Интересная и довольно классическая схема электронного звонка на советской микросхеме УМС7-8. Обычно применялась в дверных звонках и часах, будильниках.
Давайте разберем схему, чтобы вы могли ее правильно собрать.
Что это за схема?
Наличие кварцевого резонатора ZQ1 на 32768 Гц (это стандартная частота для часовых кварцев), эта схема является генератором точной частоты с последующим делением.
Кварц здесь обеспечивает точную и стабильную высоту тона всех мелодий. Поскольку все частоты для звука получаются делением этой базовой частоты, мелодии не будут "плыть" (как это бывает с RC-генераторами) и всегда будут звучать чисто и одинаково.
Что такое УМС7-8?
УМС7-8 — это не просто генератор, а программируемый генератор звуковых сигналов. Внутри нее, помимо задающего генератора и делителей частоты, находится логическое устройство (ПЗУ - постоянное запоминающее устройство), в которое запрограммированы последовательности импульсов, формирующие разные мелодии или сигналы.
Как выбираются мелодии?
Именно для этого на схеме и присутствует переключатель SA2, подключенный к выводам 12 и 13 микросхемы.
-Эти выводы — адресные входы (A0 и A1).
-Подавая на них логический "0" (подключение к общему проводу/"земле") или логическую "1" (подключение к плюсу питания), мы задаем разный адрес.
-Каждому адресу соответствует своя последовательность из ПЗУ, то есть своя мелодия или тип сигнала.
Типичные режимы работы УМС7-8 (в зависимости от комбинации на выводах 12 и 13):
Разбор схемы по компонентам
Давайте обозначим все элементы:
· Микросхема УМС7-8: Это Устройство Музыкального Синтезатора. Цифра 8 в скобках указывает на ее модификацию и содержание определенных мелодий. Она является сердцем устройства.
· Кварцевый резонатор – ZQ1 32768: Задает точную частоту работы генератора - 32768 Гц.
· Транзистор — VT1 KT9725: Усилитель мощности. Он управляет звукоизлучателем (динамиком).
· Динамик — BA1: Воспроизводит звук. Можно использовать любой маломощный динамический громкоговоритель, например, на 8-50 Ом.
· Конденсаторы — C1 68 пФ, C2 47 пФ: Эти конденсаторы необходимы для корректной работы кварцевого резонатора вместе с генератором внутри УМС-7.
· Резисторы — R1 22 кОм, R2 20 кОм: Задают режим работы транзистора VT1 (смещение на базе).
· Переключатели — SA1, SA2:
· SA1 (подключен к выводам 5 и 6 микросхемы) - включает/выключает питание всей схемы.
· SA2 (подключен к выводам 12 и 13) - позволяет выбирать разные мелодии.
· Источник питания (1,5...3 В): Схема очень экономичная и работает от низкого напряжения. Можно использовать:
· 2 батарейки AA/AAA по 1.5 В (итого 3 В)
· 1 литиевый элемент CR2032 (3 В)
· 1 батарейку AA/AAA (1.5 В) - схема должна работать, но возможно тише.
Пошаговое руководство к сборке схемы
Важно: У микросхемы УМС-7 есть цоколевка (распиновка)! Не подключайте выводы наугад. Воспользуйтесь документацией (даташит) на УМС-7-8. Ориентируйтесь на номера выводов на вашей схеме (1, 5, 6, 7, 12, 13).
1. Подготовка платы. Возьмите макетную плату (печатную или монтажную с контактными площадками).
2. Установите микросхему. Аккуратно впаяйте микросхему УМС-7-8. Запомните, где у нее первый вывод (обычно помечается точкой или вырезом на корпусе).
3. Пассивные компоненты. Впаяйте резисторы R1 (22 кОм) и R2 (20 кОм), а также конденсаторы C1 (68 пФ) и C2 (47 пФ). Внимание: 68 и 47 - это пикофарады (pF), это очень маленькие емкости. Не перепутайте с микрофарадами (μF).
4. Кварцевый резонатор. Припаяйте кварц ZQ1 на 32768 Гц между выводом микросхемы 7 и 8.
5. Транзистор. Впаяйте транзистор КТ9725. Не перепутайте выводы (эмиттер, база, коллектор)! Обязательно сверьтесь с распиновкой для KT9725. Коллектор идет на плюс динамика, эмиттер - на "землю", база - через резисторы к микросхеме.
6. Динамик и переключатели. Припаяйте динамик BA1 и переключатели SA1 и SA2 согласно схеме.
7. Питание. Подключите источник питания (батарейку) с соблюдением полярности. Минус батареи - это "земля" (общий провод) на схеме.
Возможные проблемы и замены
· Микросхема УМС-7-8: Если ее не удастся найти, повторить схему будет крайне сложно, так как это специализированная гибридная схема. Аналоги искать бесполезно.
· Транзистор КТ9725: Это составной транзистор (транзистор Дарлингтона) с высоким коэффициентом усиления. Если его нет, можно попробовать заменить на КТ815 или КТ817, но чувствительность может быть ниже (звук тише). В этом случае, возможно, придется немного уменьшить номинал резистора R2 (например, до 10 кОм).
· Кварц на 32768 Гц: Очень распространенный элемент, используется в электронных часах. Должен быть легкодоступен.
Что должно получиться
После сборки и подачи питания (включения SA1) вы должны услышать из динамика мелодию например: Моцарт "Симфония №40 (соль-минор)" . Переключая SA2, вы будете менять мелодии если в данной микросхеме вшито их несколько.
Это отличный проект для новичков, который познакомит вас с работой кварцевых генераторов и советской микроэлектроникой.
EmoticonEmoticon