Дверной звонок на микросхеме ISD25xxx. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Звонки и аудио-имитаторы

 Комментарии к статье

Дверные звонки, оповещающие о приходе гостей какой-либо мелодией или другими звуками, в журнале описывались не раз. В последние годы их стали собирать на основе микроконтроллеров, что вместе с упрощением конструкции значительно расширило их возможности. Однако не секрет, что повторение устройств на микроконтроллерах пока еще доступно не всем, так как требует наличия компьютера, программатора и соответствующего программного обеспечения. Предлагаемый звонок выполнен на базе специализированной микросхемы семейства ChipCorder компании Winbond Electronics. Главная его особенность - возможность использования в качестве звонкового сигнала любых звуковых фрагментов (речи, музыки и т. д.), которые просто записывают в память микросхемы, как на обычный магнитофон.

Принципиальная схема дверного звонка показана на рис. 1. Его основа - микросхема серии ISD25x [1], представляющая собой устройство записи-воспроизведения звуковой информации. Принцип действия микросхемы аналогичен используемому в приборах серий ISD1200, ISD1400 [2] и основан на технологии хранения аналогового сигнала в многоуровневых энергонезависимых ячейках памяти. Срок хранения информации 100 лет, число циклов запись-воспроизведение не менее 100 000.

Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии микросхема DA1 находится в дежурном режиме и потребляет небольшой ток - несколько микроампер. Кнопку звонка с замыкающими контактами подключают к гнезду XS3. При кратковременном нажатии на нее микросхема воспроизводит первый звуковой фрагмент, а по его окончании снова возвращается в дежурный режим. Повторное нажатие кнопки звонка инициирует воспроизведение второго фрагмента и т. д., т. е. с каждым последующим нажатием звучит очередной сигнал и так до тех пор, пока не будет воспроизведена вся записанная информация, после чего цикл повторится. Число фрагментов может быть любым, но их суммарная продолжительность определяется типом микросхемы (см. таблицу).

Кнопка SB1 ("Старт/Стоп") дублирует звонковую и используется при записи, а также для проверки содержимого памяти микросхемы в режиме воспроизведения. Конденсатор С6 снижает чувствительность устройства к помехам. При нажатии кнопки SB2 ("Сброс") микросхема возвращается в начало первого фрагмента.

Для записи сигналов можно использовать электретный микрофон (его подключают к гнезду XS2) или любой другой источник сигнала - телевизор, радиоприемник, звуковую карту компьютера и т. д. (их подсоединяют к гнезду XS1). Диоды VD1, VD2 защищают вход микросхемы от недопустимого уровня сигнала, с помощью переменного резистора R2 устанавливают необходимый уровень записи.

Чтобы записать фрагмент, переключатель SA1 переводят в правое (по схеме) положение (при этом зажигается светодиод HL1) и кнопкой SB2 "Сброс" устанавливают микросхему в начало записываемого блока сигналов. Затем кратковременно нажимают кнопку SB1, при этом светодиод гаснет и начинается запись первого фрагмента. Завершают запись нажатием этой же кнопки (SB1), в результате чего светодиод снова зажигается.

Аналогично записывают остальные фрагменты. Сигнал заполнения памяти микросхемы - постоянное свечение индикатора HL1. Для записи через гнездо XS2 удобно применить мультимедийную микрофонную гарнитуру с электретным микрофоном, например, MHS101, MHS111 или аналогичную. Если используется отдельный микрофон, его вывод "+" подключают к центральному контакту этого гнезда.

Завершив запись, переключатель SA1 переводят в исходное (показанное на схеме) положение и, кратковременно нажав кнопку SB1, прослушивают первый фрагмент, нажав ее еще раз - второй и т. д.

Поскольку в дежурном режиме потребляемый ток невелик, специальный выключатель питания в устройстве не предусмотрен. Если же звонок необходимо отключать, например, на ночь, выключатель вводят в цепь источника питания. При отсутствии надобности в записи от микрофона схему можно упростить, исключив элементы С2, С4, С5, R3-R6, XS2, а взамен R4 установить перемычку. Для записи только с микрофона из схемы исключают элементы R1, R2, R4, VD1, VD2, XS1.

В устройстве можно применить любую микросхему серии ISD25x, но при этом надо учесть, что чем больше ее емкость, тем меньше полоса пропускания (см. таблицу). Наилучшее качество звучания обеспечивает ISD2560, если же необходимо иметь большую продолжительность записи-воспроизведения, следует применить ISD2575, ISD2590 (использовать ISD25120 не рекомендуется из-за слишком узкой полосы пропускания). Светодиод HL1 - любой малогабаритный, желательно с повышенной яркостью свечения, диоды VD1, VD2 - КД503, КД521, КД522 с любым буквенным индексом, полярные конденсаторы - любые малогабаритные, неполярные - К10-17а, переменный резистор R2 - СПЗ-4, СП4-1 и т. п., постоянные - МЛТ, С2-33, Р1-4. Кнопки SB1, SB2 - любые малогабаритные без фиксации в нажатом положении, переключатель SA1 - двухполюсный любого типа, гнезда XS1, XS2 - стандартные для подключения головных стереотелефонов. Динамическая головка ВА1 любая мощностью 0,1... 1 Вт, для увеличения громкости следует применить головку с повышенной отдачей. Для соединения с кнопкой звонка желательно использовать экранированный провод (оплетку соединяют с общим проводом).

Питать звонок можно от стабилизированного блока с выходным напряжением 5 В при токе до 100 мА, а также от батареи, составленной из трех гальванических элементов или четырех никель-кадмиевых аккумуляторов. В последнем случае для подзарядки батареи используют блок питания с напряжением 12В (его подключают к розетке XS4), а в устройство вводят элементы VD3, HL2 и R11. Номинал последнего выбирают исходя из необходимого зарядного тока. Стабилитрон VD3 ограничивает напряжение на микросхеме в процессе зарядки. Светодиод HL2 - индикатор зарядки.

Большинство деталей монтируют на печатной плате, изготовленной в соответствии с рис. 2. Вместе с батареей питания ее помещают в корпус подходящих размеров, на стенках которого закрепляют переменный резистор R2, кнопки SB1, SB2, переключатель SA1, гнезда XS1-XS3 и светодиод HL1 (а при питании от аккумуляторной батареи - еще и розетку XS4 и светодиод HL2). Диоды VD1, VD2 и резистор R1 монтируют на выводах резистора R2, резистор R11 - на выводах розетки XS4.

Литература

1. Описание микросхем серии ISD25x. - winbond-usa.com/products/isdproducts/chipcorder/datasheets/2560/ISD2560.pdf>.
2. Подорожный С. Микросхемы ChipCorder для записи и воспроизведения речи - Радио, 2001, № 10, с. 20.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Звонки и аудио-имитаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива NAS-хранилище Thecus N2810 Pro 18.06.2016 Компания Thecus заявила о выпуске нового сетевого хранилища данных N2810 Pro. Эта модель является улучшенной версией N2810. Среди главных отличий от предшественницы стоит отметить 4 Гбайт оперативной памяти DDR3 и новый четырехъядерный процессор Intel Celeron N3160 (в N2810 установлен двухъядерный Celeron N3050). Новинка включает два отсека для накопителей, которые можно подключить с помощью портов SATA. По мнению разработчиков, N2810 Pro идеально подойдет для домашних пользователей и малого бизнеса. Улучшенная аппаратная база позволяет наслаждаться плавным воспроизведением 4K-контента. Видео можно выводить по интерфейсу HDMI или DisplayPort. NAS-сервер работает под управлением операционной системы ThecusOS 7.0 со встроенными приложениями Photo Station, FileCenter, AppCenter. В продажу устройство поступит 30 июня.

Другие интересные новости:

▪ Технология Mitsubishi Electric проследит за внимательностью водителя

▪ Самый маленький микроб

▪ Дальность действия Bluetooth - более 200 метров

▪ Злоупотребление солью задерживает половое созревание

▪ Топливо из виски

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Вдали от шума городского. Крылатое выражение

▪ статья Что такое батик? Подробный ответ

▪ статья Черника обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сабвуфер для дома, для семьи. Сборка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ремонт и доработка зарядных устройств НС-307 и НС-314. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025