08.04.21

[Домашняя]

Существует множество схем электронных дверных квартирных звонков. Обычно они выполнены на специализированных микросхемах - музыкальных или звуковых синтезаторах, либо на микроконтроллерах, в память которых записан музыкальный фрагмент или звуковой эффект. Здесь приводится схема электронного квартирного   звонка, построенная на основе микросхемы CD4060B, - микросхемы общего применения, не программируемой. Звонок питается от любого источника постоянного тока напряжением от 5 до 15V. При этом нужно учесть, что при большем напряжении звук громче. После нажатия кнопки он в течение трех секунд воспроизводит два звука длительностью по одной секунде, с паузой в одну секунду, каждый из которых состоит из смеси импульсов частотой 2400 Гц и 20 Гц. Из смеси частот 2400 Гц и 20 Гц получается весьма своеобразное звучание. Схема показана на рисунке в тексте.

Источником звука является пассивный пьезоэлектрический звукоизлучатель BF1. Напряжение на него поступает через три последовательно включенных транзистора VT1-VT3. Сопротивление пьезоэлектрического звукоизлучателя стремится к бесконечности, потому что, фактически, это конденсатор, и постоянный ток через него не протекает. Чтобы транзисторы могли работать им нужен постоянный ток, протекающий через их цепи эмиттер - коллектор. Поэтому параллельно пьезоэлектрическому звукоизлучателю включен резистор R6, он создает необходимый для работы транзисторов коллекторный ток. Если на базы транзисторов поступают импульсы, то на этом резисторе будут импульсы размахом немного меньше напряжения питания, вот они и поступают на BF1. Рассмотрим работу схемы. За исходное состояние примем состояние счетчика D1 8192. В таком состоянии на его выводе 3 присутствует логическая единица. Через диод VD1 она поступает на вход первого инвертора встроенного генератора импульсов микросхемы D1 (вывод 11) и блокирует мультивибратор. При этом, на выходе мультивибратора (вывод 9) логическая единица. Её напряжение через резистор R2 поступает на базу VT1 и закрывает его. Ток на R6 не поступает независимо от состояния двух других транзисторов и звучания нет. Если нажать кнопку S1 счетчик D1 установится в нулевое положение потому что на его вывод 12 через резистор R5 и кнопку S1 поступает напряжение питания, то есть, логическая единица. В этот момент на всех выходах счетчика D1 устанавливаются логические нули. И транзисторы VT2 и VT3 открываются. Кроме того, запускается мультивибратор и на базу VT1 поступают от него импульсы частотой 2400 Гц. Начинается воспроизведение звукового эффекта, - два звука смеси частот 2400 Гц (с вывода 9 D1) и 20 Гц (с вывода 14 D1), длительностью по одной секунде и с паузой в одну секунду. Как только звуковой эффект завершается на выводе 3 D1 появляется логическая единица, и схема переходит в исходное состояние. В схеме есть диод VD2, его назначение в том, чтобы блокировать кнопку S1 после того как счетчик обнулился. В противном случае, если кнопку удерживать нажатой, будет только непрерывный звук частотой 2400 Гц. Что не очень приятно. А так, после того как счетчик обнуляется, ноль с его вывода 3 через диод VD2 шунтирует вывод 12 D1, и при нажатии кнопки S1, пока открыт диод VD2, то есть, пока на выводе 3 логический ноль, на выводе 12 D1 остается ноль независимо от состояния кнопки S1. Монтаж выполнен на печатной плате (показана на втором рисунке).  

BF1 - практически любой пассивный пьезоэлектрический звукоизлучатель, например, от неисправного мультиметра или «телефона-трубки». Конденсатор С1 должен быть на напряжение не ниже напряжения питания. Подбором сопротивления R1 можно регулировать тон звука и найти резонанс для конкретного BF1, при котором звук наиболее громок.

Радиоконструктор №1 2018г стр. 21