Квартирный звонок на NE555 - Охрана дома и дачи - Схемы для дома - Каталог статей - RADIOAMATOR
Изобретатель радио Пятница, 24.03.2017, 15:58
RADIOAMATOR

Приветствую Вас Гость | RSS
Выбрать язык / Select language:
Ukranian
English
French
German
Japanese
Italian
Portuguese
Spanish
Danish
Chinese
Korean
Arabic
Czech
Estonian
Belarusian
Latvian
Greek
Finnish
Serbian
Bulgarian
Turkish
Поиск по сайту
Меню сайта
Категории раздела
Свет в доме [16]
Водоснабжение [7]
Сад огород [5]
Охрана дома и дачи [32]
Автоматика в доме [12]
Еще схемы [15]
Друзья сайта
Главная » Статьи » Схемы для дома » Охрана дома и дачи

Квартирный звонок на NE555
Квартирный звонок на NE555
Е.Л. Яковлев, г. Ужгород
В зарубежной массовой технической периодике публикуется большое количество интересных для читателей схем. К сожалению, в настоящее время большинство этих изданий весьма дефицитны для отечественных радиолюбителей. Они могут знакомиться с ними лишь на «годовых» CD-дисках некоторых изданий. На постсоветском пространстве, пожалуй, только издательство «Радиоаматор» официально выпускает такие CD-диски и высылает их читателям по их запросу.
Из зарубежных изданий в этом плане можно отметить «Prakticka elektronika-Amaterske RADIO» (РЕ-АR) из Чехии. Их CD-диски освещают собственные публикации, как минимум, d 952 года до наших дней, но, увы, где-то с 1991 года официальное поступление печатных изданий AR, РЕ, КЕ в страны СНГ практически прекратилось. Для восполнения дефицита зарубежной печатной литературы в настоящее время отечественные радиолюбительские журналы публикуют дайджесты и переводы (сокращенные и полные) статей из зарубежной прессы. К сожалению, некоторые материалы первоисточников содержали ошибки, которые «перекочевали» и в дайджесты их публикаций во многих журналах.

Статья «Квартирный звонок на NE555» [1] была составлена как сокращенный перевод статьи [2] из чешского журнала. Следует сразу заметить, что и статья [2], в свою очередь, была переводом статьи из западной радиолюбительской печати. Первоисточник, к сожалению, в обеих публикациях не указан. Поэтому все вопросы читателей по опубликованным материалам могут быть адресованы только к авторам обзоров-переводов как в нашем, так и в чешском издании.
Идея автора схемы рис.1 из [1] состояла в том, что микросхема таймера серии 555 дополнительно управлялась по выводу 5 (CV). В момент подачи питания на схему при нажатии кнопки звонка «tlac» («tlacitko» по-чешски - означает «кнопка») через разряженный конденсатор С4 на вывод 5IC1 подается напряжение питания схемы 9 В. По мере заряда этого конденсатора через резистор R1 происходит уменьшение напряжения на этом выводе микросхемы относительно минуса источника питания схемы («корпуса»). Соответственно, изменяется и частота генерации таймера IC1. Исходя из значений внутренних компонентов микросхемы серии 555 [3] и номинала резистора R1 (5,6 кОм) можно считать, что потенциал вывода 5 изменяется от 9 В до 1,8 В. Это должно привести к изменению частоты генерации таймера. Эксперимент подтвердил это.
Известно, что заряд конденсатора (С4) через резистор (R1) от источника постоянного напряжения (9 В) происходит по экспоненте. Исходя из этого первой мыслью, которая возникла сразу же после ознакомления со схемой рис.1 из [1], было то, что и частота генерации таймера должна изменяться по экспоненте, как и потенциал вывода 5 микросхемы IC1. Никаких «волнообразных» изменений частоты генерации, вроде бы, быть не должно. Чтобы убедиться в этом или опровергнуть возникшее предположение, было проведено измерение характеристик схемы (рис.1).
   
   
 Из макета (рис.2) конденсатор С4 был временно выпаян, а вместо него была запаяна цепочка из двух последовательно соединенных подстроечных сопротивлений номиналом 10 кОм и 100 кОм. Сопротивления использовались многооборотные с микрометрическим винтом. Это позволило плавно изменять их сопротивление при эксперименте.
Переключатель SA1 позволил оперативно переключать группу сопротивлений R4, R5 на измерение установленного ими сопротивления.
Частота генерации микросхемы измерялась частотомером 43-54 в зависимости от изменения значений этих подстроечных сопротивлений. Этот частотомер мне любезно предоставили во временное пользование на прежнем месте работы.
Выключатель SA2 использовался на макете для исследования влияния резистора R1 на параметры схемы. Об этом будет сказано несколько позднее. Перед проверкой особенностей работы схемы рис. 1 из [1 ] пришлось столкнуться еще с одним интересным вопросом к авторам публикаций [1, 2] «Каким должно быть, хотя бы ориентировочно, сопротивление громкоговорителя в нагрузке схемы?».
Обтекаемое словосочетание из статьи [1]: «...маленький громкоговоритель или пьезоизлучатель» мало о чем говорит, поскольку выпускались динамические громкоговорители с сопротивлением практически от 4 Ом до 28 Ом, а электромагнитные телефонные капсюли имеют сопротивление примерно от 50 Ом до 2200 Ом.
Учитывая то, что предельно допустимый ток нагрузки таймера 555 и его отечественного аналога КР1006ВИ1 не должен превышать 200 мА, можно быть уверенным, что сопротивление нагрузки менее 50 Ом при напряжении питания этой микросхемы 9 В недопустимо. Звучание электромагнитного телефонного капсюля типа ТК-67-НТ примерно с таким сопротивлением катушек было при испытании макета весьма тихим и явно недостаточным для практического применения описанного устройства в качестве квартирного звонка. Пьезоизлучатель звучал так же тихо. Выход из создавшегося положения был очевидным: между выходом микросхемы IC1 и громкоговорителем необходимо включать каскад согласования. Это и было сделано в схеме рис.3.
   
При отсутствии сигнала управления на базе транзистора VT1 этот транзистор находится в запертом состоянии, и ток через его нагрузку ВА1 не течет. Если на выходе таймера DA1 имеется импульсный сигнал, то он поступает на базу VT1 через конденсатор С1, отпирая и запирая этот транзистор, и через нагрузку ВА1 в цепи его коллектора протекает импульсный тока.
Громкость звучания низкоомной (10 Ом) динамической головки 0.5ГД-36, использованной при испытании макета, была достаточно большой. В качестве VT1 был применен отечественный транзистор типа КТ839В. Как говорится, что «было под рукой». Чертеж печатной платы макета для этой схемы показан на рис.4, а расположение радиокомпонентов на ней - на рис.5,
   
   
 внешний вид макета - на рис.2.
Внимательные читатели обратят внимание на некоторое различие схем задающего генератора на рис.3 и его аналога на рис. 1 из [1 ]. Принцип работы этих частей указанных схем совершенно идентичен, но произведена оптимизация схемного решения включения 555-го таймера в режим мультивибратора. За счет этого в схеме задающего генератора был «сокращен» один резистор. Если в исходной схеме рис.1 [1] заряд времязадающего конденсатора СЗ происходил через резисторы R2, R3 от «плюса» источника питания схемы, то в схеме рис.3 заряд происходит только через резистор R2 в моменты высокого потенциала на выходе микросхемы DA1.
Кроме упрощения схемы задающего генератора в схеме рис.3 достигнуто и равенство времени полупериодов заряда и разряда конденсатора СЗ.
Чертеж печатной платы (рис.4) позволяет без внесения существенных изменений проверить на таком макете и «возможность» использования различных громкоговорителей без выходного ключевого транзистора VT1, как это предполагалось в исходной схеме. Слово «возможность» взято в кавычки, поскольку такое включение громкоговорителя в этой схеме малоэффективно для применения устройства в качестве квартирного звонка.
Для исследования характера и закона изменения частоты генерации таймера DA1 в зависимости от изменений напряжения на выводе 5 этой микросхемы временно из схемы рис.2 был исключен конденсатор С4. Вместо него к макету рис.2 была подключена цепочка из двух последовательно соединенных подстроечных резисторов номиналом 10 кОм и 100 кОм (R5, R6). Резисторы имели микрометрический винт регулировки, что позволило плавно задавать их сопротивление при эксперименте.
Изменяя сопротивление внешнего переменного резистора, изменялась частота собственных колебаний генератора схемы рис.3. Примерный график зависимости показан на рис.6.
   
 Далее, выключателем SA2 из работы схемы был исключен резистор R2 и вновь снята зависимость частоты генерации таймера DA1 от величины суммарного сопротивления между его выводами 5 и 8 (рис.7).
   
Как видно из эпюр рис.6 и рис.7, действительно, при изменении суммарного сопротивления между этими выводами таймера серии 555 от 3 кОм до 10 кОм частота генерации изменяется не только нелинейно, но и имеет участки нарастания и уменьшения частоты, как отмечал автор исходной схемы. При наличии резистора R1 в схеме девиация частоты составляет около 350 Гц (рис.6). Если же резистор R1 изъять из схемы, то девиация превысит 1300 Гц (рис.7). Из вышеуказанных графиков следует и другой очень важный вывод: если конденсатор С4 непосредственно подключать между выводами 5 и 8 микросхемы таймера, то разряженный конденсатор С4 может привести к срыву колебаний таймера. Экспериментально было определено минимальное сопротивление в цепи этого конденсатора 3 кОм. Именно такой резистор и был впоследствии установлен на плате рис.5. Для этого печатную дорожку к отрицательному выводу конденсатора С4 на плате аккуратно разрезали и в ее разрыв запаивали резистор R4 типа МЛТ-0,125 3 кОм. Целесообразным будет и использование в схеме диода VD2 (рис.8).
   
 При подаче питания на схему он заперт и в работе схемы не участвует. Если питание схемы будет прекращено, то этот диод обеспечивает быстрый разряд ранее зарядившегося конденсатора С4. Этим он весьма быстро подготавливает схему к следующему циклу работы.
Из справочных данных таймера серии 555 известно, что между его выводами 5 и 1 сопротивление кристалла микросхемы составляет 5 кОм, а между выводами 5 и 8 - 10 кОм [3]. Из этого следует, что именно эти номиналы сопротивлений определяют максимальное значение сопротивлений между вышеуказанными выводами микросхемы независимо от сколь угодно большого сопротивления внешнего элемента, подключаемого к этим выводам. Исходя из этого, при эксперименте задавалось максимальное сопротивление цепочки потенциометров R4R5 более чем 100 кОм, но с учетом внутреннего сопротивления микросхемы (10 кОм между выводами 5 и 8) оно «пересчитывалось», и суммарное результирующее сопротивление не превышало 10 кОм.
В заключение этой статьи надо высказать несколько слов в «оправдание» авторов переводов [1, 2]. Конечно, они не макетировали схему первоисточника и не проводили детальный анализ особенностей ее работы. Соответственно, не обратили внимания на трактовку автором первоисточника некоторых основных положений схемы и на необходимость выбора параметров радиокомпонентов для нее.
Макетирование схемы позволило устранить выявленные недостатки. Теперь схема вполне может быть использована и для квартирного звонка. Звонок будет услышан.
РА 10'2011
Литература
1.  БобоничП.П. Квартирный звонок на NE555// Радиоаматор. - 2011. - №8. - С.38.
2.  Domovni   zvonek   s   obvodem   NE555   // Amaterske RADIO. - 2010. - №12. - S.3-4.
3. Трейстер Р. Радиолюбительские схемы на ИС типа 555. - М.: Мир, 1988. - С.97. - Рис.4.2.

Категория: Охрана дома и дачи | Добавил: admin (14.04.2012)
Просмотров: 8477 | Рейтинг: 1.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа

Наша кнопка сайта

Радиолюбителям и электрикам схемы, программы и т.д.

Код кнопки

 

Locations of visitors to this page

 

Статистика

Онлайн всего: 10
Гостей: 10
Пользователей: 0

Счётчик тиц Все для радиотехника! Информационная поддержка ремонта теле-видео-аудиоаппаратуры Сайт :: Паятель.at.ua - статьи и простые схемы, конструкции для начинающих и профессионалов. Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,
 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое! Всё для начинающих. Сборки сабвуферов для машин. Сборки сабвуферов для дома. Лаборатория. Электроника. Программы расчета. Выставка сабвуферов.

Copyright MyCorp © 2017Сайт создан в системе uCoz