использована трубка от корейского ТА «JUNGPOONG»:

46

  Чтобы поместить футляр для батареек, рёбра жесткости срезаются. Переключатели SA2, SA3 и SA4 размещаются сбоку, на нижней половинке корпуса трубки, а переключатель SA1 и светодиоды HL1 и HL2 – на верхней:

47

По размеру выпиливается плата:

48

Далее производится монтаж элементов, установка батареек «ААА» в футляр и проверка работоспособности:

49

Внешний вид собранной трубки – изменителя голоса:

50

Ролик с демонстрацией работы этого устройства: 

  В заключение темы еще пара рекомендаций. Мужской голос не может быть полноценно преобразован в детский. Скорее он будет напоминать голос «Масяни» из популярного мультика 90-х (или голос после вдыхания из воздушного шарика, наполненного гелием). Самый низкий мужской голос будет похож на голос из кинофильма «Мумия» или на голос из потустороннего мира. А вот женский голос может быть преобразован в мужской тенор (самый низкий) или в голос маленького ребёнка (самый высокий). Детский голос может быть преобразован в женский, либо в голос подростка старшего возраста. Чтобы обеспечить большую схожесть, говорить нужно с соответствующей интонацией.

  При регулировании тональности голоса переменным резистором примерно на половине сопротивления голос становится похож на естественный, поэтому можно обойтись без установки переключателя «режим изменения голоса ВКЛ/ОТКЛ». Достаточно сделать разметку для ручки переменного резистора с указанием положения «нормальный голос».

  Если изготовленные приставку или трубку предполагается использовать только с одной моделью ТА, то можно вообще обойтись без переключателей выбора соединения МК и ТК с разъёмами «4Р4С». Для этого достаточно разобрать телефонную трубку (или ТА) и посмотреть, какие провода розеток подключены к электретному микрофону и к электродинамическому капсюлю.

 

Суббота, 17 августа 2013 06:13

Металлоискатель Pirat

Металлоискатель Pirat - 3.9 out of 5 based on 18 votes

Металлоискатель "PIRAT" (сокращённо от PI - импульсный, RA-T - radioskot - сайт разработчиков) прост в изготовлении и настройке, не содержит программируемых элементов которых так боятся многие радиолюбители, в нем нет дорогих и дефицитных элементов, а по своим параметрам не уступает некоторым зарубежным экземплярам ценой 100-300 у.е. Основные преимущества данного устройства перед другими схемами простых металоискателей - это стабильность и дальнобойность. Собрать этот МД, под силу даже людям имеющим элементарные знания в области электроники. Решились? Тогда поехали.

 Параметры металлоискателя:

Питание - 9-12 вольт;

потребляемый ток – 30-40 мА;

чувствительность - 25 милиметровая монета - 20 см;

                           - крупные металические предметы - 150 см

Прибор состоит из двух основных узлов, передающего и приемного. Передающий узел состоит из генератора импульсов на микросхеме КР1006ВИ1 (зарубежный аналог NE555) и мощного ключа на транзисторе IRF740. Приемный узел собран на микросхеме К157УД2 и транзисторе ВС547.

9

 

Катушка намотана на оправке 190мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5. Транзистор Т1 взял КТ361. Транзистор Т2 заменим на биполярный транзистор NPN структуры с напряжением К-Э не ниже 200 вольт. Его можно взять из энергосберегающей лампы или зарядного устройства от мобильного телефона. На крайний случай в качестве Т2 работает даже КТ817, так что экспериментировать можно. В качестве Т3 можно применять практически любой транзистор структуры NPN. Правильно собранный прибор в наладке практически не нуждается. Возможно придется подобрать резистор R12, чтоб щелчки в динамике появлялись при среднем положении R13 (R12 был подобран - 20к). Если есть осциллограф можно проконтролировать на затворе Т2 длительность управляющего импульса и частоту генератора. Оптимальный вариант импульса 130-150мкс, частота 120-150 гц.

Добавил в схему "режим" подключения наушников, ниже представлена схема подключения гнезда к основной схеме металлоискателя. При подключении наушников "автоматически" отключается динамик. 

11

Работа с прибором. При включении ожидаем 15-20 сек, после чего регулятором ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ находим такое положение при котором в динамике прослушиваются щелчки - это и будет максимальная чувствительность. Прибор прост в управлении и навыки работы с ним приходят буквально через пару включений.

1

 2

У кого возникнет проблема с приобретением микросхемы КР1006ВИ1, можно собрать генератор на транзисторах. Но здесь уже из-за разброса их параметров возможно придется подобрать частоту и длительность импульса. Для этого желательно иметь осциллограф. Осциллограммы в различных точках схемы показаны на картинках в архиве.

10

- R1 в генераторе отвечает за частоту генерации;

- R2 - за длительность управляющего импульса.

Для любителей что-то померять, вот напряжения на выводах ОУ (без присутствия метала в зоне датчика): 

2-6.5в;

3-6.5в;

5-5.5в; 

6-3.5в; 

9-0.7в; 

13-6.2в.

3

Металлоискатель решил покрасить в "камуфляжный" цвет что на деле оказалось очень даже красиво. Корпус взял от дверного звонка. Катушка с платой соединяется посредством такого же провода со штекером и разъемом от наушников, разместил так же выключатель питания.

4

 

5

6

 

7

 

Катушку намотал так: взял фанеру, вбил 6 гвоздей чтобы образовался шестиугольник и намотал катушку, в нескольких местах зафиксировал клей моментом, высох, снимаем. Катушку к площадке тоже зафиксировал клеем. 

 8

Печатную плату не стал делать, так как схема не большая сделал все на макетке. Ну а кто пожелает сделать на печатке, может скачать с первоисточника необходимые файлы.

Добился такой чувствительности, при которой железную дверь металлоискатель "видит" примерно с полтора метра и это при 9в питания. 

Вторник, 11 июня 2013 07:26

Радиоконструктор №5 2013

Радиоконструктор №5 2013 - 5.0 out of 5 based on 1 vote

812

«Радиоконструктор» – ежемесячный журнал для радиолюбителей и профессионалов, которые занимаются конструированием и ремонтом электронной техники.

 Объем 4.32 Мб

download

Говорящий попугай Кеша – занимательная и развивающая игрушка для ребёнка (репитер на чипкордере ISD17240PY) - 4.0 out of 5 based on 5 votes

Автор: Борисов А.Л. г.Озерск, Россия

В теме показан вариант доработки мягкой игрушки говорящего попугая, производимой в КНР. После доработки игрушка стала говорить, реагируя на звуки в помещении, например, на голос ребенка. Кроме этого, с помощью чипкордера реализована функция репитера – игрушка может записать голос и сразу его воспроизвести установленное пользователем число раз. В режиме «эхо» забавно произносить короткие фразы или отдельные слова, а опция «лилипутский голос» развеселит ребенка и взрослых. По сути, схема устройства - это цифровой диктофон с голосовым управлением записью и автоматическим воспроизведением записанных фрагментов.

1. Главный герой мультфильма «Возвращение блудного попугая».

Внешний вид мягкой игрушки «Попугай Кеша» показан на фото:

 12

Попугай Кеша - одна из многих игрушек, выпускаемых под торговой маркой «МУЛЬТИ-ПУЛЬТИ». Игрушка имеет российский сертификат соответствия и аттестат качества (ростест, г. Москва). Высота попугая - 25см в сидячем положении. Игрушка рекомендована детям с трёх лет. На пузе Кеши имеется наклейка с музыкальной нотой. Если надавить в этом месте, то попугай произнесёт фразу из мультфильма. Всего 9 фраз – это голосовые фрагменты разговоров кота и попугая:

1.Привет! Ха-ха-ха! Отдохнул – во! Сметаны – во! Рыбы – во!

2.Кеша!

3.Я, во-первых, не Кеша, а Иннокентий!

4.Кеша! Ты опять?

5.Ой, а я что? А, а…. я ни… ничего.

6.Ха-ха-ха-ха! Эх, вы, серость! Это ж бубли гумм! Хозяин привез с этой самой, ну как её? Таити! Вот-вот. Ещё привез, а… на уши надеваются… плеер! Вот что!

7.А… прилетаю я как-то на Таити. Вы не были на Таити?

8.Таити, Таити! Не были мы ни в какой Таити! Нас и здесь неплохо кормят!

9.Вот так всегда! На самом интересном месте!

На спине попугая имеется кармашек на «липучках». Через этот кармашек внутри игрушки помещается небольшая пластмассовая коробочка:

4

Назовем коробочку «говорящим модулем» и посмотрим, что она из себя представляет:

5

 6

Верхняя половинка корпуса подвижна и подпружинена относительно нижней половинки. Внутри расположена плата с голосовым чипом. На плате установлена резиновая кнопка, на которую нажимает верхняя половинка корпуса. От платы отходят две пары проводов – на батарею и динамический капсюль. Батарея составлена из трех элементов питания LR44 с общим напряжением Uобщ=4,5V. Капсюль имеет сопротивление звуковой катушки Rзв.кат=8 Ом. Принципиальная схема включения говорящего модуля показана на рисунке. Там же указаны токи потребления модулем при различных режимах измерения:

71

Эту коробочку выбрасывать не будем. Извлечем из неё плату «Е-15А» и отложим в сторонку – в хозяйстве пригодится.

2. Возможности игрушки «Попугай Кеша» после доработки.

Возможности зависят от режимов работы, которые выбираются переключателем:

1.Режим «РЕПИТЕР». В этом режиме Кеша повторяет произнесенные пользователем слова и фразы. Максимальное число повторов - девять и может  изменяться отдельным переключателем. Когда пользователь говорит, у попугая глаза светятся, а, когда попугай повторяет слова, его глаза мигают. Режим поможет ребёнку в освоении правильного произношения букв или слов, удобен для запоминания поговорок, пословиц, стихов или для изучения иностранного языка. 

2.Режим «ЭХО». В этом режиме попугай также повторяет произнесенные пользователем слова и фразы, но с каждым повтором уровень громкости понижается. Число повторов – восемь. При повторе наиболее эффектно звучат короткие слова. Глаза попугая «работают» таким же образом, как в первом режиме. Режим может использоваться как развлекательный.

3.Режим «ДИАЛОГ». В этом  режиме Кеша «слушает» ребёнка, а потом «отвечает» фразой из мультфильма. Получается подобие ведения разговора между ребёнком и попугаем. Это поможет ребёнку осмысливать речь или правильно формулировать свои вопросы. Когда Кеша отвечает, его глаза светятся.

4.Опция «ЛИЛИПУТСКИЙ ГОЛОС». Доступна в двух первых режимах и активируется отдельным переключателем. Кеша повторяет слова и фразы в ускоренном темпе, поэтому создается впечатление, что попугай отвечает своим собственным голосом. Ребёнок будет в восторге.

В составе схемы имеется потенциометр, которым можно настраивать включение режимов в зависимости от общей шумовой обстановки в помещении или от необходимого расстояния игрушки до источника звука.

Перезапускаемый таймер отключения питания позволяет не заботиться о батареях – если игрушку забыли выключить, то отключение от батарей произойдет автоматически.

3. Принципиальная схема.

Принципиальная схема устройства показана на рисунке:

8

3.1Питание и таймер отключения.

В качестве источника питания применяются три батарейки типоразмера ААА с общим напряжением U=4,5V. Можно использовать батарейки другого типа или аккумуляторы с напряжением не более Uобщ=5,0V – это повлияет только на длительность работы  игрушки. Напряжение постоянно подано на выводы питания цифровых элементов схемы – счетчик DD1, триггер DD2 и чипкордер DD3. На микрофон BM1, предварительный усилитель VT2 и голосовой детектор DA1-VT4 питание подается через ключ VT10, управляемый триггером DD2.2. Связь с выхода 12DD2.2 на вход 9DD2.2 переводит этот триггер в счетный режим работы, поэтому первое нажатие на кнопку SB1 включит игрушку (на затвор VT10 поступит лог.0 с выхода 12DD2.2), а второе – выключит. При выключении игрушки в процессе работы, чипкордер DD3 воспроизведёт последний записанный фрагмент, а затем перейдет в режим пониженного энергопотребления. Конденсатор С14 подавляет дребезг контактов кнопки. Дополнительно элементы R29, VD11 и С15 превращают триггер в одновибратор с постоянной времени Т=60сек. Если принудительного отключения игрушки не было, и на выходе микрофона BM1 нет сигнала, то через одну минуту напряжение на С15 достигнет порога переключения триггера по входу R. Триггер сбросится в исходное состояние (на выв. 12DD2.2 – лог.1, на выв. 13DD2.2 – лог.0) и транзистор VT10 закроется. Игрушка выключится, а С15 быстро разрядится через VD11 и выход 13DD2.2. Наличие в схеме таймера отключения питания посчитал актуальным – дети, особенно маленькие, часто забывают выключать электрофицированные игрушки.

3.2 Предварительный усилитель и голосовой детектор.

Электретный микрофон BM1 получает питание через фильтр R2-С1, резистор R3 – нагрузка микрофона. Переменный сигнал через разделительный конденсатор С2 и резистор R4 поступает на предварительный усилитель – каскад на транзисторе VT2. Резистором R11 задано смещение на базе транзистора с уровнем напряжения примерно Uпит/2, резистор R12 – коллекторная нагрузка, с которой усиленный сигнал через разделительный конденсатор С12 поступает на микрофонный вход MIC+ (выв.10) чипкордера DD3. Второй микрофонный вход MIC- (выв.11) через С13 подключен к общему проводу схемы. Предварительный микрофонный усилитель обеспечивает чувствительность, при которой звук может быть записан из любой точки комнаты площадью S=19кв.м. Если необходимости в такой чувствительности нет, то элементы С2, R4, R11, R12 и VT2 из схемы удаляются, а конденсатор С12 подключается к резистору R3. Другой вариант настроить чувствительность – подобрать номинал R4. Конденсатор С16, подключенный к входу AGC (выв.18) чипкордера обеспечивает необходимую АРУЗ. 

С резистора R3 через конденсатор С3 сигнал также поступает на схему голосового детектора – микромощный ОУ DA1 и транзистор VT4. Половина напряжения питания на неивертирующем входе IN1 (выв.3) задана делителем R10-R5. Конденсатор С4 устраняет помехи. Резистор R6, подключенный к выводу 8DA1 задаёт ток потребления ОУ. Коэффициент усиления определяется резистором R13 в цепи обратной связи. С выхода DA1 (выв.6) через R15 и разделительный С8 усиленный сигнал поступает на активный детектор VT4-R19-R20-С9. Переменным резистором R17 можно регулировать чувствительность детектора. При наличии сигнала на выходе микрофона BM1 транзистор VT4 периодически открывается и через R19 заряжает конденсатор С9. Когда сигнал прекращается, конденсатор С9 разряжается через R20. С конденсатора С9 выходной сигнал детектора поступает на затвор транзистора VT6. Сток транзистора VT6 через развязывающий диод VD5 подключен к накопительному конденсатору С15 одновибратора DD2.2. Таким образом, при наличии выходного сигнала детектора, конденсатор С15 разряжается через диод VD5 и открытый канал сток-исток транзистора VT6, поэтому «отсчет» времени начинается сначала.

3.3 Режим «РЕПИТЕР».

Режим работает при положении переключателя SA2, показанном на схеме.

Следует отметить, что внутри чипкордера DD3 входы управления RESET, VOL, FT, PLAY, REC и ERASE подключены к шине  питания Vссd через резисторы R=600К, поэтому на этих входах «дежурит» высокий уровень напряжения.

Когда на выходе голосового детектора отсутствует сигнал, транзистор VT6 закрыт. Высокий уровень напряжения с входа REC (выв.24) поступает на затвор VT1 и открывает его. На входах R счетчика DD1 (выв.15) и триггера DD2.1 (выв.4), а также на входе RESET (выв.3) чипкордера DD3 – лог.0. При появлении выходного сигнала детектора транзистор VT6 открывается и чипкордер переводится в режим записи, который работает с частотой дискретизации, заданной резистором R22. Одновременно транзистор VT1 закрывается – счетчик DD1 и триггер DD2.1 сбрасываются высоким уровнем напряжения с входа RESET чипкордера DD3. Пока пользователь произносит слова, транзистор VT6 все время открыт, а чипкордер DD3 находится в режиме записи, поэтому на выходе INT/RDY (выв.27) удерживается низкий уровень напряжения. Конденсатор С11 разряжен. На выходе LED (выв.2) чипкордера низкий уровень – светодиоды HL1 и HL2 постоянным свечением указывают на режим записи. По окончании фразы VT6 закрывается и режим записи прекращается, поэтому низкий уровень напряжения на выходе INT/RDY меняется на высокий. Конденсатор С11, имея малую ёмкость, быстро зарядится через резисторы R24 и R21, поэтому транзистор VT7 кратковременно откроется и сформирует импульс низкого уровня на входе PLAY (выв.23) DD3. Чипкордер включится в режиме воспроизведения с такой же частотой дискретизации, как при записи. На выходах SP+ и SP- (выв.15 и выв.13) DD3 появится ШИМ-сигнал записанного фрагмента, воспроизводимый динамиком BF1. С выхода SP+ через диод VD12 ШИМ-сигнал зарядит С20 и на затворе VT9 сформируется лог.1. Транзистор VT9 откроется и через развязывающие диоды VD4 и VD6 заблокирует одновибратор на DD2.2 и выход голосового детектора. Когда чипкордер находится в режиме воспроизведения, на выходе INT/RDY также низкий уровень, поэтому С11 быстро разрядится через этот выход и защитный диод в составе VT5 (параллельный каналу сток-исток). После завершения воспроизведения фрагмента на выходе INT/RDY вновь появляется высокий уровень напряжения с резистора R24, поэтому С11 опять зарядится, открыв транзистор VT7. Режим воспроизведения будет повторяться постоянно, пока не израсходуется комплект батарей или переключатель SA1 не установят в любое другое положение, отличное от показанного на схеме. Предположим, что переключатель SA1 установили в положение, когда его контакты 1 и 5 замкнуты. Тогда режим воспроизведения повторится три раза. При третьем воспроизведении на выходе 3 (выв.7) счетчика DD1 появится лог.1, которая откроет транзистор VT5 и он зашунтирует затвор транзистора VT7. С вывода 7DD1 лог.1 поступит и на вход D (выв.5) триггера DD2.1. После завершения третьего воспроизведения высокий уровень с резистора R24 поступит на тактовый вход С (выв.3) триггера DD2.1 и запишет в него лог.1 с входа D. Триггер DD2.1 переключится в «единичное» состояние и на выходе 1DD2.1 появится лог.1. Через С10 лог.1 откроет VT8, который подключит вход ERASE (выв.25) к общему проводу схемы. Через развязывающий диод VD10 и резистор R27 к общему проводу также подключится вход Rosc (выв.20). Чипкордер DD3 переключится в режим стирания, причем время стирания определится параллельными резисторами R22 и R27, а также сопротивлением прямосмещенного перехода VD10. Время открытого состояния VT8 определяется постоянной времени Т=C10*R26 и составляет 1,5…2,0 секунды. Стирание подтвердится частыми вспышками светодиодов HL1 и HL2. Открытый диод VD8 продолжает удерживать заблокированным выход голосового детектора в течение процесса стирания.

3.4 Режим «ЭХО».

В этот режим игрушка переводится переключателем SA2, когда замыкаются контакты 1- 3 во всех секциях SA2.1 – SA2.4.

По умолчанию или после команды RESET уровень громкости УМЗЧ чипкордера DD3 имеет максимальное значение. Вход VOL (выв.19) предназначен для дискретного регулирования уровня громкости – с каждым управляющим сигналом уровень понижается на четыре децибела и через восемь шагов достигнет своего минимума. Если после установки минимального уровня громкости на вход VOL опять подавать управляющие сигналы, то с каждым шагом уровень начнет увеличиваться на 4 децибела и через восемь шагов достигнет своего максимума.

После выбора режима переключателем SA2 вход PLAY через резистор R14 соединился с входом VOL, а выход 8 (выв.9) счетчика DD1 – с затвором VT5. Таким образом, переключатель выбора числа повторов SA1 исключён из работы, а максимальное число повторов стало соответствовать числу шагов регулирования громкости по входу VOL. Импульс низкого уровня на входе PLAY, включающий очередное воспроизведение, через резистор R14 поступает на вход VOL, поэтому каждое последующее воспроизведение будет звучать с меньшим уровнем громкости. Чтобы первый фрагмент воспроизводился с максимальной громкостью, установлен диод VD3, который устраняет первый импульс низкого уровня на входе VOL. После восьмого воспроизведения в чипкордере выставлен минимальный уровень громкости. Когда включится воспроизведение нового записанного фрагмента, то на входе RESET DD3 появится лог.0 и уменьшение громкости опять начнется с максимального уровня.

3.5 Режим «ДИАЛОГ».

В этом режиме игрушка работает, когда во всех секциях SA2.1 – SA2.4 замкнуты контакты 1-4. Теперь ключ VT6 управляет не чипкордером DD3, а говорящим модулем DX1 «TALKING MODULE». Резистор R1 постоянно подключен к выводу управления 3DX1. 

При положении джампика JMP1, показанном на схеме (соединены контакты 1 и 2), вывод питания 1DX1 подключен после ключа VT10, поэтому, при отключении игрушки, с говорящего модуля питание также будет сниматься. В результате при каждом включении попугай будет произносить первую фразу. Если джампик JMP1 переставить в положение, когда замкнуты контакты 1 и 3, то питание на голосовой модуль будет подано постоянно. В результате при каждом включении попугай будет произносить следующую фразу. «Приветствия» КЕША говорит каждый раз при новом включении (при первом нажатии на кнопку SB1), независимо от выбранного режима – это служит своеобразным звуковым индикатором подачи питания на игрушку.

Когда пользователь говорит фразу – транзистор VT6 открыт и на выводе управления 3DХ1 – низкий уровень напряжения. После завершения фразы, транзистор VT6 закрывается и через резистор R1 на вывод управления поступает высокий уровень напряжения. Модуль DX1 активируется и на его выходах (выводы 4 и 5) появляется ШИМ-сигнал. С вывода 4DX1 через фильтр R8-C6 и разделительный конденсатор С5 сигнал поступает на аналоговый вход ANA IN (выв.9) чипкордера DD3. С вывода 5DX1 через диод VD1 ШИМ-сигнал заряжает конденсатор С7 и транзистор VT3 открывается. Вход FT (выв.22) чипкордера DD3 подключается к общему проводу схемы, это значит, что вход ANA IN внутри чипкордера подключится к входу УМЗЧ (сформируется сквозной канал) и сигнал воспроизведется динамиком BF1. Через диод VD2 выход голосового детектора блокируется, а через замкнутые контакты 1-4 секции SA2.4 и открытый канал сток-исток VT3 включатся светодиоды HL1 и HL2. Пока попугай произносит фразу, открытое состояние транзистора VT3 удерживается зарядом конденсатора С7, следовательно, чипкордер активирован в режиме УНЧ, а светодиоды постоянно светятся. По окончании фразы попугая светодиоды гаснут, выход голосового детектора разблокируется, и пользователь может продолжить «общение» с попугаем.

Режим легко реализуется отдельно. Достаточно выделить из схемы необходимые для этого узлы:

9

Вместо выключателя SA1 можно установить таймер отключения питания, показанный на принципиальной схеме устройства. Если вывод питания 1DX1 подключить после SA1, то с каждым новым включением игрушки, попугай всегда будет «приветствовать» пользователя первой фразой.

3.6 Опция «ЛИЛИПУТСКИЙ ГОЛОС».

Включается при переводе переключателя SA3 в положение замкнутых контактов 1-3. В этом случае запись осуществляется с частотой дискретизации, задаваемой резистором R23. При воспроизведении транзистор VT1 открывается, и частота дискретизации определяется параллельными резисторами R23 и R25, а также сопротивлением прямосмещенного перехода VD7, т.е. воспроизведение происходит с большей скоростью, чем запись. Эффект напоминает звук проигрывателя виниловых пластинок, когда переключатель скорости оборотов установлен в положение «45» вместо «33».

На принципиальной схеме указаны напряжения и потребляемый ток при отсутствии сигналов на выходе микрофона и чипкордера. Показания были сняты при подключении  макета устройства к трансформаторному стабилизированному источнику с Uвых=5V и номинальным выходным током Iном = 0,1А (стабилизатор выполнен на КР142ЕН5А). При подключении устройства к «свежим» батареям с Uобщ=4,5V, потребляемый ток при закрытом транзисторе VT10 составил Iпотр=7мкА, а при открытом – не более Iпотр=460мкА. Напряжения в контрольных точках предварительного усилителя и голосового детектора при питании от «свежих» батарей не на много отличаются от показаний при питании от стабилизатора с Uвых=5V.

4. Конструктив.

Печатная плата не разрабатывалась. Элементы размещены на заводской перфорированной плате. Соединения между деталями выполнены припоем и проводом МГТФ минимального сечения. В качестве корпуса использована обыкновенная мыльница (подходит под размеры попугая и имеет достаточный внутренний объём для размещения платы, динамика и футлярчика для трех батареек типоразмера ААА). Пластмасса мыльницы легко сверлится, обрабатывается надфилем и клеится. Вначале по размерам корпуса была выпилена плата:

10

Предварительная установка микросхем на плате:

11

После чего производится монтаж деталей:

12

Видно, что в этом примере многопозиционный переключатель SA1 заменён переключателем типа DIP-6 (максимально можно выбрать шесть повторов – как показала практика, более чем достаточно), переключатель режимов SA2 заменен двумя переключателями кнопочного типа, а вместо переменного резистора R17 установлен подстроечный.

После того, как монтаж закончен, к плате следует подключить динамик BF1, светодиоды HL1 и HL2, источник питания GB1 и проверить работоспособность устройства во всех режимах:

13

Если испытания успешно завершены, то плата устанавливается в корпус – подключение внешних элементов будет производиться пайкой к выводам-штырькам, установленным на плате со стороны деталей:

14

15

Внешние элементы – светодиоды HL1, HL2 и кнопка SB1 к корпусу подключаются через миниатюрный разъём. Динамик BF1 в корпусе закрепляется термоклеем, а футляр для батареек клеем «секунда»:

16

В итоге, устройство приняло законченный вид:

 17

В ближайшей мастерской по ремонту одежды договорился о замене «липучки» на замок-молнию:

18

Сначала в глазах попугая сверлятся отверстия для светодиодов, затем в хвостик проталкивается провод с кнопкой:

19

 20

Молния застёгивается и на этом можно считать, что попугай Кеша готов к своим следующим приключениям. 

В теме три демонстрационных ролика. В первом ролике показана работа режима «РЕПИТЕР». Задано три повтора:

Во втором ролике показан режим «ДИАЛОГ»:

Третий ролик показывает работу опции «ЛИЛИПУТСКИЙ ГОЛОС». Задан один повтор. Так как при повторе увеличена скорость воспроизведения, то говорить нужно стараться не очень быстро. В ролике звучат два стихотворения известной детской поэтессы Агнии Барто:

Видеорегистратор CarCam - взгляд изнутри - 5.0 out of 5 based on 1 vote

Автор: Садовой А.В. г.Лисаковск, Казахстан

Очередная смена на работе, делать было не чего и решил разобрать видеорегистратор CarCam HD CAR DVR дабы "побачить трошки шо там в нутри")))

Но сначала перечислим характеристики данного регистратора:345346456og enl

Разрешение видеозаписи - 1280*960  30 кадр/сек;

угол обзора - 140° широкоугольный;

Сенсор - нет

ночной режим - Есть. LED подсветка;

система стабилизации изображения - EOS AntiShake;

цифровое увеличение - Zoom 8-x;

GPS датчик - нет;

запись звука - есть;

экран - 2.0 дюйма LTPS цветной LCD поворачиваемый на 270 °;

детектор движения - есть;

порты и разъемы - miniHDMI, microUSB;

активация записи - автоматически при включении;

печать информации в видео - время, дата;

циклическая запись - есть;

поддержка карт памяти - microSD;

диапазон рабочих температур - 0С ~ 50C;

размеры - 96 x 53 x 23 мм

Удивительно как легко разобрался регистратор, ни каких защелок нет, открутил 6 саморезиков и корпус сам отвалился))) На фото видны две линзы - это линзы для LED подсветки

DSC03882

 

Ни чего "интересного" с этой стороны платы для себя не нашел, идем дальше

DSC03883

По краям установлены два светодиода

DSC03884

Дисплей регистратора соединяется с "мозгом" посредством вот такого гибкого шлейфа 

DSC03885

 

DSC03886

А вот в принципе из-за чего и пришлось разобрать регистратор, 500мА*Ч оказывался аккумулятор и хватает его всего лишь на час полноценной съемки, далее необходима его зарядка от прикуривателя авто или от USB порта

DSC03887

 

DSC03888

 

DSC03889

 

DSC03890

 В заключении темы снял видео, поездка с работы домой, для лучшего качества изображения переключите на 720р HD, почему что YouTube хреново принял мое видео, оригинал качественее. Огорчает плохая запись звука, все происходящие внутри регистратора и звук, и звуки внутри и за бортом авто, все улавливается(((

 

USB программатор PIC микроконтроллеров - ФОТООТЧЕТ - 4.3 out of 5 based on 6 votes

Автор: Садовой А.В. г.Лисаковск, Казахстан

Всех с прошедшим Днем Радио и с наступившим Днем Победы! 

Давненько была созданна темаUSB программатор PIC контроллеров. В сотый раз выкладывать схему и описывать что и как работает не буду, а поделюсь собственным опытом, т.е. как сделал данный программатор я. Программатор понадобился для сборки контроллера ЧПУ станка, в котором применяются 3 микроконтроллера PIC12F629, программатор на тот момент имелся,вот онно увы и ах не получалось прошить МК, поэтому и пришлось собирать этот.

Ну собственно ФОТООТЧЕТ, поехали:

Вытравил плату, хреново получались отверстия, цанговый зажим кривой попался(((

DSC03817

 

DSC03818

 

Впаял все детали, установил софт и драйвер, подопытным кроликом был PIC16F84A, тестировалось все это дело на старом компе, прошить МК нее удалось, загрузка дошла до 23% и все, сикир башка форточка септык))) не беда, юзаю нетбук, делаю все тоже самое и свершилось чудо - все зашилось все прошилось! Ну теперь надо в какой нибудь подходящий корпус собирать что ли. Навеяла идея собрать все причендалы в корпусе дохлого мультиметра. Тут и понеслась фантазия. Для себя решил - что пусть программатор и макетная плата с заранее установленными панельками под нужный МК будут раздельны и в то же время соединяться каким нибудь шлейфом, решил применить разъем с проигрывателя дискет (флупик))) шлейф нашел, пусть он такой и слишком широкий, но за то смотрится

DSC03821

 

Подготовил корпус: вырезал из орг.стекла нужные фрагменты дабы закрыть отверстия, приклеил на клей момент

DSC03823

DSC03825

Вырезал из макетной платы нужный кусок для разъема

DSC03826

 

DSC03827

 

С платы мультиметра вырезал часть, а именно гнездо для проверки транзисторов, и к этому гнезду подпаял провода, чтобы можно было в случае чего использовать "внешние" провода - воткнул нужный проводок и готово. Светодиоды расположил в гнездах для подключения щупов мультиметра, в моем исполнении добавил третий светодиод для индикации наличия питания 

 

DSC03829

 

DSC03830

 

DSC03831

 

Сделал в фотошопе "наклейку" для лицевой части, вышло давольно таки не плохо, только хреновастенько вырезал отверстия под светодиоды и панель для "внешних" проводков

 

DSC03832

 

DSC03833

 

DSC03834

 

Еще совсем не разобрался может ли этот программатор прошивать микросхемы памяти, так как в WinPic 800 3.55G присутствует список еепромок, вот поэтому и упамянул про еепромки в названии программатора 

 

DSC03835

 

Настало время проверить: при первом подключении горит светодиод питания "ВКЛЮЧЕН" и светодиод "ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ" указывающий на то, что программатор определяется компьютером (в моем случае нетбук), так же при подключении на экране монитора появляется окно установки драйвера

DSC03838

 

После успешной установки драйвера загорается зеленый светодиод указывающий на то, что программатор готов к работе - "АКТИВИРОВАН"

DSC03839

 

Разъем для подключения "внешних" проводков

DSC03845

DSC03842

Использоваться будет вот такой шлейф, даже бумажка с надписью ASUS сохранилась)))

DSC03843

DSC03844

 

DSC03840

 

Ну вот пожалуй и все. 

Отдельное спасибо хочется сказать Ансагану Хасенову за то, что прошил МК, если бы не он, то этого ничего не было.

Может кто захочет сделать такую же лицевую панель, прикрепляю картинку в формате PNG и сам фотошопный шаблон в формате PSD

Печатная плата - скачать

Прошивка МК - скачать

Софт WinPic800 3.55G - скачать

Лицевая панель - скачать

Шаблон - скачать

Страница 1 из 3
 

Топ

ТЕЛЕФОННАЯ…

Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Занятие линии АТС…

Управление…

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Импульсный…

Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…

Вольтамперметр на…

Pахотел повторить, но буржуй просил за прошитый МК 14 евро, было принято решения догнать…

Программатор PicKit2

PICkit 2 это простой USB программатор для микроконтроллеров PIC, микросхем памяти и…

Импульсный блок…

Импульсный блок питания 180Вт Мощность блока питания — около 180 Вт, выходное напряжение…

Эмулятор ключей…

Назначение. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…

Ремонт импульсного…

Вскрытие корпуса БП:Начинаем проверку, особо обращая внимание на поврежденные, изменившие…

ЛЕГЕНДАРНАЯ «СДУ С…

В 1984 году журнал РАДИО опубликовал схему СДУ, в которой использовался принцип цифрового…

ИНДИКАТОР УРОВНЯ…

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…

Голосовой монитор…

Голосовой монитор (далее – монитор) предназначен для контроля телефонной линии или…