Do czego to służy?

Jak wielu z nas wie, głośny sygnał

dzwonka drzwiowego zrywa z nóg nie−
jednego mieszkańca naszego kraju. Ale
z drugiej strony cichy sygnał może być
niesłyszalny przez osoby pogrążone
w głębokim przyjemnym śnie oraz osoby
starsze. Proponowane urządzenie spełnia
następujące funkcje:
– charakteryzuje się 7–mio stopniową

skalą głośności dźwięku

– daje możliwość wybrania płynnego na−

rastania, lub przerw pomiędzy następ−
nymi głośniejszymi dźwiękami

– zapamiętuje ostatnią głośność przez

określony czas

– reaguje także na przerywane naciska−

nie przycisku.

Opisany poniżej układ wyposażony zo−

stał także w rezerwowe zasilanie, co nie
przerywa jego pracy podczas zaniku na−
pięcia zasilania.

Jak to działa?

Schemat elektryczny proponowanego

układu przedstawiony został na rry

ys

su

un

nk

ku

u 1

1.

W czasie spoczynku napięcie zasilające
jest doprowadzone do wszystkich ukła−
dów cyfrowych. Po naciśnięciu przycisku
„Start” napięcie zostaje doprowadzone do
generatora melodyjki (U4), wzmacniacza
mocy (3W) U5 oraz uruchamia przerzutnik
monostabilny z potrzymaniem impulsu
wyjściowego zbudowanego z bramek
U7C i U7D. Bramka U7B jest inwerterem
sygnału wyzwalającego przerzutnik. Więc
po naciśnięciu przycisku na wyjściu bram−
ki U7D pojawia się stan niski przez co licz−
nik U1A może zliczać impulsy z wejścia

„EN”. Diody D4–D6 tworzą bramkę w któ−
rej na wyjściu stan wysoki pojawia się do−
piero, gdy na wszystkich jej wejściach pa−
nuje stan wysoki. W tym czasie na wy−
jściach licznika panują stany niskie więc na
wejściach inwertera U7A panuje stan nis−
ki wymuszony przez diody D4–D6. Stan
wysoki z wyjścia U7A doprowadzony do
bramki U2C, oraz stan wysoki obecny przy
naciśnięciu przycisku startu uruchamiają
poprzez bramkę U2D generator astabilny
zbudowany na bramce U2A. Stan wysoki
z bramki U7A blokuje także multiplekser
U3. Generator U2A jest generatorem o re−
gulowanym wypełnieniu impulsów. Jego
częstotliwość wyznaczona jest wartościa−
mi elementów C1, P1, P2. Impulsy niskie
wyznaczają czas trwania melodyjki, a im−
pulsy wysokie czas trwania przerwy przed
kolejnym głośniejszym dźwiękiem. Zane−
gowane impulsy z bramki U2B są dopro−
wadzone do licznika U1A reagującego na
opadające zbocza impulsów. Wyjścia licz−

nika są doprowadzone do wejść sterują−
cych multipleksera. W zależności od stanu
bitów panujących na wejściach sterują−
cych U3, multiplekser dołącza do wyjścia
(k. 3) jeden z rezystorów R4–R9. Sygnał
z melodyjki doprowadzony jest do rezysto−
rów R4–R9 oraz końcówek 2 i 4 U3. Po
osiągnięciu przez licznik stanu „111” na
wyjściu bramki U7A pojawia się stan niski
wymuszony przez rezystor R3. Stan niski
na tym wyjściu blokuje generator poprzez
bramkę U2C, przez co zostaje przerwane
liczenie impulsów oraz generowanie prz−
erw pomiędzy sygnałami, a także zostaje
wymuszony stan niski na wejściu zezwala−
jącym (k. 6) multipleksera. Taki stan liczni−
ka (także wszystkie pozostałe stany) utrzy−
mywał się będzie dotąd, dokąd na wyjściu
przerzutnika (k. 11 U7D) nie pojawi się
stan wysoki resetujący licznik. Dioda D9
zabezpiecza generator na którym w stanie
spoczynku panuje stan wysoki. Elementy
D3, T1 i R2 tworzą stabilizator o napięciu

59

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/98

Rys. 1. Schemat ideowy

Dzwonek do drzwi o narastającej
głośności (2)

wyjściowym ok. 3,3V potrzebnego do za−
silania układu U4. Jumperem JP1 może−
my wymusić stan niski na wejściu zezwa−
lającym U3 przez co kolejne sygnały nie
będą oddzielone przerwami. Kondensator
C3 odseparowuje wejście wzmacniacza
a R10 polaryzuje je na poziomie masy. Ele−
menty C8 i C13 zapobiegają drganiom sty−
ków, przez co układ prawidłowo reaguje
także na kilkakrotne naciśnięcie przycisku
zwiększając swoją głośność. Kondensator
C4–C7 blokują napięcie zasilania. Dioda
D7 zabezpieczają zasilanie awaryjne, nato−
miast D8 zabezpiecza przepływ prądu ze
źródła awaryjnego do wyjścia stabilizatora
U6. Mostek M1 prostuje napięcie zasilają−
ce. Należy zauważyć że wszystkie kon−
densatory elektrolityczne w stanie spo−
czynku są pod napięciem zasilającym,
przez co będą dobrze zaformowane.

Montaż i uruchomienie

Projekt płytki znajduje się na rry

ys

su

un

nk

ku

u 2

2.

Montaż należy rozpoczęć od trzech zworek
a kończąc na elementach największych.
Jako transformatora można użyć o napię−
ciu od 12 do 18V i mocy co najmniej 2W.
Jako źródła zasilania rezerwowego można
użyć akumulatorka lub baterii 9V. Głośność
dzwonka zależy przede wszystkim od za−
stosowanego głośnika, więc powinien być
to dobrej jakości głośnik i możliwie o jak
największej średnicy. Nie znalazłem jakiejś
dobrej obudowy więc niech każdy
w swoim zakresie zastosuje odpowiednią
do swoich wymagań. Jeżeli ktoś ma przy
przycisku dzwonka napięcie 220V to może
zastosować układ przystawki z Rys. 3.
EdW 4/96 (str. 9). Jednak musi do niej do−
dać tranzystor o odpowiedniej wydajności
prądowej i włączyć go w miejsce przycisku

„Start”. Po zmontowaniu układu należy
wyregulować czas trwania melodyjki po−
tencjometrem P1, oraz czas przerw pomię−
dzy następnymi głośniejszymi sygnałami
odpowiednio potencjometrem P2.

M

Ma

arrc

ciin

n W

Wiią

ązza

an

niia

a

W

Wy

yk

ka

azz e

elle

em

me

en

nttó

ów

w

R

Re

ezzy

ys

stto

orry

y

R1,R3,R12,R13: 100k

Ω

R2,R10: 1k

Ω

R4: 1M

Ω

R5: 820k

Ω

R6: 510k

Ω

R7,R11: 270k

Ω

R8: 100k

Ω

R9: 47k

Ω

P1,P2: 1M

Ω

K

Ko

on

nd

de

en

ns

sa

atto

orry

y

C1: 47µF/16V
C2: 100µF/16V
C3: 470nF
C4,C6: 100nF
C5,C7: 470µF/16V
C8: 220nF

P

Pó

ółłp

prrzze

ew

wo

od

dn

niik

kii

D1,D2,D–D6,D9,D10: 1N4148
D3: Zenera 3V3
D7,D8: 1N4001
M1: mostek prostowniczy 1A
T1: BC548 (lub dowolny npn)
U1: 4518
U2,U7: 4093
U3: 4051
U4: UM66
U5: TDA7056
U6: 7809

P

P

o

ozzo

os

stta

ałłe

e

S1: przycisk typu „Reset”
G1: Głośnik
JP1: Jumper
Złączka do baterii 9V

Rys. 2. Schemat montażowy

Większym problemem będzie wykonanie płyt−

ki we własnym zakresie, a potem jej zmontowa−
nie (przy braku metalizacji otworów oznacza to ko−
nieczność lutowania z dwóch stron). Układ nie jest
zanadto skomplikowany, niektórzy Czytelnicy ze−
chcą zaprojektować własną, jednostronną płytkę.

Przy montażu diod D3 – D9 wysokość ich

umieszczenia należy dobrać eksperymentalnie,
by całość dobrze mieściła się w obudowie Przy−

cisk typu microswitch najprawdopodobniej trze−
ba będzie wlutować na kawałkach drutu wyżej
nad płytką, by popychacz wystawał z obudowy.
A może lepiej użyć innego przycisku?

Układ bezbłędnie zmontowany ze spraw−

nych elementów nie wymaga żadnego urucha−
miania i od razu powinien pracować poprawnie.

W stanie spoczynku układ nie pobiera prądu

(poniżej 1µA), w czasie losowania pobiera około

3mA, a w czasie wyświetla−
nia wyniku około 25mA.

Ponieważ kondensator

C3 może być rozformowa−
ny, po pierwszym włączeniu
czas wyświetlania po zwol−
nieniu przycisku prawdopo−
dobnie będzie krótszy. Nie
należy się tym przejmować,
po kilku godzinach dołącze−
nia do układu napięcia zasila−
jącego, wszystkie „elektroli−
ty” zdążą się zaformować.

Jak podano na wstępie,

układ nie wymaga wyłącz−
nika zasilania, cały czas
stoi pod napięciem, a ob−
sługa ogranicza się jedynie
do naciskania przycisku.

Dobrej zabawy!

P

Piio

ottrr G

Gó

órre

ec

ck

kii

Z

Zb

biig

gn

niie

ew

w O

Orrłło

ow

ws

sk

kii

Elektroniczna kostka do gry

(c.d. ze str. 57)

W

Wy

yk

ka

azz e

elle

em

me

en

nttó

ów

w

R

Re

ezzy

ys

stto

orry

y

R1: 1k

Ω

R2,R3: 100k

Ω

R4: 1M

Ω

R5−R13,R17−R21: 10k

Ω

R14−R16: 91...100

Ω

K

Ko

on

nd

de

en

ns

sa

atto

orry

y

C1,C4,C5: 100nF ceramiczny
C2: 1nF (1...22nF)
C3,C6,C7: 100µF/16V

P

Pó

ółłp

prrzze

ew

wo

od

dn

niik

kii

D1,D2,D11: dioda impulsowa np. 1N4148
D3−D9: LED 8mm
D10: LED 3mm czerwona
T1−T4: tranzystor NPN, np. BC548B
T5−T7: tranzystor PNP, np. BC558B
U1: 4017
U2: 4093

P

P

o

ozzo

os

stta

ałłe

e

S1: microswitch z długą ośką
Obudowa KM−26

Rys. 3. Schemat montażowy

K

Ko

om

mp

plle

ett p

po

od

dzze

es

sp

po

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

es

stt

d

do

os

sttę

ęp

pn

ny

y w

w s

siie

ec

cii h

ha

an

nd

dllo

ow

we

ejj A

AV

VT

T jja

ak

ko

o

„

„k

kiitt s

szzk

ko

olln

ny

y”

” A

AV

VT

T−2

22

20

01

1..