Если на резистор R8 подать отрицательное напряжение, то частота колебаний мультивибратора составит примерно 1000 Гц. В случае, когда прибор состоит только из мультивибратора звуковой частоты и усилителя Дарлингтона, выдается однообразный (однотонный) сигнал. Если же схема собрана полностью, из динамика слышен мягкий, похожий на сирену звук. Таким образом, может быть получено двойное звучание и без использования интегратора. При нажатии кнопки звонка достигается постепенное нарастание силы звука, обеспечиваемое введением в схему RС-цепочки (R11 — С6) с параметрами 820 Ом и 200 мкФ.
На рис. 9 приведена схема музыкального звонка, подражающего пению птиц. Она питается выпрямленным напряжением 8В или постоянным 12 В. Динамик выдает звуковой сигнал продолжительностью от 2 до 14 с в зависимости от емкости конденсатора С.
Основу схемы составляет генератор с индуктивной связью. Исходная частота определяется элементами СЗ, R4, R5. Она уменьшается с увеличением емкости конденсатора СЗ. Если соединить вторичную обмотку трансформатора Тр2 с выключателем K, то можно изменять тембр звука. Потребление тока с вторичной обмотки звонкового трансформатора происходит только в течение его работы и составляет 8 — 15 мА. Трансформатор Тр2 имеет следующие характеристики: количество витков в обмотках 1400 и 2X400 соответственно; диаметр провода первичной обмотки 0,05, вторичной 0,08 мм; толщина сердечника 7 мм. Предельная мощность используемых резисторов 1/10 Вт.
Вместо p-n-p-транзистора (как показано на рис. 9) может быть использован и другой тип (n-р-n), однако тогда необходимо переменить полярность подключения электролитических конденсаторов и диода D1.
Первое место среди многоголосных формирователей сигналов принадлежит «музыкальным» генераторам. Работают они следующим образом. При нажатии кнопки и определенных условиях запуска включается электронный счетчик. Во время процесса подсчета импульсов выходные сигналы с дешифратора подключают переменные резисторы генератора, задающие определенную частоту. При этом возникают мелодии, составленные из первых звуков различных песен.
Рис. 10. Музыкальный звонок на интегральных микросхемах КМОП-типа
Для построения аналогичных схем используют различные интегральные микросхемы, например четырехразрядный регистр сдвига SN 74195N (каждый из регистров имеет четыре звуковых сигнала, один из которых необходим для установки куля), двоично-десятичный счетчик SN 7490N с дешифратором SN 7442 («1 из 10»), четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик SN 74193 N с дешифратором-демультиплексором SN 74154 N (15 звуковых сигналов, 1 — обратного действия) и др.
Рис. 11. Музыкальный звонок, воспроизводящий десять последовательных звуков:
a — «музыкальный» генератор: 1 — генератор, задающий такт; 2 — счетчик; 3 — - сигнал-генератор; 4 — схема программирования; 5 — устройство декодировяния; б — схема программирования мелодий, приведенных в нотной записи
На рис. 10 показан музыкальный звонок, построенный на интегральных микросхемах КМОП-типа, который при нажатии на кнопку проигрывает первые восемь звуков темы оды «К радости» Бетховена. Тактовые сигналы из интегральной микросхемы IC5 поступают в десятичный счетчик с дешифратором типа CD 4017 (IC1), который в основное состояние приводится при включении схемы посредством элементов C1, R1. Выход 0 не используется, поскольку первый тактовый импульс продолжительнее остальных. Выход 9 (11-и вывод) служит для выключения схемы после окончания мелодии (посредством IC4, a, b и транзистора Т1).
Оставшиеся восемь импульсов одинаковой продолжительности используются для стробирования самовозбуждающихся мультивибраторов, образованных из интегральных микросхем IC2, IC3 (тип 4011) и соединительных элементов. Таким образом, звуки раздаются в определенной последовательности. Потенциометры Р1 — Р4 настроены так, чтобы можно было получить четыре звуковых сигнала нужной высоты. Для разделения звуков выход звукового генератора коммутируется тактовым сигналом. После этого сигнал через потенциометр регулировки звука Р5 подается на усилитель звуковой частоты, состоящий из транзисторов Т2 и ТЗ.
«Музыкальный» генератор, изображенный на рис. 11, образует десять последовательно звучащих сигналов, что может быть лейтмотивом музыкального фрагмента.
Схема состоит из сдвоенного таймера типа 556 (или из двух таймеров типа 555), двух декодирующих устройств типа SN7441 и одного двоично-десятичного счетчика типа SN 7490. Питающее напряжение таймера типа 556 может быть выбрано произвольно в пределах от 5 до 15В. Все интегральные микросхемы в данном случае питаются напряжением 5 В.
Микросхема IC1A работает в качестве генератора тактовых сигналов. Этот самовозбуждающийся мультивибратор производит сигналы очень низкой частоты, определяемой номиналами элементов R2 и СА (T=0,25с).
Выходной сигнал задающего генератора (вывод 5) поступает на вывод 14 счетчика. Кроме того, в положении b выключателя K этот сигнал поступает и на вывод 10 сигнал-генератора. В этом случае десять звуков мы слышим одновременно, что воспринимается как один гармоничный аккорд. Когда же выключатель K находится в положении а, звуки следуют один за другим, как это бывает при исполнении мелодии.
Рис. 12. Частота выходного сигнала в зависимости от значения емкости программирующего конденсатора
Генератор тактовых импульсов может работать в двух режимах. Если вывод ЕС (или 4} подключить к питающему напряжению 5 В, схема будет работать непрерывно. Если же контакт ЕС оставить свободным (не подключать никуда), то после одноразового проигрывания мотива, т. е. по прошествии 10-0,25 = 2,5 с, работа генератора прекращается.
Счетчик IC2 (тип SN 7490) управляется таким образом, что на его выводах 12, 1, 9, 8 и 11 возникает пять сигналов, управляющих десятичными декодирующими устройствами IC3 и IC4 (тип SN7441). На десяти выходах декодирующего устройства возникают сменяющие друг друга импульсы продолжительностью 0,25 с. Эти выходы подключены к входу конденсаторной схемы программирования. Когда какой-либо из выходов IC4 становится активным, в цепь сигнал-генератора включается соответствующий ему конденсатор. Сигнал-генератор представляет собой самовозбуждающийся мультивибратор, который построен на второй половине интегральной микросхемы таймера типа 556. Его частота определяется номиналом резистора R4 (42 Ом) и емкостью конденсатора в цепи программирования.
На рис. 12 приведена зависимость выходной частоты сигнал-генератора от емкости программирующего конденсатора. По кривой можно определить значения емкостей для разных звуков и мелодий, нотная запись которых приведена на рис. 11,6. Десять конденсаторов не нужны, если звуковой сигнал одной частоты повторяется неоднократно. В схеме программирования PR1, например, один и тот же конденсатор (38 нФ) используется для третьего и пятого звуковых сигналов.
Для звуков, которые на октаву выше, частоту надо умножить, а значение сопротивления резистора R4 разделить на 2. Для звуков, которые на октаву ниже, — наоборот. Продолжительность отдельных сигналов определяется декодирующим устройством IC3.
Длительность семи первых звуковых сигналов от трех последних в 2 раза больше, так как емкость конденсатора Св отличается от емкости СА. Частота тактозадающего мультивибратора IC1A зависит от значений произведения R2-CB или R2-CA- Обычно конденсатор бывает соединен с землей. В нашем случае декодирующее устройство соединяет его с землей в нескольких точках. По схеме, например, видно, что выводы 10, 1 и 2 заземляют конденсатор СА (10 мкФ). Выход сигнал-генератора надо соединить со входом усилителя звуковой частоты. Конденсатор СО вместе с резистором R5 образуют интегрирующую цепочку. Изменяя значение СО, можно регулировать тональность сигнала.
1.1.2. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДВЕРНЫХ ЗВОНКОВ
Подключение обычных электрических звонкое. Мы расскажем о двух способах подключения обычных электрических звонков. В связи с тем что обычно звонки работают от 8 В, в сеть их надо включать через разделительный трансформатор. На рис. 13, а представлена схема подключения двух звонков. Каждый из них срабатывает при нажатии соответствующей кнопки. Для соединения звонков и кнопок нужны три провода.
Рис. 13. Подключение звонков:
а — схема соединений при подключении двух звонков; б — подключение двух кнопок к одному звонку
На рис. 13,6 изображена схема, позволяющая при помощи одного звонка получать два различных сигнала. Подсоединение звонка выполнено таким образом, что лри нажатой кнопке G2 вторичное напряжение трансформатора поступает на клеммы 1 и 2, а при замкнутой кнопке G1, минуя якорь прерывателя, подается непосредственно на электромагнит. Однако в этом случае молоточек ударяет по чашке звонка только один раз и повторный сигнал возможен лишь при вторичном нажатии на кнопку G1. Если же замкнута цепь G2, звонок звонит до тех пор, пока кнопка нажата.
Достарыңызбен бөлісу: |