Мелодический сигнализатор на микросхемах УМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Музыканту

 Комментарии к статье

Об использовании микросхем серии УМС в электромузыкальных инструментах, автоматах и игрушках рассказывалось в нашем журнале неоднократно. В частности, в подборке материалов "На микросхемах УМС" ("Радио", 1995, № 12) авторы поделились опытом улучшения звучания электромузыкальных автоматов, конструирования квартирных звонков с питанием от сети, устранения недостатков, свойственных некоторым микросхемам этой серии. Автор публикуемой статьи продолжает разговор на эту тему.

Число фрагментов музыкальных произведений, записанных в память каждой из микросхем серии УМС, обычно не превышает пяти. Однако в мелодическом сигнализаторе, о котором идет речь в статье, можно использовать не одну, а несколько таких микросхем, причем с неповторяющимися мелодиями. Это позволит расширить их набор.

Схема одного из вариантов такого ЭМИ (без усилителя ЗЧ) показана на рис. 1. В нем - восемь микросхем УМС (например, УМС-7, УМС-08 и др.) с записанными в их память различными мелодиями. Выбор микросхем осуществляется произвольно" а выбор мелодии внутри каждой из них производится по кольцу. При нажатии на пусковую кнопку SВ1 проигрывается мелодия, всякий раз отличная от предыдущей.

(нажмите для увеличения)

Цифровая часть сигнализатора состоит из формирователя импульса случайного выбора мелодии, собранного на элементах DD1.1, DD1.2 и интегральном таймере DА1, узла перебора музыкальных синтезаторов DD6-DD13, образованного

элементами микросхемы DD2, счетчиком DD3 и мультиплексором DD4, а также генератора тактовой частоты, выполненного на элементах DD1.3,DD1.4 с кварцевым резонатором ZQ1 и D-триггере DD5.

В исходном состоянии (режим ожидания), когда на микросхемы устройства подано напряжение источника питания, генератор перебора музыкальных синтезаторов вырабатывает короткие, длительностью около 10 мс, положительные импульсы, следующие с частотой, равной примерно 1 Гц, которые подсчитывает счетчик DD3 с коэффициентом пересчета 8. При этом на входах 1,2,4 (выводы 11, 10, 9) мультиплексора DD4

присутствует меняющийся код, но коммутация его аналогового входа А (вывод 3) с выходами Х0-Х7 (выводы 13,14,15,12,1, 5,2,4) не происходит, так как на входе разрешения S (вывод 6) присутствует запрещающий сигнал высокого уровня.

При однократном нажатии на кнопку SВ1 "Пуск" таймер DА1 формирует положительный импульс длительностью 5... 6с, который инвертируется элементом DD1.2 и далее поступает на вход 9 элемента DD2.3 и вход S мультиплексора. Этот импульс запрещает прохождение счетных импульсов на вход С (вывод 1) счетчика DDЗ и одновременно разрешает коммутацию аналогового входа микросхемы DD4 (вывод 3) с одним из восьми ее выходов Х0-Х7.

Случайный выбор одного из аналоговых выходов мультиплексора обусловлен случайным по времени моментом нажатия кнопки SВ1. В результате на вывод 13 одного из музыкальных синтезаторов подается напряжение 1,5 В в течение 5...6 с - интервала времени, необходимого для проигрывания выбранной мелодии. Одновременно фронтом импульса этого сигнала происходит предварительный выбор мелодии, которая будет проигрываться при следующем случайном обращении к тому же музыкальному синтезатору. Эту операцию реализует цепь задержки R11С7. С выходов микросхем DD6-DD13 последовательность частот выбранного музыкального фрагмента через развязывающие диодыVDЗ-VD10 поступает на вход оконечного усилителя колебаний звуковой частоты.

По окончании выходного импульса таймера DАЗ цифровая часть сигнализатора переключается в исходное состояние, но выбранная мелодия будет доиграна до конца.

Тактирование музыкальных синтезаторов осуществляется импульсами частотой 50 кГц, получаемой делением частоты кварцованного генератора (100 кГц) на 2. Завышенная, по сравнению с паспортной - 32 768 Гц, тактовая частота выбрана с целью уменьшения времени проигрывания наиболее длительных фрагментов музыкальных мелодий.

Схема усилителя ЗЧ сигнализатора приведена на рис. 2. Подробно останавливаться на нем нет смысла, так как подобные усилители уже описывались в "Радио" и, думается, читателям хорошо знакомы.

К элементной базе устройства особых требований не предъявляется. Пусковая кнопка SВ1 может быть типа КМ, кварцевый резонатор ZQ1 на частоту 100 кГц, диоды - любые из серий КД522, КД521, КД503. Статический коэффициент передачи тока базы транзистора VT1 усилителя ЗЧ должен быть не больше 90, иначе может произойти переполюсовка оксидного конденсатора С2 и выход его из строя. Транзистор КТ815Б VT2) заменим на ГТ404Б, а КТ814Б (VTЗ) - на ГТ402Б. Динамическая головка ВА1 - любая мощностью 1...3 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 4...8 Ом.

Сигнализатор собран в корпусе абонентского громкоговорителя методом навесного монтажа. Микросхемы УМС установлены в контактные панельки - для их быстрой замены. При значительной длине проводов, идущих от пусковой кнопки, их, во избежание ложных срабатываний от сетевых наводок, следует заключить в экранирующую оплетку и соединить ее с общим проводом устройства.

Питание сигнализатора осуществляется от сети через трансформатор, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 7,5...8 В при токе нагрузки до 100 мА. Его цифровая часть питается стабилизированным напряжением 5 В (использован интегральный стабилизатор КР142РН5А), а усилитель ЗЧ-нестабилизированным напряжением 9... 10 В непосредственно от выпрямителя. Максимальный ток, потребляемый цифровой частью, - 12... 15 мА, а усилителем ЗЧ-до 70 мА.

Налаживают устройство следующим образом. По окончании монтажа микросхемы УМС в панельки пока не вставляют. После включения питания подбором резистора R4 устанавливают на выводе 3 мультиплексора [DD4) напряжение, равное 1,5... 1,6 В. Затем подбором резистора R10 устанавливают на выводах 8 панелек музыкальных синтезаторов уровень тактовых импульсов в пределах 0,4...0,5 В. При нажатии на кнопку SВ1 контролируют длительность импульса на выводе 3 таймера DА1. Ее длительность можно изменять подбором резистора R2 (или конденсатора С1), но она не должна быть меньше 4...5 с. Далее в панельки микросхем DD6-DD13 устанавливают музыкальные синтезаторы и испытывают работу устройства в целом.

Для деления частоты на два вместо D-триггера DD5.1 целесообразно использовать вторую половину микросхемы DD3.

Генератор на элементах DD2.1 и DD2.2 не обязательно должен выдавать короткие импульсы с частотой 1 Гц, Можно исключить диоды VD1. VD2, резисторы R5 и R7, а емкость конденсатора С5 уменьшить до 1000...5100 пФ.

Входы всех неиспользуемых элементов следует соединить с общим или плюсовым проводом источника питания.

Общее число микросхем можно еще сократить на одну, если сигнал с выхода элемента DD 1.2 подать в качестве запрещающего на вход CP (вывод 2) микросхемы DD3. При этом импульсы на вход CN (вывод 1) можно подавать с выхода генератора на элементах DD2.1, DD2.2 без элементов DD2.3, DD2.4

Автор: П.Редькин, г.Ульяновск

Смотрите другие статьи раздела Музыканту.

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 Планктон Черного моря избавляет Землю от углерода 19.08.2012 Ученые из Центра космических полетов им. Годдарда, НАСА, обнаружили, что Черное море активно поглощает углерод из атмосферы. Исследователи пришли к такому выводу, изучив снимки спутника НАСА Aqua за 15 июля 2012 года. Как выяснилось, по поверхности Черного моря разбросаны колонии микроскопического фитопланктона, скорее всего, одноклеточных 30-мкм водорослей кокколитофорид, которые являются настоящим "насосом", откачивающим углерод из атмосферы. В процессе своей жизнедеятельности кокколитофориды поглощают углерод и превращают его в крошечные пластины из карбоната кальция (кокколиты). После смерти фитопланктона этот известняк опускается на дно и навсегда хоронит углерод. Данный естественный процесс помогает Земле избавляться от избытка СО2, и Черное море является одним из таких хранилищ парникового газа. Благодаря фитопланктону море способно перерабатывать большое количество углекислого газа, который в противном случае оставался в атмосфере, вызывая парниковый эффект. Однако природный процесс может не справиться с деятельностью нашей цивилизации. Ученые обеспокоены растущим окислением океана, которое может нарушить течение естественного биологического процесса. Избыток углекислого газа делает океан более кислым, и при определенных концентрациях углерода кокколитофориды попросту не смогут продолжать свою полезную работу, поскольку процесс кальцификации углерода сильно замедлится. Ученые пытаются понять, как окисление океана может нарушить работу биологического "насоса" и вызвать последующее лавинообразное окисление океанов и морей, включая такое популярное у туристов Черное море.

Другие интересные новости:

▪ Вирус гриппа приспосабливается

▪ Ноутбуки TOSHIBA SATELLITE теперь умеют записывать DVD-R/RW

▪ Робот пошел по грибы

▪ Светодиоды-имплантаты управляют функциями мозга

▪ Электрические велосипеды Himiway моделей Pony, Rambler и Rhino

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Моральное перевооружение. Крылатое выражение

▪ статья Каковы причины облысения? Подробный ответ

▪ статья Охрана труда для водителей

▪ статья Черное дубление овчин. Простые рецепты и советы

▪ статья УКВ радиоприемник на микросхеме КХА058. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026