زنگ درب و ساعت دیجیتال به صورت موزیکال

این زنگ درب موزیکال 16 نت مختلف را در سه ثانیه تولید می کند و با فشار دوباره کلید، این سیکل را به مدت 10 ثانیه تکرار می نماید. مدار احتیاجی به کلید قطع و وصل جداگانه ندارد، زیرا وقتی که کلید S1 فشار داده نشده، جریان نشتی مدار حدود 40 میکرو آمپر می باشد. نقشه شماتیک زنگ درب موزیکال در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1 نقشه شماتیک زنگ درب موزیکال

لیست قطعات شکل 1

مدار جهت تغذیه به ولتاژ 6V نیاز دارد. از این مدار همچنین می توان جهت زنگ هشدار دهنده ساعت های دیجیتالی استفاده نمود. البته برای داشتن زنگ ساعت با یک نت، باید یک سری اصلاحات جزیی روی مدار انجام داد. نقشه شماتیک زنگ موزیکال برای ساعت های دیجیتال در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2 نقشه شماتیک زنگ موزیکال ساعت دیجیتال

لیست قطعات شکل 2

مدار زنگ درب موزیکال دارای نوسان ساز ساعت IC555، شمارنده باینری چهار بیتی 7493 و مبدل دیجیتال به آنالوگ (با چهار مقاومت) می باشد. جهت نوسان ساز صوتی اصلی مدار از یک (IC555 (IC3 و یک کلید تأخیری الکترونیکی استفاده شده است.

عملکرد مدار

نوسان ساز ساعت براساس (IC555 (IC1 کار می کند. با توجه به مقاومت ها و خازن های شکل 1، فرکانس نوسان ساز 5Hz می باشد. این فرکانس با تغییر مقاومت ها یا خازن ها عوض خواهد شد. البته با تغییر آن، مدت زمان هر یک از نت های تولید شده فرق خواهد کرد.

خروجی نوسان ساز به ورودی clock شمارنده چهار بیتی 7493 اعمال می شود. این شمارنده معمولا به عنوان شمارنده تقسیم بر 16 شناخته می شود. هرگاه به پایه ورودی ساعت (پایه 14) آن یک پالس اعمال شود، یک عدد باینری چهاربیتی در چهار خط خروجی آن ظاهر می گردد.

برای مثال با اعمال اولین پالس ساعت چهار خط خروجی آن برابر 0001 خواهد شد. به ازای پالس دوم خروجی شمارنده 0010 می شود و به همین ترتیب ادامه خواهد داشت. با اعمال پانزدهمین پالس، خروجی شمارنده برابر 1111 و در اثر پالس بعدی خروجی به طور خودکار 0000 خواهد شد. چنانچه اعمال پالس ادامه پیدا کند، این سیکل به همین ترتیب تکرار خواهد شد.

شکل 3 اندازه واقعی نقشه مدار چاپی زنگ درب موزیکال و زنگ موزیکال ساعت های دیجیتال

شکل 4-الف نقشه محل قرار گیری قطعات زنگ درب موزیکال

شکل 4-ب نقشه محل قرار گیری قطعات زنگ موزیکال ساعت دیجیتال

شمارنده باینری به ازای هر پالس clock ورودی، یک رمز باینری چهاربیتی تولید می نماید. این رمزهای چهاربیتی، سپس با استفاده از چهار مقاومت به ولتاژ آنالوگ تبدیل می گردد. این بدان معناست که سطح ولتاژ آنالوگ خروجی به ازای هر پالس مقدار متفاوتی دارد و در نتیجه 16 ولتاژ مختلف به ازای 16 پالس وجود دارد.

این ولتاژ خروجی متغیر، سپس به نقطه کنترل ولتاژ (پایه 5) از نوسان ساز صوتی (IC3 و زمانسنج IC555) که یک مولتی ویبراتور آستابل است، اعمال می شود. فرکانس این مولتی ویبراتور به وسیله ولتاژ نقطه کنترل تنظیم می گردد. بنابراین 16 نت مختلف به ازای 16 ولتاژ کنترل مختلف به وجود می آید. یک بلندگوی 8Ω کوچک به خروجی نوسان ساز صوتی جهت پخش صدای موزیکال وصل می گردد.

تأخیر زمانی الکترونیکی

با فشار زنگ درب، خازن C4 به اندازه ولتاژ باتری، شارژ شده، ترانزیستور T1 را به حالت اشباع می برد. بنابراین یک ولتاژ تغذیه گذرا از طریق دیود بیس-امیتر ترانزیستور T1 به مدار زنگ موزیکال اعمال می گردد. دوام این ولتاژ با توجه به اندازه خازن C4=400μF، ده ثانیه است که برای این مدار مناسب می باشد.

شکل 2 چگونگی استفاده از مدار شکل 1 را برای زنگ موزیکال ساعت دیجیتال نشان می دهد. VR2، طول و فرکانس نت های تولید شده را کنترل می کند. مدار چاپی شکل 3 برای هر دو نوع قابل استفاده است. تنها، تفاوت کوچکی در قطعات مورد استفاده در دو مدار وجود دارد. نقشه محل قرارگیری قطعات بر روی مدار چاپی در شکل های 4-الف و 4-ب به ترتیب برای زنگ درب و ساعت دیجیتال نشان داده شده است.

مدار اصلاح شده

مدار اصلاح شده زیر که از ولتاژ 230V AC برق شهر استفاده می کند، دارای خروجی صوتی 0.5W می باشد. همچنین زمان تأخیر آن بیشتر و موزیک لذت بخشی با تن و گام (TEMPO) قابل کنترل تولید می نماید.