Цель этой публикации - знакомство читателей с малоизвестной в настоящее время группой устройств - речевыми информаторами. Принцип их работы заключается в воспроизведении речевых сообщений, записанных ранее, при воздействии на управляющие входы устройства. Изготовление речевых информаторов стало возможным благодаря- широкому распространению и доступности современной элементной базы-цифровых микросхем малой и средней степеней интеграции КМОП-серий, а также недорогих ППЗУ емкостью 2 Кбайт и выше. Область применения устройств достаточно широка - "начинка" для игрушек, квартирные "говорящие" звонки, твердотельные телефонные автоответчики и т.п. Принципы цифровой обработки звука достаточно хорошо описаны в [1], поэтому на них останавливаться не будем.

Вниманию читателей предлагается автомобильный вариант информатора - речевой индикатор работы указателей поворота автомобиля, сопровождающий включение ламп указателей словами "левый" и "правый" - в зависимости от направления поворота, названный автором "Гном" - невидимый помощник водителя или инструктора автошколы (рис. 1).

Речевой информатор Гном

(нажмите для увеличения)

Устройство работает следующим образом: после подачи напряжения питания +12 В начинает работать тактовый генератор на 2-х элементах DD1. На входах устройства "1" и "2"- 0 В, поэтому счетчик DD2 блокирован по входу R. Микросхема ППЗУ DD3 находится в состоянии "не выбрано", а ее выходы - в высокоимпедансном состоянии.

С приходом на один из входов устройства напряжения + 12 В с включенной группы ламп указателей поворота сигналом с. выхода DD1.3 разблокируется счетчик DD2 и выбирается ППЗУ DD3. Сигналами логической "1" с выходов Q0 или Q1 ППЗУ, в зависимости от того, по какому входу запущено устройство, удерживается выбранное состояние до прихода логического "0" на выходах Q0 и Q1 ППЗУ одновременно. Это необходимо дай полной выдачи сообщения, даже если запускающий уровень+12 В на входах "1" или "2" будет снят.

Собственно сообщение выбирается сигналом по входу А10 ППЗУ - младшая или старшая половина массива. В разрядах Q2...Q7 ППЗУ записаны мгновенные значения звукового сигнала в двоичном коде. Перебор адресов осуществляется с частотой около 1,9кГц, что обеспечивает генерацию двух сообщений длительностью около 0,5 с каждое.

Информация с выходов Q2...Q7 ППЗУ преобразуется простейшим ЦАПом в виде набора резисторов с соотношением номиналов 1:2:4:8:16:32 в аналоговый речевой сигнал, который подается на вход УНЧ на VT1 ...VT3 через цепочку R13C5, определяющую тембр звука и его громкость. Элемент С8 подавляет гармоники тактовой частоты и формирует тембр ВЧ. Стабилизатор DA1 питает стабильным напряжением +5 В микросхемы D01... DD3

Детали:
DD1 - К561ЛЕ5; вместо DD2 К561ИE16 можно использовать 2 К561ИЕ10 с изменением схемы включения; DD3 - К573РФ2(5) или ее аналог 2716; DA1 - КР142ЕН5А(В); диод VD1 - любой маломощный кремниевый; VD2 - любой на ток 300-500 мА; резисторы - типа МЛТ-0,25 с допуском 5 %, важно лишь возможно точнее (< 2 %) обеспечить оговоренное выше соотношение номиналов элементов ЦАПа в старших трех разрядах (R7...R9). Транзистор VT1 - любой маломощный n-p-n с В-50...100; VT2 и VT3 можно заменить на ГТ404 и ГТ402 соответственно. Конденсаторы С1 ...С5, С8 - типа КМ5. КМ6, К10-7 или аналогичные; С6 и С7 - типа К50-6, К50-16, К50-35. Динамическая головка ВА1 - 0?5ГДШ-2-8 Ом или 0.25ГДШ-2-50 Ом.

Наладку устройства начинают с УНЧ, устанавливая подбором R44 напряжение в точке К равным б В. Подбором диода VD1 добиваются отсутствия "ступеньки" при небольшом сигнале. Затем подбором R2 устанавливают период сигнала тактового генератора 68. ..70 мкс, контролируя его с помощью осциллографа. Подавая на вход "1" или "2" напряжение +12 В, убеждаются в снятии блокирующего уровня со входа R DD2 и выдаче сообщений. Подбором R2 устанавливают необходимый темп выдачи сообщения. Rl 3 - громкость, С5 и С8 - тембр НЧ и ВЧ соответственно под ваш тип динамической головки и ее акустическое оформление.

Авторский вариант собран на печатной плате 50х95 мм (рис.2) и размещен в корпусе 125х100х28 мм из алюминиевого сплава. М/схе-ма DA1 и транзисторы VT2 и VT3 в теплоотводах не нуждаются, т.к. в режиме молчания устройство потребляет ток не более 40 мА, а при выдаче сообщения - до 250 мА.

Кодировка ПЗУ приведена в табл.2 (см. ниже файл прошивки ПЗУ). При использовании других деталей, например, при замене счетчика К561ИЕ16, обратите внимание на соединение 2-х младших разрядов счетчика и ПЗУ, которое выполнено "накрест", т.е. адреса ПЗУ выбираются в следующем порядке: 0-2-1-3-4-6-5-7-..., что сделано для упрощения трассировки печатной платы и соответственно учтено в таблице прошивки ПЗУ.

Описанный информатор имеет и вариант с четырьмя сообщениями (добавлены м/схемы К561ЛА7 и К573РФ2 - по одной шт.) со смей печатной платой и модификацией прошивок.

Ограничение размера кодограммы величиной 2 Кбайт не является принципиальным, просто это емкость наиболее дешевого и доступного ППЗУ. Кодограммы подготовлены автором с использованием несложной приставки к ПК "Балтик" на базе быстродействующего АЦП типа К1108ПВ1 и программного обеспечения собственной разработки.

Файл прошивки ПЗУ (2 кб)

Литература:

1. Д.Лукьянов. Музыка нулей и единиц. Радио, 1985г., №5,c.42-44; №6, с.40-42; №8, с.З6-38; №9, с.36-39.

Автор: Е.Жуков, Брянская обл., г.Дятьково; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Модуль RP023 питания 5/3,3 В для беспаечных макетных плат.
Модуль питания для беспаечных плат
Плата представляет собой модуль питания, имеющий в своем составе два стабилизатора напряжений 5 и 3,3 В. Модуль имеет форму и размеры, позволяющие его устанавливать на стандартные макетные платы, используемые на начальном этапе разработки электронных устройств. При этом значительно экономится драгоценное место на макете, которого, как известно, много не бывает. Напряжение каждой шины питания выбирается с помощью установленного на ней переключателя, что позволяет независимо устанавливать требуемое напряжение на каждой из линий питания. Входное напряжение в диапазоне от 5 до 12 В может подаваться на любой из имеющихся разъемов: стандартный круглый разъем типа DJK-02A или miniUSB. Для контроля выходных напряжений на плате имеется индикатор. Технические характеристики: Входное напряжение постоянное, В - 5…12 Нагрузочная способность каждого выхода, А - 1 Габаритные размеры без
Цена 300.00 руб.
Copyright © 2017 Электрические принципиальные схемы.