26 | 10 | 2020
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 4024
Просмотры материалов : 11681362

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
Сейчас на сайте:
  • 14 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Последние новости
ДРЕССИРОВАННАЯ ЗМЕЯ PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
18.03.2012 16:43

 

«ДРЕССИРОВАННАЯ ЗМЕЯ»

Акустический автомат, реагирующий на звуковой сигнал, может срабатывать не только при определенной громкости звука, но и при соответствующей частоте. Таким избирательным свой­ством обладает предлагаемая ниже игрушка.

Внешне игрушка выполнена в виде корпуса квадратного сечения (рис. 66) с отверстием в верхней стенке. Из отверстия выглядывает фигурка змеи. Стоит заиграть, скажем, на дудочке или электронном рояле — и из корпуса игрушки, словно живая, поднимается змея. Туловище ее покачивается из стороны в сто­рону, язык колеблется, глаза горят.

Селективное акустическое устройство, смонтированное внутри корпуса, реагирует на звук определенной частоты, скажем, когда на рояле исполнитель периодически нажимает клавишу нужного тона. Селективное устройство срабатывает и включает механизм подъема змеи и покачивания ее из стороны в сторону. Как только звучание выбранного тона прекращается, змея засты­вает в неподвижности.

Внешний вид игрушки «Дрессированная змея»

Рис. 66. Внешний вид иг­рушки «Дрессированная змея»

Схема игрушки «Дрессированная змея»

Рис. 67. Схема игрушки «Дрессированная змея»

Схема электронной «начинки» игрушки приведена на рис. 67. Селективное устройство выполнено на транзисторах VT1 — VT6. Звуковой сигнал воспринимается микрофоном ВМ1 и преобразует­ся им в электрический сигнал звуковой частоты. Он усиливается тремя каскадами, причем в третьем каскаде благодаря введению диода VD1 происходит ограничение максимальной амплитуды выходного сигнала, необходимое для четкой работы устройства — выбора только сигнала «своей» частоты.

С нагрузки третьего каскада (резистор R7) сигнал поступает на селективное электронное реле, срабатывающее от входного сигнала частотой примерно 1000 Гц — на эту частоту настроен контур L1C6. При срабатывании реле К1 его контакты К1.1 вклю­чают реле выдержки времени, выполненное на транзисторах VT5, VT6 и электромагнитном реле К2. Продолжительность выдержки реле изменяют подстроечным резистором R12.

Как только хотя бы на мгновенье замыкаются контакты К1.1, сразу же срабатывает реле К.2. Контактами К2.1 оно включает электродвигатель Ml, приводящий в действие механизм подъема (или опускания) и покачивания змеи.

На транзисторах VT7, VT8 собран мультивибратор, а на VT9 — усилитель тока, питающий электромагнитное реле КЗ. Между якорем реле и язычком змеи натянута швейная нить, поэтому колебания якоря с частотой мультивибратора передают­ся язычку — он устроен так, что примерно посередине закреплен на оси, вокруг которой перемещается выступающая наружу часть, а нить дергает за конец утопленной части.

Глаза змеи сделаны из светодиодов HL1 и HL2, вспыхиваю­щих сразу же после подачи на игрушку сетевого напряжения.

Транзисторы VT1 — VT5, VT7, VT8 могут быть серий МП39 — МП42, a VT6, VT9 — серий МП25, МП26 с возможно большим статическим коэффициентом передачи тока. Диоды VD1, VD2 — любые из серий Д9, VD3 — VD8 — любые из серий Д226, VD9 — любой, рассчитанный на выпрямленный ток не менее 3 А.

Электромагнитные реле К1 и КЗ — РЭС10, паспорт РС4.524.303, РС4.524.308, либо другие, срабатывающие при на­пряжении до 7 В и токе не более 80 мА; К2 может быть таким же, но более надежно будет работать РЭС9, паспорт РС4.524.202, — его замыкающиеся контакты нужно включить параллельно.

Конструкция механизма подъема и пока­чивания фигурки змеи

Рис. 68. Конструкция ме­ханизма подъема и пока­чивания фигурки змеи

Катушка индуктивности L1 выполнена на магнитопроводе, составленном из трех вместе сложенных колец типоразмера К10Х Х6ХЗ из феррита 400НН или 600НН. Число витков 600, провод ПЭВ-1 0,1. Подстроечные резисторы СПЗ-16 или другие, осталь­ные резисторы МЛТ-0,25. Оксидные конденсаторы — К50-6; С6, С7 — МБМ. Светодиоды — любые другие, с постоянным прямым напряжением не более 4 В. Нужный ток через них, а значит, яркость свечения устанавливают подбором резистора R20. Микро­фон — МД200 или капсюль от головных телефонов ТОН-1, ТОН-2. Электродвигатель Ml — СП201 от стеклоочистителя автомобиля, но подойдет и любой другой подобный двигатель. Он удобен тем, что содержит редуктор, обеспечивающий небольшую частоту вра­щения выходной оси. А это упрощает конструкцию механизма перемещения змеи. Трансформатор питания — готовый или само­дельный, мощностью не менее 40 Вт, с переменным напряжением на обмотке II — 6...7 В при токе до 0,2 А, а на обмотке III — 12 В при токе до 3 А.

Как уже было сказано ранее, конструктивно игрушка выпол­нена в виде корпуса с отверстием в верхней стенке. Внутри корпуса расположена вертикальная стойка 8 (рис. 68) с пазами, в которых с небольшим трением перемещается деревянная пло­щадка 9. К площадке прикреплена фигурка змеи 6, выпиленная из фанеры и обклеенная эпоксидной шпаклевкой, и металлический уголок 10. На уголке размещено реле КЗ со снятым кожухом. Через отверстие в фигурке пропущена нить, связывающая якорь реле с язычком 7.

Рядом со стойкой укреплен на кронштейне 2 электродвига­тель 1 так, что его выходная ось опущена вниз. На ось надета резиновая втулка 13, через которую она прижимается к ободу диска 3 — он может быть как металлический, так и деревянный. На некотором расстоянии от центра к диску прикреплена нить 4, пропущенная через прикрепленные к дну корпуса и верху стойки колечки 5 и закрепленная другим концом на площадке. Когда электродвигатель поворачивает диск, нить то натягивается, то отпускается. Площадка с фигуркой то поднимается вверх, то опускается (под действием массы фигурки).

А чтобы фигурка поворачивалась из стороны в сторону, стойка закреплена вверху и внизу в опорах, как в подшипниках. С помощью рычага 11 нижний конец стойки соединен с небольшим диском 12, прикрепленным к концу выходной оси электродвига­теля. Причем точка крепления рычага немного отстоит от центра диска (как и в случае крепления нити 4), благодаря чему при вращении диска рычаг поворачивает стойку в стороны.

Детали электронной части игрушки, кроме микрофона, транс­форматора, выключателя и предохранителя, смонтированы на плате (рис. 69), которая размещена на боковой стенке корпуса. Рядом с платой к стенке прикреплен на кронштейне и поролоновой прокладке микрофон. Трансформатор прикреплен к дну корпуса, выключатель расположен на задней стенке, здесь же установлен и держатель с предохранителем.

Монтажная плата электронного устройства игрушки

Рис. 69. Монтажная плата электронного устройства игрушки

Налаживают игрушку поэтапно. Убедившись в том, что по­стоянное напряжение на конденсаторе СП равно примерно 9 В, отсоединяют минусовый вывод конденсатора С4 от выводов коллектора транзистора VT3 и резистора R7 и подают на него (относительно общего провода) сигнал с генератора ЗЧ амплиту­дой 3 В, а в коллекторную цепь транзистора VT4 включают миллиамперметр на 50...100 мА. Перестраивая частоту генератора, при неизменной амплитуде сигнала находят резонансную частоту контура L1C6 (по максимальному току коллектора транзистора VT4). При необходимости ее подстраивают до требуемой частоты (скажем, 1000 Гц) подбором конденсатора Сб.

Ток коллектора, при котором срабатывает реле К1, устанав­ливают на резонансной частоте подстроечным резистором R9. Когда амплитуда сигнала генератора будет уменьшена почти до нуля, ток коллектора должен быть меньше тока отпускания реле — его устанавливают подбором резистора R10.

Далее восстанавливают соединение конденсатора С4 с дета­лями устройства и проверяют чувствительность акустического включателя, издавая на некотором расстоянии от микрофона звук частотой около 1000 Гц. Можно воспользоваться для этих целей покупными детскими дудочкой либо роялем или построить по описанию, приведенному в одной из последующих глав, электро­музыкальный инструмент. Максимальную чувствительность (т. е. наибольшее удаление от источника сигнала, при котором автомат сработает) устанавливают подбором резисторов Rl, R3.

Затем проверяют реле времени. Замкнув кратковременно кон­такты К1.1, включают секундомер и замечают время, в течение которого контакты реле К2 будут находиться в замкнутом состоя­нии. Перемещением движка подстроечного резистора R12 уста­навливают его равным приблизительно 5 с.

Если напряжение на электродвигателе будет недостаточно, можно подключить параллельно его выводам оксидный конден­сатор (плюсовым выводом к катоду диода VD9) такой емкости, чтобы постоянное напряжение на электродвигателе составило 11...12 В.

ОДНОКАНАЛЬНЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

А теперь поговорим об автоматах, которые по звуковым сигналам способны включать или выключать нагрузку (радио­приемник, телевизор, магнитофон и т. д.). Скажем, при одном сравнительно громком сигнале (хлопок в ладоши) автомат вклю­чает нагрузку в сеть, при другом выключает. Перерывы между хлопками могут быть сколь угодно большими, и все это время нагрузка будет либо включена, либо выключена. Подобный ав­томат и получил название акустический выключатель.

Если автомат управляет только одной нагрузкой, его можно считать одноканальным, как, например, акустический выключа­тель, схема которого приведена на рис. 70. По ней и разберем работу автомата. Начнем с того момента, когда раздался звуковой сигнал. Микрофон ВМ1, являющийся датчиком автомата, пре­образовал его в электрический сигнал звуковой частоты. С движка подстроечного резистора R1 (он является регулятором усиления автомата, а значит, регулятором порога срабатывания акустиче­ского выключателя) часть сигнала подается через конденсатор С1 на первый каскад усилителя ЗЧ, выполненный на транзисторе VT1.

Нужное для нормальной работы транзистора напряжение смещения на базе образуется благодаря включению между базой и коллектором резистора R2.

С нагрузки первого каскада (резистор R3) усиленный сигнал поступает через конденсатор СЗ на следующий каскад, выполнен­ный на транзисторе VT2 по такой же схеме, что и первый. С коллекторной нагрузки (резистор R6) сигнал подается через конденсатор С4 на каскад, выполненный на транзисторе VT3. Он одновременно является усилителем переменного напряжения и усилителем постоянного тока. С подобным каскадом вы уже встречались ранее (в звуколокаторе, в игрушке «Дрессированная змея»). Если сигнала нет, смещение на базе транзистора не­значительное — оно зависит рт сопротивления резистора R7. Через нагрузку каскада (обмотку реле) протекает слабый ток, недоста­точный для срабатывания реле.

Схема одноканального акустического выключателя

Рис. 70. Схема одноканального акустического выключателя

Как только на базе появляется сигнал ЗЧ, он усиливается, выделяется на обмотке реле (она представляет для таких сигна­лов сравнительно большое сопротивление) и поступает через конденсатор С5 на детектор. В результате напряжение смещения на базе транзистора возрастает, увеличивается и постоянный ток в цепи коллектора транзистора. Срабатывает реле К1.

В таком положении реле находится недолго — это зависит от продолжительности звукового сигнала. Но и этого времени вполне достаточно, чтобы контакты К1.1, замкнувшись, подали сигнал на своеобразный триггер — импульсное устройство с двумя устойчивыми состояниями, — выполненный на реле К2.

Рассмотрим подробнее работу триггера. Сразу же после включения автомата заряжается до напряжения питания оксид­ный конденсатор С6 (через резистор R8 и нормально замкнутые контакты группы К2.1). Как только замыкаются контакты К1.1, конденсатор С6 подключается к обмотке реле К.2, и оно срабаты­вает. Замыкающиеся контакты группы К2.1 подключают к источ­нику питания обмотку реле К2 (через резистор R9), и оно встает на самоблокировку. Теперь при замыкании контактов К1.1 реле К2 будет удерживаться током, протекающим через его обмотку и резистор R9. А конденсатор С6 при этом разрядится через резисторы R8 и R10.

При следующем появлении звукового сигнала, когда вновь сработает реле К.1, контакты К. 1.1 подключат разряженный кон­денсатор С6 к обмотке реле К2. При этом через цепь R9C6 потечет зарядный ток конденсатора, напряжение на обмотке реле упадет и реле отпустит. Контакты К2.1 возвратятся в исходное положение.

Таким образом, от одного звукового сигнала реле К2 сраба­тывает, от другого отпускает. Соответственно его контакты К2.2 либо подключают нагрузку, питающуюся через разъем XS1, к сети, либо отключают ее.

Для питания акустического выключателя использован блок, состоящий из понижающего трансформатора Т1 и двухполупериодного выпрямителя, выполненного на диодах VD3 — VD6 по мостовой схеме. Выпрямленное напряжение фильтруется оксидным конденсатором С7. Чтобы предупредить возможное самовоз­буждение усилителя, питание на первый каскад подается через фильтрующую цепочку R4C2.

Печатная плата акустического выключателя

Рис. 71. Печатная плата акустического выключателя

О деталях автомата. Транзисторы первых двух каскадов высокочастотные. Объясняется это вовсе не необходимыми ча­стотными параметрами усилителя, а получением возможно боль­шего усиления при меньшем числе каскадов. А для этого нужны транзисторы с возможно большим коэффициентом передачи. Та­ким требованиям отвечают транзисторы П416Б. Отберите те из них, у которых коэффициент передачи 100... 120. В третьем каскаде можно использовать транзисторы МП25А, МП25Б, МП26А, МП26Б с коэффициентом передачи 30...40.

В детекторе могут работать диоды Д9В — Д9Л или Д2Б — Д2Ж, а в выпрямителе — любые из серий Д226, Д7. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный — СПО-0,5. Оксидный кон­денсатор С2 — К50-12, С6 и С7 — К50-3, остальные — МБМ.

Реле К1 — РЭС6, паспорт РФО.452.143, с сопротивлением обмотки 550 Ом, током срабатывания 22 мА и током отпускания 10 мА. Реле К2 — РЭС9, паспорт РС4.524.200, с сопротивле­нием обмотки 500 Ом, током срабатывания 28 мА и током отпускания 7 мА. Подойдут и другие реле, но при их выборе следует помнить, что реле К.1 должно срабатывать при токе не более 25 мА и отпускать при токе не менее 8 мА, а К2 срабаты­вать при токе не более 40 мА и отпускать при 6... 15 мА.

Внешний вид автомата и размещение деталей внутри корпуса

Рис. 72. Внешний вид автомата и размещение деталей внутри корпуса

Под эти детали и рассчитана печатная плата (рис. 71), изготовленная из одностороннего фольгированного стеклотексто­лита. Соединительные проводники выполнены методом прорезания изоляционных канавок в фольге. Для крепления реле К1 в плате вырезано окно прямоугольной формы, под колодки же с контак­тами реле К2 в плате выпилены фигурные отверстия. Соединения выводов обмоток и контактов обоих реле выполнены со стороны печатных проводников. С этой же стороны смонтированы ре­зисторы R8 — R10.

Если есть возможность, выполните проводники методом трав­ления рисунка платы в соответствующем растворе — тогда про­водники могут быть меньшей ширины, что уменьшит склонность усилителя к самовозбуждению. Можно вообще обойтись без фольгированного материала и смонтировать детали навесным способом на плате таких же размеров из подходящего изоляцион­ного материала. Для подпайки выводов деталей на плате устанав­ливают монтажные шпильки и соединяют их между собой в со­ответствии со схемой.

Двумя уголками плату прикрепляют к дну корпуса (рис. 72), изготовленного из органического стекла. Заготовки стенок и дна корпуса соединены между собой металлическими уголками. Верх­няя крышка корпуса съемная, она крепится винтами к уголкам. Снаружи такой корпус можно оклеить декоративной пленкой.

В передней стенке корпуса вырезано отверстие диаметром 14 мм и напротив него изнутри приклеен звуковой датчик — капсюль от головных телефонов ТОН-2. Подойдут капсюли от других телефонов, например ТОН-1, ТЭГ-1, капсюли ТК.-47, ДЭМШ.

В боковой стенке напротив подстроечного резистора про­сверлено отверстие под отвертку. На задней стенке размещены выключатель питания Q1 (тумблер ТВ2-1), держатель предо­хранителя с предохранителем FU1 и двухгнездная розетка XS1. Через отверстие в задней стенке выведен шнур питания с вилкой ХР1 на конце.

Рядом с платой к дну корпуса прикреплен трансформатор пи­тания Т1. Он самодельный и выполнен на магнитопроводе Ш16Х Х32. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 160 витков ПЭВ-1 0,2. Подойдет и готовый трансформатор мощностью не менее 5 Вт и с напряжением на вторичной обмотке 13...15 В.

Прежде чем налаживать автомат, нужно тщательно проверить монтаж, убедиться в надежности соединений. Включив автомат, измеряют выпрямленное напряжение на конденсаторе С7 (при­мерно 19 В), а затем — напряжение на конденсаторе С2 (около 7,5 В). Затем измеряют ток коллектора транзистора VT1 (1,2 мА) и VT2 (1,5 мА) и при необходимости устанавливают их подбором резисторов .R2 и R5 соответственно.

После этого движок подстроечного резистора RI устанавли­вают в верхнее по схеме положение, прикрывают микрофон и из­меряют ток коллектора транзистора VT3 (2 мА) — он должен быть хотя бы на 1...2 мА ниже тока отпускания используемого реле. Точнее этот ток устанавливают подбором резистора R7.

Открыв микрофон и плавно перемещая движок резистора из нижнего по схеме положения в верхнее, хлопают в ладоши и замечают увеличение тока коллектора транзистора VT3. При определенном положении движка резистора этот ток должен возрастать до тока срабатывания реле К1, но по окончании хлоп­ка падать ниже тока отпускания.

Далее включают в розетку XS1 вилку настольной лампы и проверяют действие триггера. При первом хлопке лампа должна, например, зажигаться, а при последующем — гаснуть. Если же она при хлопке зажигается, а после него сразу же гаснет, значит протекающий через резистор R9 и обмотку реле К2 ток ниже тока отпускания. В этом случае достаточно подобрать резистор R9.

Может наблюдаться и такое явление — лампа хорошо управ­ляется хлопками, а, например, после громкого и продолжительно­го произнесения какого-нибудь слова не гаснет. Это свидетельству­ет о том, что протекающий через резистор R8 и обмотку реле К2 ток выше тока отпускания, и он удерживает якорь реле. Достаточ­но подобрать резистор R8 с большим сопротивлением — и дефект будет устранен.

Окончательно движок подстроечного резистора устанавли­вают в такое положение, при котором настольная лампа зажи­гается от хлопка в ладоши с расстояния 4...5 м. Стабильность работы автомата желательно проверить при пониженном на 10 % напряжении сети (например, с помощью автотрансформатора).

Мощность нагрузки, подключаемой к автомату, определяется в основном допустимым током через контакты К.2.2 и не должна превышать 100 Вт. Для более мощной нагрузки желательно за­менить реле РЭС9 на МК.У48 или аналогичное, рассчитанное на коммутацию нагрузки мощностью до 500 Вт.

Если вы решили изготовить такую приставку к настольной лампе, совсем не обязательно выполнять ее в виде отдельной конструкции. Можно изготовить декоративную подставку под лампу и в ее корпусе разместить детали автомата.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Обновлено 18.03.2012 16:59
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Сайт с эротикой можно посмотреть в Москве.
Друзья