Мелодический сигнализатор на микросхемах УМС

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 SB1 про­игрывается мелодия, всякий раз отличная от предыдущей.

 

Цифровая часть сигнализатора состо­ит из формирователя импульса случайно­го выбора мелодии, собранного на эле­ментах DD1.1, DD1.2 и интегральном тай­мере DA1, 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 SB1 “Пуск” таймер DA1 формирует поло­жительный импульс длительностью 5...6 с, 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 DD3 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 SB1. 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 R11C7. С выходов микросхем DD6–DD13 последовательность частот выбранно­го музыкального фрагмента через раз­вязывающие диоды VD3–VD10 посту­пает на вход оконечного усилителя ко­лебаний звуковой частоты. По окончании выходного импульса таймера DA3 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 SB1 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 пе-реполюсовка оксидного конденсатора С2 и выход его из строя. Транзистор КТ815Б (VT2) заменим на ГТ404Б, а КТ814Б (VT3) — 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 КР142ЕН5А), 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.