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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Телефон для школьника HMD 105 4G School Edition 02.08.2026 Спор о школьном смартфоне давно вышел за пределы семейных правил. Экран с браузером и играми держит внимание лучше любого урока, а запрет "не брать телефон на перемену" легко обходится, если устройство само предлагает развлечение. На этом фоне логично выглядит не еще одно приложение родительского контроля, а аппарат, у которого отвлекающих функций просто нет. Именно такую логику HMD заложила в специальную версию кнопочного телефона 105 4G School Edition. Аппарат остается средством связи: с него можно звонить и писать сообщения, но из привычного набора "всего понемногу" убрано то, что чаще всего уводит ученика от учебы. Производитель не маскирует это ограничение под временный режим - школьная редакция изначально собрана иначе, чем обычная модель той же линейки. Главное отличие спрятано не в корпусе, а в списке возможностей, которых у School Edition нет. В телефоне отсутствует веб-браузер, нет предустановленных игр, в том числе классической Snake, и не предусмотрен диктофон. Ученик получает устройство, которое не предлагает открыть сайт "на минутку" и не запускает змейку между уроками, хотя внешне это все тот же компактный кнопочный аппарат. При этом базовая техника не сведена к минимуму ради аскетизма. HMD 105 4G School Edition оснащен 2,4-дюймовым дисплеем с разрешением QVGA, 64 МБ оперативной памяти и 128 МБ встроенной памяти. Если встроенного объема не хватит, его можно расширить картой microSD объемом до 32 ГБ - этого достаточно для контактов, простых файлов и тех задач, которые кнопочному телефону вообще имеет смысл решать. Связь у школьной версии современнее, чем можно ожидать от устройства без интернета в привычном смысле. Телефон работает в сетях 2G, 3G и 4G, поддерживает Bluetooth 5.0, зарядку и обмен данными через USB-C, а также стандартный 3,5-мм разъем для наушников. Аккумулятор емкостью 1450 мАч рассчитан примерно на 15 дней в режиме ожидания, что для школьного ритма - с редкими звонками и короткими сообщениями - выглядит практичнее емкой, но быстро садящейся батареи смартфона. Повседневные мелочи тоже продуманы под простую связь, а не под мультимедиа. В записной книжке помещается до 2000 контактов, спереди работает двойной светодиодный фонарик, а справа под экраном вынесена отдельная кнопка быстрого доступа к SMS. Такой набор не делает из аппарата карманный компьютер, зато ускоряет те действия, ради которых устройство, собственно, и покупают в школу. Дополнительный слой ограничений дает родительский контроль с защитой PIN-кодом. Через него можно отключить Bluetooth, MMS и FM-радио, то есть закрыть даже те каналы, которые формально не являются браузером, но все же уводят в сторону от звонка родителям или короткого сообщения классному руководителю. В результате связь сохраняется, а пространство для самостоятельной "настройки развлечений" заметно сужается. HMD 105 4G School Edition - не попытка вернуть школу в эпоху, когда телефонов не было, а сознательный компромисс между доступностью ребенка и постоянным потоком стимулов. Аппарат с 2,4-дюймовым экраном, сетями до 4G, батареей на 1450 мАч и лимитом в 2000 контактов оставляет звонки и SMS, убирает браузер, игры вроде Snake и диктофон и добавляет PIN-защиту для Bluetooth, MMS и радио. Для тех, кому нужна именно связь, а не карманный источник отвлечений, такая конструкция выглядит последовательной.

Другие интересные новости:

▪ Летающая солнечная обсерватория

▪ Беспроводные наушники LG Tone Free FP

▪ Дизельный дым вредит сердцу и сосудам

▪ Наушники OnePlus Buds Z2

▪ Принята новая космическая стратегия НАТО

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Объятия Морфея. Крылатое выражение

▪ статья Почему власти Австрии разрешили сфотографироваться одному жителю на водительские права с дуршлагом на голове? Подробный ответ

▪ статья Художник предприятия торговли. Должностная инструкция

▪ статья Доработка логического пробника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Остающиеся деньги. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026