grająca pchełka reagująca na światło.pdf

2081

Grająca pchełka

reagująca na

światło

Do czego to służy?

Trudno znaleźć inną nazwę dla tego

maleńkiego urządzenia, które pomimo

swych niepozornych wymiarów i ogrom−

nej prostoty wykonania może sprawić

wiele radości dzieciom.

Zasada działania urządzenia jest bar−

dzo prosta: w ciemności zachowuje się

spokojnie, natomiast oświetlone nawet

słabym światłem zaczyna wygrywać me−

lodyjkę. Tani i przeznaczony do zmonto−

wanie w ciągu dosłownie pięciu minut

układ może znaleźć zastosowanie w za−

bawkach dla dzieci, jako śmieszny doda−

tek do prezentów (zaczyna grać po ot−

warciu paczki), jako wyposażenie czaro−

dziejskiej skrzyneczki, która gra po jej ot−

warciu. Układ może także zostać umiesz−

czony wewnątrz szafki, np. barku

i w każdym pomieszczeniu, w którym

kiedy z niego nie korzystamy, panują cał−

kowite ciemności. Urządzenie może zo−

stać także wmontowane w podstawę ja−

kiegoś przedmiotu i rozpoczynać granie

melodii po jego podniesieniu.

Jak to działa?

Schemat elektryczny układu przedsta−

wiony jest na rysunku 1. “Sercem” urzą−

dzenia jest układ scalony UM66. Jest to

generator melodyjki, który został przez

producenta uproszczony do absolutnego

minimum: posiada on tylko wejścia zasi−

lania i wyjście sygnałowe. Jak widać na

schemacie układ ten połączony jest na

stałe z plusem zasilania natomiast od

strony minusa zasilany jest za pośrednic−

twem tranzystora T1. Jeżeli fototranzys−

tor T2 nie jest oświetlony to baza T1 jest

zwierana do masy przez rezystor R1. Po

oświetleniu układu tranzystor T2 zaczy−

na przewodzić polaryzując bazę T1, który

zamyka obwód zasilania układu U1.

Układem tym jest popularna kostka

UM66 (właściwie to “kostką” nazwać

tego układu nie bardzo można, ponieważ

zawarty jest on w typowej obudowie

TO−92, przeznaczonej zwykle do zamy−

kania w niej struktur pojedynczych tran−

zystorów). Został on już bardzo szczegó−

łowo omówiony w artykule opisującym

“najprostszy generator melodii” (EdW 1/

96, str. 47−48) i dlatego też teraz przypo−

mnimy sobie jedynie jego podstawowe

parametry.

− użyteczny zakres napięć zasilania:

1,2 ... 3,3VDC

− maksymalny prąd pobierany z wyjścia:

1,5mA

− spoczynkowy prąd zasilania: ok. 1µA

Rys. 2. Płytka drukowana.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1: 100k W

Półprzewodniki

U1: UM66

T2: BC548 lub odpowiednik

T1: BDYP22 lub odpowiednik

Różne

Rys. 1. Schemat ideowy pchełki.

Różne

G1: przetwornik piezoceramiczny

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

Półprzewodniki

Różne

Rys. 3. Sposób zamocowania fototranzystora T2.

Rys. 4.

Struktura wewnętrzna układu i jego

odmiany zostały wyczerpująco omówio−

ne w wspomnianym wyżej artykule.

Obecnie wspomnimy jedynie że układ

UM66 jest produkowany w dwóch wers−

jach: UM66L, który odtwarza melodie

w pętli aż do momentu wyłączenia zasi−

lania i UM66S odtwarzający melodię tyl−

ko jeden raz. Obydwa typy układu nadają

się doskonale do naszych celów.

Montaż i uruchomienie

Na rysunku 2

rys. 3, w otworze wykona−

nym w płytce obwodu drukowanego.

Jako źródło zasilania proponujemy

wykorzystać dwie bateryjki typu LR44.

Efekty akustyczne uzyskane przy za−

stosowaniu samego przetwornika piezo

okazały się mizerne. Jak więc widać na

fotografii w prototypie układu wykorzys−

tano przetwornik wyposażony w dodat−

kową membranę, w zasadniczy sposób

wzmacniającą siłę dźwięku. Wykorzysta−

no membranę stosowaną w wielokrot−

nie już wykorzystywanym w projektach

serii 2000 sygnalizatorze typu PCA−100−

08, dostępną w ofercie handlowej AVT.

Można także zastosować gotowy zespół

membrana + przetwornik piezo, taki jaki

rys. 3

został wykorzystany w wspomnianym

już “Najprostszym generatorze melodii”

(taki też element będzie dostarczany

w kicie AVT−2081). Rozwiązaniem dla

ambitnych, mogącym “dodać wigoru”

posiadanym już układom wykorzystują−

cym przetworniki piezoceramiczne, jest

własnoręczne wykonanie membrany.

Można ją zrobić z kawałka cienkiej i bar−

dzo sztywnej blaszki lub folii z tworzywa

sztucznego o podobnych właściwoś−

ciach. Sposób wycięcia odpowiedniej

kształtki pokazany jest na rysunku 4

rysunku 2 przedstawiono roz−

mieszczenie elementów na płytce dru−

kowanej. Wymiary okrągłej płytki odpo−

wiadają wymiarom typowego przetwor−

nika piezo średniej wielkości. Montaż

wykonujemy w sposób typowy, a jedyną

trudnością, na jaką możemy napotkać,

będzie zamocowanie styków do batery−

jek. W układzie modelowym elementy te

wykonane zostały z kawałków sprężyn

stykowych ze starego przekaźnika i dos−

rysunku 2

rysunku 4. Do

sklejenia membranki należy zastosować

klej dobrej jakości, np. DISTAL lub inny

klej epoksydowy.

rysunku 4

Zbigniew Raabe

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

jako "kit szkolny" AVT−2081.

Cd. ze str. 49

W jednym skrajnym położeniu poten−

cjometru montażowego PR1 (wieloobro−

towego helitrima) drgania nie wystąpią,

a w jego drugim

skrajnym położeniu

amplituda przebie−

gu będzie sięgać

napięć zasilania

i wierzchołki sinu−

soidy będą obcięte.

Należy pokrę−

cać potencjomet−

rem PR1 i pomię−

dzy tymi skrajnymi

położeniami zna−

leźć punkt, w którym amplituda przebie−

gu w punkcie A wyniesie 1...3V (zależnie

od egzemplarza tranzystora T1) i będzie

stabilna, a przebieg będzie prawidłową

sinusoidą. Punkt ten można bardzo łat−

wo znaleźć, gdy potencjometr PR1 jest

wieloobrotowym helitrimem. Nie należy

tu stosować zwykłego jednoobrotowego

PR−ka, właśnie dla ułatwienia proce−

su regulacji, ewentualnie; aby zwięk−

szyć ten zakres, można zwiększyć

wartość rezystora R5 do 2,2k W lub na−

wet więcej.

Poza ustawieniem PR1, żadna inna

regulacja nie jest potrzebna.

W egzemplarzu

modelowym w za−

leżności od eg−

zemplarza tranzys−

tora T1 i ustawie−

nia potencjometru

PR1 zawartość

zniekształceń wy−

nosiła od 0,01...

0,03%.

Gdyby się oka−

zało, że użyty tran−

zystor polowy ma duże napięcie odcięcia

i amplituda przebiegu na gnieździe wy−

jściowym jest zbyt duża, można zwięk−

szyć wartość R9 do 22...33k W .

Dla zmniejszenia wrażliwości układu

na przydźwięk sieciowy, wszystkie połą−

czenia przewodowe z potencjometrem

P1 i przełącznikiem S1 powinny być

możliwie krótkie i należy je wykonać ta−

siemką lub stosować skręcone trójki

przewodów.

rysunku 4 pokazano projekt pły−

ty czołowej, który można skopiować na

papier samporzylepny i po polakierowa−

niu przykleić na płytę czołową.

Pod taką czołówkę warto podkleić ka−

wałek czystego papieru samoprzylepne−

go, aby czarna płyta nie prześwitywała

przez polakierowany papier. Doświad−

czenie uczy, że warto najpierw nakleić

naklejki, a dopiero potem równo wiercić

niezbędne otwory. Żeby nie obniżać

stopnia bezpieczeństwa urządzenia, do

mocowania płytek w obudowie nie nale−

ży stosować metalowych wkrętów. Za−

miast tego należy użyć odpowiedniej

ilości gąbki, albo innego wypełniacza,

aby unieruchomić płytki wewnątrz obu−

dowy.

rysunku 4

Wszelkie prace z niebezpiecz−

nym napięciem sieci

energetycznej, osoby

niepełnoletnie mogą

wykonywać wyłącznie pod

nadzorem wykwalifikowanych

osób dorosłych.

Piotr Górecki

Zbigniew Orłowski

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

jako "kit szkolny" AVT−2112.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96

konale zdawały egzamin. Prototyp został

zmontowany jako samodzielne urządze−

nie grające po podniesieniu go, a tym sa−

mym oświetleniu fototranzystora. W

związku z tym fototranzystor T2 został

zamontowany w sposób schematycznie

pokazany na rys. 3

rys. 3

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

Uruchomiony układ można umieścić

w typowej plastikowej obudowie KM−

35N. Na rysunku 4

Piotr Górecki

Zbigniew Orłowski

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

jako "kit szkolny" AVT−2112.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: