Музичний дзвінок із таємною кнопкою
На створення цього пристрою спонукало саме те, що часто дзвонять у двері часто з пустощів або якісь свідки чогось там з метою промивання мізків, тому, щоб відволікатися на відкриття дверей тільки для знайомих з'явилася задумка створити щось типу кодового сигналу про те, що це саме прийшли "свої", а не випадкові сторонні.
Схема електрична важлива дверного дзвінка з таємною кнопкою представлена нижче:
Схема побудована на мікроконтролері AVR ATmega8 та карті пам'яті micro SD. Мікроконтролер можна використовувати в будь-якому корпусі – DIP або TQFP. Для живлення такої карти пам'яті потрібна напруга 3,3 вольта. Основне харчування схеми – 5 вольт. Джерело напруги може бути будь-яким - наприклад, можна застосувати невеликий силовий трансформатор і випрямні діоди, або взяти схему імпульсного джерела живлення (та хоч просто взяти старий зарядний пристрій вольт на 7,5). Напруга стабілізується мікросхемою L7805 до 5 вольт постійного струму. Дану мікросхему лінійного стабілізатора напруги можна замінити вітчизняними аналогами, наприклад КР142ЕН5А або замінити на LM317, злегка підправивши включення в схему, або знову ж таки можна замінити імпульсним стабілізатором напруги на мікросхемах MC34063 або LM2576. Це живлення основної схеми. Для нормальної роботи карти пам'яті напругу 3,3 вольт отримуємо за допомогою стабілітрона на 3,3 вольта. Резистор R5 обмежує струм, що протікає через стабілітрон. Споживання картки пам'яті дуже невелике, тому застосування стабілітрона себе виправдовує і добре справляється з поставленим завданням. Конденсатори в обв'язці лінійного стабілізатора і параметричного стабілізатора (на стабілітроні) фільтрують перешкоди, які, можливо, виникають у ланцюгах живлення цієї схеми. Конденсатори C2 і С4обв'язці мікроконтролера виконують ту саму функцію. Карта пам'яті з'єднується з мікроконтролером за інтерфейсом SPI. але оскільки харчування вони різне по напрузі, необхідно застосувати перетворювач рівнів. У схемі використовується найпростіший варіант на резисторах R5, R6, R7, R8, R10, R11. Попарно вони утворюють, за великим рахунком, дільники напруги сигналів від мікроконтролера.
Звуковий сигнал формується ШИМ'ом у контролері, проте рівень гучності не завжди годиться, тому використовується підсилювач на двох транзисторах Т1 та Т2. L2 і C13 утворюють високочастотний фільтр, щоб усунути перешкоди, конденсатор C12 обмежує струм, що проходить через динамік. Динамік можна використовувати будь-який, відповідний за розміром та потужністю. Транзистори підсилювача можна також використовувати будь-які залежно від потужності динаміка - на маленькі динаміки можна брати транзистори малої потужності, динаміки від кількох ватів потрібно використовувати з транзисторами середньої потужності або більше. Резистор R3, підключений до виводу reset мікроконтролера, запобігає мимовільному перезапуску мікроконтролера у випадках наведень або інших перешкод. Резистори R1 і R2 обмежують струм, що проходить через світлодіоди в межах нормального, вони необхідні для запобігання псування світлодіодів. Усі резистори у схемі постійного опору потужність 0,25 Вт. Номінали резисторів можна варіювати у розумних межах. Аналогічно в розумних межах можна замінювати номінали конденсаторів. Так як схема збиралася для демонстрації на макетній платі як кнопки були використані тактові кнопки. Але в повсякденному житті для такого пристрою їх використовувати не зручно, тому одну з тактових кнопок, обрану для загального дзвінка для незнайомців, можна замінити на стандартну клавішу дверного.дзвінка, а знизу її або збоку, загалом у зручному місці зробити невеликий отвір і всередині основної кнопки дзвінка розташувати невелику тактову кнопку, що злегка випирає назовні. При цьому її розташування має враховувати зручність доступу для своїх.
Ось так готова схема (за винятком застосування стандартної клавіші дверного дзвінка) виглядає на макетній платі:
Працює дана схема в такий спосіб. Само собою потрібно подати напругу живлення на схему. Після внутрішньосхемної прошивки мікроконтролера пристрій не потребує налаштування та налагодження. Потрібно записати на карту пам'яті необхідні аудіо файли та при натисканні однієї з чотирьох кнопок пролунає одна з чотирьох мелодій. При натисканні кнопок S3 та S4 під час відтворення аудіо файлу загорятимуться світлодіоди LED1 або LED2 залежно від натиснутої кнопки. Кнопки S1 та S2 не дублюються світлодіодами. Даний функціонал можна використовувати в будь-яких цілях, наприклад, світлова індикація дзвінка у двері або щось інше. Динамік застосовується будь-який, що підходить для Вас.
Щоб правильно прошити мікроконтролер, потрібно знати конфігурацію ф'юз бітів (мікроконтролер працює від внутрішнього генератора на 8 МГц):
Мікроконтролер програмувався в AVR Studio програматором AVRdoper (STK500) (перепрошується USBasp відповідною прошивкою та отримуємо AVRdoper).
Також важливо знати конфігурацію параметрів аудіо файлів даного пристрою: файли аудіо з роздільною здатністю *.WAV, параметри аудіо - 8 bit, mono, 44 khz. Назви файлів мають бути такими: "1zv.WAV", "2zv.WAV", "3zv.WAV", "4zv.WAV" для кожної з кнопок. Перший аудіо файл для четвертої кнопки, другий аудіо файл для третьої кнопки тощо. Трохи нумерація навпаки, але гадаю, це не проблема,просто потрібно це знати. Про методи створення власних голосових аудіо файлів можна дізнатися у цій статті.
Насамкінець наводжу малюнок конфігурації висновків флеш карт з адаптером і без нього:
