Музыкальная игрушка Светофон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Принцип работы игрушки основан на изменении частоты RC-генератора, у которого в качестве частотозадающего элемента использован фоторезистор. При изменении его освещенности "плавает" частота генератора, а значит, тональность звука в головных телефонах или динамической головке, подключенных к нему. Так можно "подбирать " нужную мелодию.

О "светофонах" уже рассказывалось на страницах журнала "Радио" [1, 2]. Но в отличие от них, предлагаемые две конструкции снабжены сенсорными регуляторами громкости.

На рис. 1 приведена схема игрушки, собранной на логической микросхеме и транзисторе. На элементах DD1.1, DD1.2 выполнен задающий генератор прямоугольных импульсов, частота которого определяется общим сопротивлением фоторезистора R1 и резистора R2, а также емкостью конденсатора С1. При увеличении освещенности фоторезистора его сопротивление уменьшается, а частота генератора увеличивается.

На элементах DD1.3, DD1.4 собраны буферные каскады, а на транзисторе VT1 - усилитель мощности, нагруженный на головные телефоны BF1 (или динамическую головку сопротивлением не менее 50 Ом).

Импульсы генератора с выхода элемента DD1.3 (рис. 2, а) поступают на вход элемента DD1.4 через дифференцирующую цепочку, состоящую из конденсатора С2, резисторов R3, R4 и сенсоров Е1, Е2. Если сопротивление между ними велико, конденсатор С2 не будет успевать заряжаться во время действия импульса, и форма импульсов на входе этого элемента будет практически такой же (кривая 1 на рис. 2,б). На выходе элемента формируются короткие импульсы напряжения (кривая 1 на рис. 2,в), открывающие транзистор. Такие же импульсы поступают на телефоны, но громкость звука минимальна.

При уменьшении сопротивления между сенсорами, когда их "перекрывают" пальцем, конденсатор С2 успевает частично заряжаться и форма напряжения на входе элемента DD1.4 изменяется (кривая 2 на рис. 2,б). Это приводит к тому, что длительность импульса на его выходе увеличивается (кривая на рис. 2,в), а громкость звука возрастает. Дальнейшее уменьшение сопротивления между сенсорами приводит к увеличению длительности импульса на выходе элемента DD1.4 (кривая 3 на рис. 2,в), а значит, и громкости.

Кроме указанных на схеме, в устройстве можно применить микросхему К564ЛЕ5, К561ЛА7, К564ЛА7, диод КД521А, КД503А, КД103А. Полярные конденсаторы - К50-6, К50-35 или аналогичные импортные, неполярные - КЛС, К10-17. Фоторезистор - СФ2-5, СФ2-6, ФСК-К1. Телефоны BF1 - ТОН-2 или другие высокоомные (более 500 Ом), при использовании низкоомных телефонов или динамической головки надо установить транзистор КТ972 с любым буквенным индексом.

Большинство деталей устройства монтируют на печатной плате (рис. 3) из односторонне фольгированного стеклотекстолита.

Плату помещают в светонепроницаемый пластмассовый корпус, в котором надо выпилить отверстие размерами примерно 10x30 мм. Напротив отверстия на расстоянии 20...30 мм размещают фоторезистор. Сенсоры представляют собой пластину односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами примерно 20x30 мм, металлизация на которой разрезана с зазором около 0,5...1 мм посередине вдоль широкой стороны. Образовавшиеся две металлизированные площадки соединяют с соответствующими деталями устройства. Недостаток этой простой конструкции - зависимость диапазона регулировки громкости от частоты задающего генератора. Избежать его удалось в более сложном "светофоне" (рис. 4), выполненном на микросхеме, содержащей два ОУ.

На ОУ DA1.1 собран RC-генератор прямоугольных импульсов, частота которого зависит от сопротивления фоторезистора R10. На ОУ DA1.2 собран усилитель мощности, к выходу которого можно непосредственно подключать высокоомные головные телефоны (скажем, ТОН-2). Для подключения динамической головки сопротивлением около 50 Ом (например, 0,5ГДШ-9) устройство следует доработать в соответствии с рис. 5.

Питается устройство однополярным напряжением, поэтому для нормальной работы микросхемы применена искусственная "средняя точка" из резисторов R8, R9 и конденсаторов C3, С4.

Громкость звука регулируют с помощью сенсоров Е1, Е2 - при уменьшении сопротивления между ними на вход усилителя мощности поступает сигнал большего уровня и громкость звука возрастает. Чувствительность сенсорного регулятора громкости можно устанавливать подстроенным резистором R5.

В этом устройстве, кроме микросхемы, допустимо применить такие же детали, что и в предыдущей конструкции, подстроенный резистор - СПЗ-19. Большинство деталей, в том числе и сенсоры, размещены на печатной плате (рис. 6) из двусторонне фольгированного стеклотекстолита.

Плата одновременно является и передней панелью устройства, в которой выпилено окно для освещения фоторезистора. Со стороны, противоположной размещению деталей, расположены сенсоры (показаны штриховыми линиями). Плата будет крышкой светонепроницаемого пластмассового корпуса. На окно должен падать свет от любого источника. Закрывая окно рукой или пальцами в большей или меньшей степени, изменяют частоту сигнала, а касаясь сенсоров пальцем, - громкость звука. Чем сильнее нажатие на сенсоры, тем громче звук.

Литература

1. Доценко Ю. Светофон. - Радио, 1984, № 11, с. 49.
2. Нечаев И. Электромузыкальный инструмент "Светофон". - Радио, 1990, c. 60, 61.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Роботизированные кроссовки Sidekick 18.01.2026

Американский стартап Dephy представил инновационные кроссовки Sidekick с электроприводом, которые работают как дополнительная икроножная мышца, помогая пользователю быстрее перемещаться и меньше уставать. Sidekick представляет собой сочетание обуви и мини-экзоскелета, встроенного в область косточки. За счет электропривода кроссовки поддерживают движение стопы и усиливают сокращение икроножных мышц, снижая нагрузку на ноги. Это позволяет ходить дольше и с меньшей усталостью, особенно при длительных прогулках или активной работе на ногах. В отличие от многих носимых устройств, для работы Sidekick не требуется установка приложений или индивидуальная калибровка. Кроссовки автоматически подстраиваются под шаг и особенности движения владельца, обеспечивая комфорт и простоту использования с первого надевания. Комплект включает в себя сам экзоскелет на косточку и пару кроссовок, доступных в белом и черном цвете. Устройство питается от аккумуляторов, что делает его автономным и готовым ...>>

Поющий леденец Lollipop Sta 18.01.2026

Компания Lava представила Lollipop Star - леденец на палочке, способный воспроизводить музыку через костную проводимость, прямо "в голове" пользователя. Особенность устройства заключается в том, что звук передается не через воздух, как у традиционных динамиков, а через вибрации челюсти. Пользователь должен прикусить леденец задними коренными зубами: электронный модуль в палочке преобразует вибрации в звук, который достигает внутреннего уха. Таким образом, поедание конфеты превращается в необычный аудиофеномен. Съедобная часть леденца соединена с небольшим электронным модулем в ручке, где расположены кнопка включения и механизм вибрации. После активации звуковой сигнал передается через костную проводимость, создавая эффект музыки "внутри головы". Ориентировочная цена продукта составляет 8,99 долларов, а в продажу он поступит после завершения CES. На старте продаж Lollipop Star будет доступен в трех вкусах, каждый из которых ассоциирован с определенной песней и исполнителем. Пер ...>>

Интерактивная система Lego Smart Play 17.01.2026

Компания Lego предложила новый подход к конструкторским играм, представив платформу Smart Play, которая объединяет традиционные кирпичики с сенсорами, звуками и возможностью реагировать на действия ребенка. Разработка системы заняла около восьми лет и направлена на поддержку социальной, сюжетной и творческой игры. Главная идея Smart Play заключается в том, чтобы "спрятать" сложную электронику внутри конструкции. Это позволяет детям сосредотачиваться не на гаджетах, а на создании историй, взаимодействии с персонажами и собственной фантазии. Технология ориентирована на развитие творческого мышления и вовлечение в игру с самого начала. Система базируется на специальном "умном кирпиче", оснащенном датчиками, который способен реагировать на движение, воспроизводить звуки и распознавать другие элементы конструктора, включая умные минифигурки. Дополнительные Tiny Smart Tags позволяют платформе понимать контекст использования кирпичей: например, находится ли элемент в машине, вертолете и ...>>

Случайная новость из Архива Темная материя стала темнее 10.04.2018 Международная группа астрономов под руководством Ричарда Мэсси (Richard Massey) из Даремского университета в Англии опровергла "осветление" темной материи, то есть существование негравитационного взаимодействия между сгустками невидимого вещества. Ученые сообщили об обнаружении признаков негравитационного взаимодействия в темной материи, которая находится в галактическом скоплении Abell 3827 в 1,3 миллиарда световых лет от Земли. Исследователи изучили распределение массы в четырех сталкивающихся галактиках, используя эффект гравитационной линзы, когда некий объект искривляет траектории лучей света. Предполагается, что в центрах галактик находится гало темной материи, чем объясняются особенности кругового движения звезд вокруг ядра. Три сгустка темной материи в Abell 3827 соответствовали расположению трех галактик, однако четвертый сгусток в своем движении отставал от рядом расположенной галактики на пять тысяч световых лет. Это, по мнению ученых, указывало на то, что в темной материи действуют не только гравитационные силы, но и какие-то другие взаимодействия. В новом исследовании астрономы использовали комплексы радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array и Very Large Telescope в Чили, что позволило провести более детальную спектроскопию галактик и минимизировать искажения, возникающие из-за эффекта гравитационного линзирования. Оказалось, что местоположение гало в галактиках соответствовали модели ?CDM, согласно которой темная материя взаимодействует только через гравитационные силы. Темная материя, по оценкам космологов, составляет 22 процента всей массы Вселенной (74 процента занимает темная энергия, а остальная доля приходится на видимое вещество). Она не взаимодействует с обычным веществом через электромагнитные и другие поля, за исключением гравитации. Вывод о ее существовании был сделан на основе наблюдения за астрономическими объектами, которые вели себя так, словно на них влияет скрытая от прямого наблюдения масса. На настоящий момент до сих пор не обнаружены частицы, из которых могла бы существовать темная материя.

Другие интересные новости:

▪ Переработка биопластика в биорастворитель

▪ Планшетный компьютер ZenPad C 7.0

▪ 20-нм мобильные DRAM-чипы Samsung

▪ Вам звонят ваши таблетки

▪ Завершено проектирование большой межпланетной станции Psyche

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья Бхактиведанта Свами Прабхупада. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как бы вы летели сквозь пояс астероидов? Подробный ответ

▪ статья Гарантии и компенсации при несчастном случае на производстве и профессиональном заболевании

▪ статья Искра без капризов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кружка с молоком. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026