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.
Fig. 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.
Fig. 3,ru
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.
Fig. 4,ru
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:
- Нечаев И. «Репетитор» для попугая. – Радио 2018, №2, с. 60-62.
Autor: И. Нечаев, г. Москва