И. НЕЧАЕВ,

 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. — http- www.winbond-usa.com/products/isd products/chipcorder/datasheets/2560/ ISD2560.pdf>.
2. Подорожный С. Микросхемы ChipCorder для записи и воспроизведения речи — Радио, 2001, ╧ 10, с. 20.

http://www.chipinfo.ru/literature/radio/200402/p45-46.html