«Попугай» для попугая

Об устройстве для обучения попу­гая было рассказано в [1]. Но не все питомцы проявляют способности и некоторых научить так и не получается.

Чтобы птица не заскучала в одиночест­ве, пока её хозяева находятся на рабо­те, можно сделать устройство, описа­ние которого приводится далее. Оно автоматически записывает и затем воспроизводит произнесённые перед ним слова или другие звуки, т. е. выполняет функцию собеседника или «попугая». Использовать его можно как звуковой «повторитель», встроив его в какую-либо игрушку и применив бата­рейное питание.

Схема устройства показана на рис. 1. Его основа — микросхема «цифрового магнитофона» ISD1420PY (DA1), которая представляет собой однокристальное устройство записи/ воспроизведения голосовых сообще­ний продолжительностью 20 с. Более подробное описание микросхемы можно найти в [1] . На транзисторе VT1 собран микрофонный усилитель, на диоде VD1 и конденсаторе С2 — детектор звукового сигнала. Логи­ческие элементы DD1.1 и DD1.2 выпол­няют свои прямые функции. Тран­зистор VT2 — электронный ключ. Светодиод HL1 индицирует режимы работы микросхемы DA1.

Рис. 1

Для записи сообщения надо по­дать низкий логический уровень на вход REC (вывод 27) микросхемы DA1. Пока присутствует этот уровень, происходит запись, но её продолжи­тельность ограничена — не более 20 с (для ISD1420). В это время вклю­чается и постоянно светит светодиод HL1. Для запуска воспроизведения надо кратковременно подать низ­кий уровень на вход PLE (вы­вод 24) микросхемы DA1, по окон­чании цикла воспроизведения кратковременно вспыхивает све­тодиод HL1. Сигнал записи имеет приоритет перед сигналом воспроиз­ведения.

Рис. 2

Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии на­пряжение на выходе детектора (на кон­денсаторе С2) соответствует низкому логическому уровню, поэтому на выхо­де элемента DD1.1 высокий уровень, который через резистор R7 поступает на вход REC микросхемы DA1, поэтому записи сигналов не происходит. Конденсатор С4 заряжается через резистор R6, поэтому на входах эле­мента DD1.2 высокий уровень, а на его выходе — низкий.

Конденсатор С6 заряжается через резистор R8, поэто­му на входе PLE микросхемы DA1 высокий уровень и воспроизведения записанных сигналов нет. В таком состоянии основные узлы микросхемы DA1 обесточены, и она практически не потребляет ток.

Рис. 3

При произнесении слов или других звуков перед микрофоном ВМ1 его сигнал усиливает микрофонный усили­тель, а уже усиленный сигнал выпрямляет диод VD1, и напряжение на кон­денсаторе С2 увеличивается. Когда оно превысит значение высокого логи­ческого уровня, на выходе элемента DD1.1 появится низкий уровень, он поступит на вход REC микросхемы DA1, и она перейдёт в режим записи и включится светодиод HL1. В это время конденсатор С4 быстро разрядится через диод VD2, и на выходе элемента DD1.2 будет высокий уровень. Сигнал с выхода микрофона ВМ1 через кон­денсатор С3 поступит на микрофон­ный вход микросхемы DA1. Именно этот сигнал и будет записан.

Рис. 4

По окончании звуковых сигналов конденсатор С2 разрядится через резистор R5 до низкого логическою уровня, на выходе элемента DD1.1 появится высокий уровень, запись закончится, а светодиод погаснет Но конденсатор С4 пока разряде, и на выходе элемента DD1.2 присутствует высокий уровень, поэтому воспроиз­ведения не будет. Через несколько секунд конденсатор С4 зарядится и на выход этого элемента высокий уро­вень смеется низким, который через конденсатор С6 кратковременно поступит на вход PLE микросхемы DA1, запусти режим воспроизведения В этом режиме на выходе SP- (и на выходе SP+) микросхемы DA1 появится постоянное напряжение около 2.5 В. «второе через фильтр R10C5 поступит на базу транзистора VT2. и он откроется. В результате конденсатор С2 разрядит­ся, на выходе элемента DD1.1. Будет высохкий ло­гический уровень, поэто­му запись будит заблокирована. По окончании воспроизве­дения устройство возвращается в исходное состояние Если звуковой сигнал непрерывный и продолжитель­ный (более 20 с|. будет записан фрагмент длительностью 20 с, а воспроизведение включится только после окончания сигнала.

Рис. 5

Кнопки SB1 и SB2 предназначены для ручного управление записью и воспроизведением соответственно. Подстроечным резистором R4 уста­навливают чувствительность устрой­ства. При вращении его движка изме­няется постоянное напряжение на коллекторе транзистора VT1 и соот­ветственно на конденсатор С2 большинство деталей размешены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1.5 2 мм. Чертеж которой показан на рис. 2 внешний вид смон­тированной платы показан на рис. 3 Кнопки, микрофон, светодиод и дина­мическая головка установлены на передней панели корпуса устройства, гнездо XS1 — на боковой стенке.

Рис. 6

Применены постоянные резисторы  P1-4, С2-23, МЛТ. подстроечный – СП3-19 или любой малогабаритный. Оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, остальные конденса­торы — керамические или пленочные. Без изменения схемы микросхему ISD1420PY можно заменить микросхемой ISD1416PY, но максимальная дли­тельность записываемого сигнала сократится до 16 с. Для установ« этой микросхемы желательно применить панель Транзисторы можно приме­нить любые из серии КІ3102 Све­тодиод — маломощный повышенной яркости любого цвета свечения с диа­метром корпуса 3…5 мм. Микрофон — электретный CZN-15E или аналогич­ный, подойдет, например, микрофон от сотового телефона. Кнопки — ма­логабаритные тактовые например ТС-0409, гнездо для подключения ис­точника питания также может быть любым малогабаритным. Выключателя питания нет, поэтому выключают уст­ройство — вынул вилку источника пита­ния из гнезда XS1. При желании можно установить и выключатель питания — любой малогабаритный Динамическую головку желательно применить с сопротивлением  катушки 16…32 Ом, в крайнем случаи — 8 Ом и мощностью до 0.5 Вт.

Питать устройство следует от стабилизированного источника питания напряжением 5 В и током до 100 мА. Поскольку устройство может рабо­тать постоянно, желательно приме­нить сетевой блок питания, подойдет, например, ЗУ от сотовою телефона. Если в наличии есть нестабилизированный сетевой блок питания с выходным напряжением 8…12 В, в устройство надо ввести стабилизатор напряжения. Его схема показана на рис. 4 и нумерация элементов про­должена. Собран он на маломощной микросхеме DA2. Для защиты от неправильной полярности питания служат самовосстанавливающийся предохранитель FU1 и диод VD3. Чертёж платы стабилизатора показан на рис. 9. Его можно установить в любом свободном месте корпуса. Применены конденсаторы К50-35 или импортные, предохранитель — для поверхностного монтажа на ток 200…300 мА.

Рис. 7

Для размещения элементов уст­ройства использован корпус от кар­манного радиоприемника (рис. 6). Платы и другие элементы закреплены с помощью термоклея. Внешний вид устройства показан на рис. 7. Налаживание сводится к установки чувствительности устройства с помощью ре­зистора R4. Подпоркой конденсатора С2 можно изме­нить время реакции устрой­ства ил поступающий сиг­нал. С увеличением его емкости увеличиваются время от появления сигнала до начала его записи и допустимый интервал межу сигналами, при котором запись не прерывается. Время задержки включения воспроизведения можно изменить подборкой резистора R6 и конденсатора С4. Чем больше сопротивление или емкость, тем боль­ше задержка.

Литература:

1. Нечаев И. «Репетитор» для попугая. – Радио 2018, №2, с. 60-62.

Печатная плата

Автор: И. Нечаев, г. Москва