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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Гибрид утюга с пылесосом 01.03.2003 В Англии запатентован утюг, которым можно гладить вертикально висящую в гардеробе одежду. Встроенный вентилятор подсасывает ткань к подошве утюга. Вакуумный прижим улучшает качество глажения при использовании нового утюга и обычным образом, на гладильной доске. Выпуск обещают начать в этом году.

Другие интересные новости:

▪ SNSPD-камера для исследования фотонов

▪ Платформа Visa Next для цифровых платежных продуктов

▪ Можно ущипнуть бактерию

▪ Мышь слева

▪ 5G на Эвересте

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Томсон Джозеф. Биография ученого

▪ статья Где был реально выращен томак, показанный в мультсериале Симпсоны? Подробный ответ

▪ статья Морская капуста. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Микропузырьковая ванна для травления печатных плат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Не разрезая веревок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026