Во многих устройствах применяются звуковые сигнализаторы, которые служат для оповещения о как-то состоянии оборудования или устройства, истечении времени, напоминании о необходимости что-то включить. Здесь предлагается описание звукового сигнализатора, которому может найтись самое разнообразное применение.
Его особенность в том, что он не звучит сразу же после подачи питания, а работает по некоторому простому алгоритму. После включения питания он выжидает паузу в 8 секунд, после чего в течение двух секунд он издает четыре звука высокого тона, и затем опять ждет паузу в 8 секунд.
После включения питания цепь R1-C1 создает импульс на выводе 12 элемента D2.3, который поступает на вывод 12 счетчика – генератора D1, и обнуляет счетчик. На всех его выходах устанавливаются логические нули. На выходе элемента D2.1 – логическая единица. Транзистор VT1 закрыт, и динамик В1 молчит.
Внешними деталями встроенного генератора микросхемы D1 являются С2, R2, R3, которые образуют частотозадающую цепь генератора. При указанных на схеме параметрах генератор генерирует импульсы частотой близкой к 1000 Гц. Эти импульсы по внутренним цепям поступают на внутренний счетчик микросхемы D1, а по внешним – на вывод 1 элемента D2.1.
Логика работы элемента D2.1 такова, что на его выходе импульсы будут поваляться только тогда, когда на выводах 2 и 8 одновременно будут логические единицы.
Таким образом, звука не будет до тех пор, пока на выходе «8192» счетчика D1 не появится логическая единица. Это произойдет тогда, когда счетчик сосчитает 8192 импульса. То есть, при частоте встроенного генератора микросхемы D1 равной 1000 Гц это произойдет через 8,192 секунды. То есть, примерно, через 8 секунд. Как только на выводе 8 D2.1 появляется единица, и еще через 0.256 секунды, на его выходе появляются импульсы частотой 1000 Гц, прерываемые с периодом в 0,5 секунды.
Прерывание обеспечивают импульсы с вывода 13 D1, которые следуют с частотой 2 Гц. Теперь работает транзистор VT1 и эти пачки импульсов поступают на миниатюрный динамик В1, который звучит. Происходит это до тех пор, пока не появится логическая единица на выводе 1 микросхемы D1. А произойдет это через 2.048, то есть, примерно, через 2 секунды. За это время динамик успеет прозвучать четыре раза. С появлением единицы на выводе 1 01 уже на всех входах логического элемента D2.2 будут логические единицы.
Это приведет к тому, что на его выходе будет ноль. Этот ноль придет на выводы 12 и 13 элемента D2.3. и на его выходе появится логическая единица, которая обнулит счетчик D1. После чего весь процесс повторяется. Таким образом, сигнализатор через 8 секунд после подачи питания издает четыре коротких звуковых сигнала, после чего выдерживает опять паузу в 8 секунд и снова издает четыре звуковых сигнала. И это циклически повторяется бесконечно.
Если нам нужно чтобы циклического повторения не было, а сигнализатор отрабатывал только один раз после каждого включения питания, то есть, после включения питания выждал 8 секунд, пикнул четыре раза и остановился, схему нужно изменить как показано на рисунке 2. Здесь потребуется дополнительный диод VD1, который блокирует генератор микросхемы D1 в конце каждого цикла вместо обнуления.
Теперь чтобы сигнал повторился нужно выключить питание сигнализатора, потом его снова включить. При включении цепь R1-C1 обнулит счетчик и один цикл работы схемы повторится. Микросхему CD4023B можно заменить любым аналогом «4023» либо отечественной микросхемой К561ЛА9 (К176ЛА9 при условии что напряжение питания не будет больше 12V). Микросхему CD4060B можно заменить любым аналогом «4060».
Динамик В1 – взят от неисправного китайского карманного радиоприемника, купленного еще в начале «нулевых». Здесь, в принципе, подойдет любой динамик, совершенно любой, и с любым сопротивлением катушки. Разница будет только в громкости звука Резистор R4 в базовой цепи транзистора VT1 довольно большого сопротивления, поэтому он не «заставляет» транзистор открываться полностью, и развивать максимальный ток транзистор открывается соответственно своему коэффициенту передачи тока базы.
В результате перегрузки на VT1 нет при любом сопротивлении В1. Однако, при более высоком сопротивлении, в теории, громкость звука должна получаться в этой схеме больше. При этом нужно учесть что пьезоэлектрический динамик не годится, так как у него слишком большое сопротивление. Однако, можно применить и его, если убрать VT1, а подключить его между выходом D2.1 и общим минусом.
Налаживание. Все характеристики, как по тону звука, так и по временным интервалам всецело зависят от параметров цепи C2-R3, то есть, от частоты встроенного генератора микросхемы D1. Поэтому, если попробовать подбором R3 увеличить продолжительность паузы, нужно принять во внимание, что и тон звука в при этом соответственно понизится. Или наоборот, если резистором R3 попробовать повысить тон звука, то и размер паузы будет меньше. Сигнализатор был сделан на макетной печатной плате, и собственная печатная плата для него не разрабатывалась.
