Багатофункціональний що казала пристрій

Сучасної людини з усіх боків щоденно оточує реклама і чим оптимальніше буде відрегульований потік ллється на нас з усіх боків інформації, тим швидше ми зможемо ставитися до неї як до неминучого джерела відомостей – керівництву до дії при здійсненні покупок або отриманні певних послуг. Багато підприємців вже відчули відчутний ефект від інформації, яка регулярно з'являється в ЗМІ, які рекламують їх продукцію і послуги. Додатковий ефект може дати "місцева" реклама, що зустрічає клієнта на порозі Вашого офісу або магазину. Це може бути коротка (1 … 16 секунд) аудіо або відео інформація, що запускається автоматично при відкриванні вхідних дверей (або двері ліфта), і не повторюється частіше встановленого Вами відрізка часу, щоб уникнути її докучання. (Економіка повинна бути економною, а реклама не нав'язливою).

Багатофункціональний що казала пристрій (далі просто МДУ) – пристрій запуску рекламного повідомлення та регламентації тривалості паузи після нього, під час якої повторний запуск реклами не можливий.

МДУ включає по команді джерело рекламної інформації – цифровий магнітофон, і забороняє повторний запуск рекламного повідомлення на час, що визначається таймером № 2. Датчиками, що забезпечують запуск МДУ, є геркон SF1 "Двері" (див. схему на малюнку 1) і кнопка SB1 "Пуск".

Для збільшення - клацніть лівою кноп миші

Основна частина МДУ – цифровий магнітофон – включається по негативному перепаду на вході " "(Висновок 24) DA3. Додаткове навантаження МДУ – різні цветомузикальний пристрою або більш потужний УМЗЧ – підключається через розетку Х1 "Дод. навантаження ". Додаткове навантаження включається на час рівне тривалості рекламного повідомлення (задається таймером № 1) нормально роз'єднаними контактами реле К2.1.

Для запису рекламних повідомлень цифровим магнітофоном слід натиснути і утримувати кнопку SB2 "Запис". Запис можливий, поки світиться світлодіод HL2 (для мікросхеми типу ISD1416 протягом 16 секунд). Потім цифровий магнітофон автоматично встановлюється в початкове положення і готовий до відтворення або (при необхідності) до нового запису. Записувати на цифровий магнітофон можна не менш 100 000 разів, а запис зберігається до ста років, навіть при повному знятті харчування.

МДУ складається з блоку живлення, що регламентує пристрої (дозатора реклами), цифрового магнітофона з влаштуванням вибору фрагмента, УМЗЧ, комутатора зовнішнього навантаження і ОВЗ (одновібратора з зумер).

Мережний блок живлення (зібраний на елементах FU1, Т1, VD1, VD2, VT1, R2, C1, C2; DA1, C7, C12) виробляє постійні напруги + 12В (0,9 А) і +5 В (0,1 А).

Регламентує пристрій (зібрано на мікросхемах DD1, DD2), що є два таймера, що виробляють тимчасові відрізки від 16 до 600 і 16 з (відповідно).

Пристрій вибору фрагмента (зібрано на перемикачі SA2) ділить поле пам'яті цифрового магнітофона на відрізки, кратні 3,5 • N секунд, де N вибирається рівним від 1 до 5.

УМЗЧ (зібраний на елементах DA2, ДР1, C4 – C6, R3, R4, Ва1) робить роботу МДУ більш помітною в умовах зашумленості.

Комутатор зовнішнього навантаження складається з елементів R13, VT2, K2 і може розширювати функціональні можливості МДУ відповідно до задуму рекламодавця.

ОВЗ складається з елементів А1, R1, C2, K1, SF1, X2 і виробляє короткий тональний сигнал при замиканні (але не розмиканні) геркона SF1 (при відкриванні вхідних дверей).

Працює МДУ наступним чином. При замиканні контактів тумблера SA1 "Харчування" через резистор R7 заряджається конденсатор C8. При цьому протягом всього часу наростання напруги живлення, що подається з виходу блоку харчування, на обкладинках "-" конденсатора C8 формується неінвертірованний імпульс позитивної полярності, що забезпечує установку тригерів DD2.1 і DD2.2 у вихідне (нульове) стан. Відкривання вхідних дверей викликає замикання контактів геркона SF1. При цьому попередньо заряджений (через резистор R1) конденсатор С2 розряджається через обмотку реле К1 і його контакти К1.1 протягом 0,5 секунди утримують замкнутої ланцюг харчування зумера А1. Зумер А1 видає різкий короткий тональний сигнал протягом 0,5 с. Одночасно із запуском К1 високий логічний рівень через резистор R6 (Подавлювачі брязкоту від контактів К1.1 і SB1 не потрібний) надходить на висновок 2 логічного елемента DD1.1. Так як у логічного елемента DD1.1 висновок 13 підключений до загального проводу, DD1.1 виконує функцію логічного множення (2И). На його висновок 1 з інвертується виходу (висновок 2) тригера DD2.1 подається логічна одиниця, роздільна проходження високого логічного рівня з виведення 2 DD1.1 на входи С (виводи 3 і 11) тригерів DD2.1 і DD2.2 відповідно. Тригери запускаються і на їх неінвертуючий виходах (висновки 1 і 13 відповідно) з'являються одиниці. При цьому індикатор HL1 починає світитися жовто-червоним кольором, транзистор VT2 відкривається, а реле K2 спрацьовує, замикаючи ланцюг живлення додаткового навантаження. Одночасно з цим негативний перепад на інвертується виході (виведення 12) DD2.2, поданий на вхід " "(Висновок 24) DA3, включає цифровий магнітофон DA3 на відтворення. Одновібратори ("таймер № 1" і "таймер № 2") зібрані на лічильних тригерах DD2.2 і DD2.1 відповідно, за однаковими схемами і відрізняються тільки времязадающімі ланцюгами. Тому розглянемо, як працює тільки таймер № 1. Поява позитивного перепаду на вході С (висновок 11) елемента DD2.2 перезаписує інформацію (логічну 1) з входу D на неінвертуючий вихід (висновок 13) тригера. При цьому діод VD4 закрито, а конденсатор C10 повільно починає заряджатися через резистори R11 і R12. Коли C10 зарядиться до половини напруги джерела живлення, на виході (вивід 8) логічного елемента DD1.3, що виконує функцію "2ІЛІ", з'являється логічна 1. Ця логічна 1, подана на вхід "Reset" (Скидання) – висновок 10 тригера DD2.2, повертає "зведений" тригер в початковий стан. Тобто на виведення 13 DD2.2 встановлюється логічний 0. Конденсатор C10 швидко розряджається через діод VD4, індикатор HL1 змінює колір світіння на зелений (режим "відпочиваємо від реклами"), реле K2 відпускає, а цифровий магнітофон так само закінчує цикл відтворення і встановлюється в початковий стан. При цьому таймер № 2 зібраний на тригері DD2.1 продовжує працювати. Рівень логічного нуля на виведення 2 тригера DD2.1 продовжує утримувати в закритому стані елемент DD1.1. Елемент DD1.1 виконує функцію "2И" і логічний нуль на його виведенні 1 забороняє повторний запуск кнопкою SB1 або контактами К1.1 реле К1 відпрацьованого таймера № 1 до закінчення роботи таймера № 2.

Після закінчення роботи таймера № 2 індикатор HL1, раніше що світився зеленим кольором, згасає, вказуючи на те, що час заборони повторного запуску рекламного повідомлення минув і цифровий магнітофон знову увімкнеться, якщо натиснути на кнопку SB1 або замкнути геркон SF1 "Двері". Таймер № 2 введено для виключення швидкого докучання мовця пристрою при частому відкриванні вхідних дверей. Однак, навіть при працюючому таймері № 2 (у режимі заборони запуску цифрового магнітофона), попередження про відкриванні вхідних дверей виконує зумер А1. Час роботи зумера визначається ємністю С2 і опором обмотки реле К1. Час заряду конденсатора С2 визначається опором резистора R1. Струм заряду С2 обраний, таким (1,7 мА), щоб він був на 10 – 20% меншим, ніж струм відпускання (2 мА) реле К1. За вказаних на рис. 1 номіналах деталей R1, C2, К1 ОВЗ готовий до повторної сигналізації про відкриванні вхідних дверей через 2 секунди після повного розряду конденсатора С2 на обмотку реле К1. При відкритою і тривалий час не закривати вхідні двері, через резистор R1 протікає струм, менший струму спрацьовування (і навіть струму відпускання) реле К1.В такому "слаботоковом" режимі реле може знаходитися тривалий час. У момент закриття дверей (розмикання SF1) конденсатор С2 майже повністю розряджений і включення зумера не буде.

В якості цифрового магнітофона застосована мікросхема ISD1416-однопрограмний запісивающе – відтворюючий пристрій з ПЗУ, що зберігає в часі записану інформацію навіть при вимкненому напрузі харчування. Обсяг ПЗУ залежить від застосованого типу мікросхеми DA3 – дві останні цифри в її позначенні вказують на відповідний обсяг (у секундах). Наведена на рисунку 1 мікросхема цифрового магнітофона DA3 має ПЗП для запису протягом 16 секунд; струм споживання в режимі вибірки кристала (при записі і відтворенні) не більше 15 мА; споживаний струм в черговому режимі – 0,5 мкА.

Порядок роботи з МДУ наступний: 1). Вмикається живлення тумблером SA1. 2). Для запису рекламного повідомлення мікрофон встановлюється на відстані 5 … 50 сантиметрів від джерела звуку, натискається (і утримується натиснутою весь час запису) кнопка SB2 "Запис". 3). Протягом необхідного часу (1 … 16 секунд) проводиться запис. Погас світлодіода HL2 (при утримуваної кнопці SB2) говорить про те, що час запису минув. 4). Потім харчування можна відключити, щоб переконатися, що записане зберігається при повністю вимкненому живленні. 5). Для відтворення записаного рекламного повідомлення, включають харчування, короткочасно натискають кнопку SB1 "Пуск", і прослуховують рекламне повідомлення на вбудовану головку динамічну BA1. Після закінчення відтворення короткочасно спалахує світлодіод HL2. 6) Час (30 … 600 секунд), протягом якого неможливий повторний запуск рекламного повідомлення, встановлюється за бажанням рекламодавця потенціометром R8.

Пристроєм вибору фрагмента служить механічний перемикач SA2 – перетворювач десяткового коду в двійково-десятковий інвертований код. Обертанням дискової-зубчастої шкали перемикача можна встановлювати четирехразрядний двійково-десятковий код, який подається на адресні входи DA3. Адресні входи DA3 мають дві функції, які включаються в залежності від логічних рівнів на їхніх старших ("найбільших значущих ") розрядах – входах А6 і А7. Якщо на одному або обох входах – логічний 0, то ці входи є адресними і використовуються як стартовий адреса для поточного циклу запису (або відтворення). Адресна вхідна інформація прочитується (і фіксується) по негативному перепаду на входах " ”, “ "Або" "(Висновки 23, 24, 27 DA3 відповідно). Якщо на обох входах (і А6, і А7) логічні одиниці, то адресна інформація розглядається як спеціальні команди для мікропроцесорного режиму. У зв'язку з вищевикладеним створити одночасно простий і "елегантний" дільник обсягу пам'яті важко.

Для розділення обсягу пам'яті на сектори рекомендується використовувати 3 адресних розряду (А5, А6, А7) і встановлювати на дискової шкалою перемикача SA2 десятковий код – цифри від "3" до "7", подаючи на адресні входи двійковий код згідно з таблицею істинності 1.

Десятковий код

Адресні входи:

Максимальне

час запису / відтворення

Прим.

А5 "1"

А6 "2"

А7 "4"

3

0

0

1

1 МД (3,5 с.)

4

1

1

0

2 МД (7 с.)

5

0

1

0

3 МД (10,5 с.)

6

1

0

0

4 МД (14 с)

7

0

0

0

5 МД (17,5 с.)

Таблиця 1. Примітки: 1) МД – мінімальна тривалість; 2) застосований автором примірник мікросхеми ISD1416 мав при вказаних на мал.1 номіналах 18 (а не 16) секунд запису / відтворення.

Щоб записати 5 незалежних фрагментів, слід послідовно 5 разів встановлювати десятковий код від "7" до "3" (7, 6, 5, 4, 3), записуючи кожен раз по 1 МД (3,5 секунди), не більше.

Можна, звичайно, записати і великі фрагменти (з 1 – 5 МД). Наприклад, якщо при записі використано трохи більше 1 МД, то цифровий магнітофон повністю займає наступний (2-й) сектор (рівний також 1 МД). Зайняти при запису наступний сектор не можна (як видно з таблиці 1) тільки, якщо на перемикачі SA2 встановлений десятковий код "3". З "4" можна зайняти сектор "3"; з "5" – "4" і "3"; з "6" – "5", "4" і "3"; а з "7" – "6", "5", "4" і "3". Важливою (хоча і само собою зрозумілою) особливістю є те, що записати на магнітофон можна відразу кілька фрагментів, а під час відтворення (до моменту натискання на кнопку SB1 "Пуск") оперативно вибирати потрібний записаний фрагмент. У найпростішому випадку, при записі і відтворенні одного фрагмента, слід встановити SA2 в положення "7" або "8". Магнітофон сам вибере необхідну кількість секторів пам'яті для запису.

Цифровий магнітофон ISD1416 має вбудований УЗЧ: до висновків 14 і 15 DA3 "напряму" може підключатися контрольний динамік з імпедансом 16 … 50 Ом, проте гучності звуку вбудованого УЗЧ навіть у невеликих приміщеннях явно не достатньо. Тому в МДУ використаний додатковий УМЗЧ на ІМС TDA7052. Ця мікросхема в корпусі DIP-8 працездатна при напрузі живлення від +3 до +15 Вольт і дозволяє отримати потужність до 1,2 Вт при опорі навантаження 4 Ома. Радіатор для УМЗЧ не потрібно, тому що режим роботи ІМС є короткочасним (переривчастим). Напруга зсуву (по постійному струму) на вході УМЗЧ задається резистивним дільником R3, R4; встановлюється порядку +35 мВ і може уточнюватися Підбірного резистором R3 *. Оперативного регулювання гучності відтворення в МДУ на думку автора розробки не потрібно. Проте, регулятор гучності не складно ввести, замінивши підлаштування резистор R17 потенціометром.

У МДУ використані постійні резистори типу ОМЛТ, змінний резистор R8 типу СП3-23а (повзунковий); R11, R18 – підлаштування СП3-38б. Номінали резисторів R14 – R17 можна вибрати в діапазоні від 47k до 100k .. Конденсатори С1 – C3, C5, C6, C8, C12, C14, C18 типу К50-35; C9, C10 – К50 – 29 або подібні закордонного виробництва; решта – КМ6 або будь-які керамічні. Ємність C4 може бути від 0,1 до 0,47 мк. Дросель ДР1 – ДМ 0,6 – може бути замінений будь-яким іншим з більшою індуктивністю, але розрахованим на струм не менше 0,6 А. При відсутності дроселя на його місці допустимо встановити перемичку, а замість конденсаторів C3 і C5 встановити один з ємністю 1000 мк х 16 В. Кнопки SB1, SB2 КМ1-I; тумблер SA1 – типу МТ3 або декоративний – МТД3. Діоди VD3 … VD4 можна замінити будь-якими кремнієвими, наприклад КД503, КД510, КД520 – КД522. Реле К2 замінної на РЕС32 – (РС4.500.341) або іншу, що спрацьовує при напрузі не більше 10 Вольт і допускає комутацію мережевої напруги. Транзистор VT1 (на радіаторі 50-100 см2) можна замінити на КТ815 (Б … Г), а VT2 – подібним складовим транзистором КТ972Б (А). Мікросхеми DD1, DD2 – серії 564 або К561. Цифровий магнітофон DA3 може бути типу ISD1416, або аналогічний (з часом запису-відтворення 20 секунд – ISD1420). Двокольоровий світлодіодний індикатор HL1 допустимо замінити двома одиничними (з додаванням послідовно включеного струмообмежувальні резистора), наприклад АЛ307Е (жовтий) і FYL-5013UBC (синій колір світіння). BA1 – будь-якого типу з імпедансом (опором постійному струму) не менше 4 Ом, наприклад, 1ГД-40, 3ГД-32. Мікрофон ВМ1 – електретний, наприклад особливо мініатюрний XF-18D (Розміри: d = 6 мм, h = 3,8 мм.). Як трансформатора Т1 можна використовувати будь-який силовий трансформатор, який має вторинну обмотку, розраховану на струм не менше 0,6 А і напруга ~ 14 … 18 Вольт. При відсутності мікросхеми К561ЛП13 (три логічних елемента "мажоритарної") логічні елементи (2И, 2ІЛІ), створені на її базі, замінюють еквівалентними схемами на діодах і резистора відповідно з рисунком 2.

Конденсатор C6 зі схеми (як рекомендується в типовій схемі включення TDA7052) прибирати не слід, щоб уникнути надмірного струму спокою УМЗЧ, перегріву і можливого виходу його з ладу при включенні харчування. Перемикач SA2 можна замінити галетним перемикачами ПГ3-5П4Н, ПГ3-11П3Н, але бажано малогабаритними типу ПМ, розрахованими не менше, ніж на 5 положень і 3 напрямки (див. рисунок 3). У крайньому випадку замість SA2 можна використовувати 3 тумблера типу МТ1 (по одному на кожен – А5 … А7 – адресний вхід).

Налаштування МДУ полягає в наступному: підлаштування резистором R11 встановлюють тривалість імпульсу позитивної полярності на виході одновібратора (висновок 13) DD2.2 рівну 16 секундам. Це необхідно тільки для синхронної (з цифровим магнітофоном) роботи додаткових пристроїв, комутованих за допомогою реле К2. Цифровий ж магнітофон включається і до кінця відтворює записане по негативному перепаду (а не при наявності низького рівня) на вході " "(Висновок 24 DA3). Підлаштування резистором R18 встановлюється необхідний для "розкачки" УМЗЧ рівень вихідного сигналу цифрового магнітофона. Максимальне час заборони повторного включення рекламного повідомлення можна підвищити, збільшивши номінал конденсатора C9. Після цього бажане мінімальний час заборони повторного включення (30 секунд) можна уточнити резистором R9 *, опір якого припустимо зменшувати до 10 кОм. Шкала потенціометра R8 градуіруется з дискретністю 30 секунд.

Залежно від застосованого типу реле К2 доведеться настроїти ключа – комутатора зовнішнього навантаження. Зробити це слід Підбірного резистором R13 *, встановивши робочий струм реле в ланцюзі колектора VT2. Можна також орієнтуватися за UK2 (падіння напруги на обмотці реле K2). При високому логічному рівні на виведення 13 ІМС DD2.2 UK2 повинно бути як мінімум на 5 – 10% (покладається на 30%) більше напруги спрацювання реле K2. Напруга спрацьовування реле бажано визначити заздалегідь, до установки реле в схему. Для цього з лабораторного блоку живлення на обмотку реле подають і плавно збільшують постійне напругу до клацання, яка повідомляє про спрацьовування реле. Слід звернути увагу, що багато типів реле перший (слабкий) клацання видають у нейтральному положенні (коли НЗ контакти вже розімкнулися, а НР контакти ще не замкнулися). Тому після 1 клацання рекомендується напруга короткочасно збільшити в два рази і переконатися, що другого клацання не буде. Можна так само для визначення напруги спрацьовування реле, момент замикання НР контактів контролювати омметром, звуковим пробників або включенням будь-який навантаження. Якщо УМЗЧ в черговому режимі "ловить" і підсилює шерехи і перешкоди, коло живлення УМЗЧ можна розривати в точці Б нормально роз'єднаними контактами К2.2 реле К2. Можливий варіант шунтування входу УМЗЧ нормально замкнутими контактами цього ж реле.

Більшість елементів МДУ встановлені на платі (бажано з двосторонньо фольгованого склотекстоліти) товщиною 2 … 2,5 мм. Виняток становлять силовий трансформатор Т1 і реле K2, яке встановлюють у розетки Х1, призначеної для підключення додаткової (~ 220 В) комутованій навантаження. (Довгі проводи комутованій мережі ~ 220В, що проходять поблизу елементів плати, можуть давати наводки в ланцюг мікрофонного підсилювача МДУ).

Конструктивно плата кріпиться (через шар електрокартон) чотирма гвинтами М3 до стінки корпусу, обклеєний листом мідної фольги за розміром плати. Фольга служить екраном і електрично з'єднується із загальним проводом МДУ. При відсутності тонкої фольги можна застосувати листові матеріали (мідь, латунь …) і шар електрокартон, що виключає КЗ між екраном і платою. Гвинти кріплення плати є загальними для кріплення екрану і шару електрокартон. При наявності "бонок" [порожнистих циліндрів з різьбленням, приклепуються (або развальцовиваемих) до стінки корпусу], екран і шар електрокартон рекомендується приклепаною до стінки корпусу. Елементи SA1, SA2, SB2, R8, Ва1 встановлюються на передній стінці корпусу. Висновки світлодіодів HL1 і HL2 подовжуються до розмірів, приблизно рівних товщині корпусу МДУ або кріпляться на передній стінці корпусу (рисунок 4 – передня фальшпанель МДУ)

Для збільшення - клацніть лівою кноп миші

і підпоюють до плати гнучкими монтажними провідниками. Провід, що з'єднують геркон SF1 "Двері" з платою МДУ можуть бути не обмеженої довжини, так як перешкодостійкість МДУ забезпечується гальванічної розв'язкою ємності проводів, що підходять до Геркон "Двері", і вхідний ланцюга МДУ контактами реле К1. При відсутності необхідності комутувати зовнішню навантаження елементи K2, R13, VT2 можна виключити. Нормально замкнутий контакт тумблера SA1.2 "Харчування" підключений до загального проводу через резистор R5 типу ОМЛТ 0,25 з опором 10 … 22 Ома для швидкого розряду конденсатора C12. Це необхідно на той випадок, якщо живлення МДУ в режимі відтворення вимикається тумблером SA1, а потім знову відразу ж повинно бути включено. Без R5 не повністю розряджений конденсатор C12 протягом декількох секунд не дозволяє цифрового магнітофону DA3 (при моментальному повторному включенні) встановитися у вихідне положення ("зупинитися й перемотати плівку"). Зумер А1 може бути винесений з корпусу МДУ і встановлено в кімнаті охорони.

Джерело інформації:

1. Про мікросхемах CheepCorder – адресу в Інтернеті www.winbond-usa.com/products/isd_products/chipcorder/ – файл ISD1400. pdf .

29.06.2005.
г.Іркутск
Ознобіхін А. І.