No title

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umisováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN – technická literatura

[email protected]

8

Rùzná zapojení

S integrovaným èasovaèem 555 lze sestavit spousty potøebných pøístrojù a zaøízení a èím více zapojení je k dispozici, tím nesnadnìjší je jejich zaøazení do kapitol s urèeným obsahem. Èasto zbydou mnohdy velmi zajímavá schémata, která je možno shrnout jen pod název „rùzná zapojení“. Nìkolik takových zapojení se zvukovým výstupem je popsáno zde.

8.1

Zvuky pro automobilisty

Zvukové generátory lze v automobilismu využít v mnoha pøípadech. A to jsou rùzné indikátory (upozoròující zejména zapomìtlivé automobilisty), nebo poplašná zaøízení mající odstrašit zlodìje nebo pøivolat pomoc.

8.1.1

Indikátor bezpeènostních pásù

Bezpeènost automobilisty a èasto jeho pøežití závisí na použití bezpeènostních pásù. Moderní automobily jsou dokonce vybavovány obvody, které nedovolují startování bez zapnutých pásù. Jednoduchý akustický indikátor zapnutí bezpeènostních pásù je na obr. 119. Èasovaè 555 je v základním zapojení astabilního multivibrátoru s výstupem zapojeným podle obr. 23b. Pøidán je jen jazýèkový kontakt jk, zapojený mezi bázi a emitor zesilovacího tranzistoru.

Obr. 119 Zapojení jednoduchého akustického indikátoru zapnutí bezpeènostních pásù. Jazýèkový kontakt je pøipevnìn na pevné èásti zámku bezpeènostního pásu, trvalý magnet na pásu samotném. Je-li pás správnì pøipevnìn, dostane se jazýèkový kontakt do oblasti pùsobení trvalého magnetu a sepne. Tím je znemožnìna funkce zesilovacího tranzistoru (na jeho bázi nepøichází signál z výstupu multivibrátoru).

112

Jan Hájek: Zvuky s èasovaèem 555

Zvukový generátor dostává napájecí napìtí pouze tehdy, je-li zapnuto zapalování. Vydává tedy zvuk, je-li zapalování zapnuto a bezpeènostní pás není pøipevnìn (a upozorní tím zapomìtlivého automobilistu). Indikátor bezpeènostních pásù je vhodné vestavìt do pouzdra a umístit do automobilu tak, aby nepøíjemný zvuk pøimìl automobilistu k pøipevnìní pásù. Je-li zapotøebí, je možno stejným zpùsobem vybavit i pásy spolujezdce, pøièemž se jazýèkové kontakty zapojí do série (jen jestliže jsou oba pásy správnì použity, je ticho, nezazní zvuk). Správnì se chovající automobilista, který vždy nejprve nasadí pás a pak teprve otoèí klíèkem zapalování neuslyší nikdy nepøíjemný zvuk generátoru akustické signalizace zapnutí bezpeènostních pásù.

8.1.2

Poplašné zaøízení

Zvukový generátor poplašného zaøízení do auta je na obr. 120. Jedná se o variantu zapojení astabilního multivibrátoru s èasovaèem 555 podle obr. 13 s výstupem zapojeným podle obr. 19b a spouštìným do pomocného vstupu „nulování“ podle obr. 12 èíslicovými obvody, vyhodnocujícími signály èidla otøesù vozidla.

Obr. 120 Zapojení zvukového generátoru poplašného zaøízení.

8.1.3

Indikátor hloubky tmelu

Postrachem nepoctivých prodejcù opravovaných aut, které se vyznaèují nánosy tmelu pod novým lakem, je zapojení na obr. 121. Èasovaè 555 je v základním zapojení astabilního multivibrátoru se sluchátkem nebo vysokoohmovým reproduktorem pøipojeným pøímo na výstup. Generátor zvuku je spouštìn do pomocného vstupu „nulování“ podle obr. 9 èidlem, které reaguje na kovové pøedmìty (plech). Jedná se o induktivní snímaè polohy, který se používá v automatizaci. Ve vzorku bylo použito èidlo typu HYS-P-002.

Jan Hájek: Zvuky s èasovaèem 555

113

Obr. 121 Zapojení akustického indikátoru hloubky tmelu.

8.1.4

Indikátor vypnutí spotøebièù

Pro zapomìtlivé automobilisty je urèeno zapojení akustického indikátoru vypnutí spotøebièù (hlavní nebo parkovací svìtla, vnitøní osvìtlení, mlhovky apod.) na obr. 122. Èasovaè 555 je opìt v základním zapojení astabilního multivibrátoru, který je spouštìn pomocným vstupem „nulování“. Na výstupu je pøipojeno sluchátko podle obr. 19c.

Obr. 122 Zapojení akustického indikátoru vypnutí spotøebièù v automobilu.

114

Jan Hájek: Zvuky s èasovaèem 555

Generátor zvuku dostává napájecího napìtí ze svorek kontrolovaných spotøebièù pøes oddìlovací diody a jednoduchý stabilizátor se Zenerovou diodou a sériovým tranzistorem. Pøi vypnutí zapalování odblokuje tranzistor T1 multivibrátor na dobu, danou èasovou konstantou T = C1 (R1 + R2). Zvuk se ozve jen v pøípadì, jestliže je generátor napájen z nìkterého ze sledovaných spotøebièù.

8.2

Pomocné obvody

Pomocné obvody v souvislosti s èasovaèem 555 mohou být nìkolikerého druhu. Buï jsou to pomocné obvody pro generátor zvuku s èasovaèem, jak je znázornìno blokovým zapojením na obr. 123a, nebo pomocné obvody s èasovaèem k jiným zvukovým obvodùm podle obr. 123b èi dokonce pomocné obvody s èasovaèem 555 k zapojení generátoru zvuku s èasovaèem 555 podle obr. 123c. V tomto pøípadì se však již jedná o zapojení generátorù zvuku se dvìma èasovaèi 555 a tìm je vyhražena další pøíruèka.

Obr. 123 Znázornìní pomocných obvodù generátorù zvuku a) pro generátor zvuku s èasovaèem, b) s èasovaèem k jiným zvukovým obvodùm a c) s èasovaèem pro generátor zvuku s èasovaèem 555. Pomocné obvody doplòující generátory zvuku s èasovaèem 555 (obr. 123a) jsou popsány na mnoha místech této publikace. Zde se jedná o pomocné obvody s èasovaèem (obr. 123b), ve kterých není èasovaè 555 pøímo generátorem zvuku, nýbrž spíná vlastní generátor zvuku GZ ve výstupním zapojení dle obr. 32 až 34, pøípadnì jiné elektronické obvody (tremolo).

Jan Hájek: Zvuky s èasovaèem 555

115

8.2.1

Spínaè generátoru zvuku

Zajímavý pomocný obvod s èasovaèem 555 je zapojení na obr. 124, které dává dvì možnosti funkce volitelné pøepínaèem: v poloze „jednotlivì“ se jedná o základní zapojení monostabilního multivibrátoru, které se v poloze „periodicky“ pøemìní na základní zapojení astabilního multivibrátoru. Výstup èasovaèe spíná vlastní generátor zvuku v zapojení podle obr. 32b.

Obr. 124 Zapojení spínaèe generátoru zvuku GZ. Pøi pøipojení napájecího napìtí je èlenem RC vytvoøen na hlavním vstupu „spouštìní“ (vývod 2) startovací impulz, který má za následek napìovou úroveò H na výstupu èasovaèe 555 po dobu T = 1,1 (R1 + R2) .C, pøi které není generátor zvuku GZ v provozu. Po uplynutí této doby dává GZ trvalý akustický signál. Tlaèítkem START je možno monostabilní multivibrátor opìt kdykoli spustit a zvuk tak na dobu T pøerušit. V poloze „periodicky“ zaznívá v urèitých èasových odstupech zvukový signál pøipomínající zapnutý pøístroj. Doba periody je 0,693 (R1 + 2R2) C a je vhodné zvolit R2 mnohem menší než R1, aby byla doba zapnutí generátoru zvuku jen krátká a tím i ménì nápadná (pokud se to požaduje). První signál po monostabilním režimu je delší, pak pravidelnì dle vzorce (viz napìové prùbìhy v L11, obr. 15). Souèet hodnot odporù R1 a R2 by mìl být kolem 1 MW a èasovací kondenzátor s pomìrnì velkou kapacitou by mìl mít malý svod.

8.2.2

Spínaè melodie

Melodické generátory hrají nepøetržitì melodii tak dlouho, dokud jsou pøipojeny na napájecí napìtí. Je-li zapotøebí zahrát melodii jen jednou nebo jen její èást, lze použít zapojení na obr. 125. Èasovaè 555 je v základním zapojení monostabilního multivibrátoru s generátorem melodie GM zapojeným na výstupu podle obr. 32a.

116

Jan Hájek: Zvuky s èasovaèem 555

Obr. 125 Zapojení spínaèe generátoru melodie GM. V klidovém stavu je na hlavním vstupu „spouštìní“ (vývod 2) napìová úroveò H, pøivedená z napájecího napìtí odporem R2 a na výstupu èasovaèe je napìová úroveò L, generátor melodie nedostává napìtí. Monostabilní multivibrátor se spouští spojením vstupu se spoleèným vodièem. Tím se vytvoøí spouštìcí impulz, multivibrátor pøeklopí, na jeho výstupu se objeví napìová úroveò H a generátor hraje melodii tak dlouho, až se nabije kondenzátor C7 na 2/3 napájecího napìtí UB a monostabilní multivibrátor se pøeklopí zpìt do klidového stavu. Dioda D2 chrání vstup èasovaèe proti náhodnému dotyku s kladným pólem napájecího napìtí, dioda D1 zabraòuje poškození obvodù pøi pøepólování napájení. Dobu hraní melodie lze nastavit potenciometrickým trimrem P1. Spínaè melodie je sestaven na desce plošného spoje s rozmìry 43 × 29 mm a je dodáván jako stavebnice. Ve vzorku byly použity melodické generátory typu UM66T-x.

8.2.4

Hra šikovnosti

Elektronika hry šikovnosti, pøi které je nutno v daném èase „obejít“ bez dotyku držátka s oèkem rùznì prohýbanou smyèku z neizolovaného drátu pøipevnìného na izolaèním podkladu je na obr. 126. Èasovaè 555 je v základním zapojení monostabilního multivibrátoru urèujícího èas, po který je možno hrát (nastavitelný potenciometrem P1). Monostabilní multivibrátor je spouštìn stiskem tlaèítka START. Po uplynutí nastavené doby multivibrátor pøeklopí, na jeho výstupu se objeví napìová úroveò L, která uzavøe tranzistor T1. Na jeho kolektoru je pak plné napájecí napìtí, kterým je uveden do trvalého provozu jednoduchý tónový generátor s tranzistory T2 a T3 a akustickým výstupem malým reproduktorem. Trvalý zvuk znamená konec hry. Dojde-li k doteku oèka se smyèkou, ozve se krátký zvukový impulz indikující chybu. Vítìzem je ten, kdo „obìhne“ v daném èase celou smyèku s nejmenším poètem dotykù oèka. Pro novou hru se vrátí oèko na zaèátek smyèky a stiskne se tlaèítko START.

Jan Hájek: Zvuky s èasovaèem 555

117

Obr. 126 Zapojení generátoru zvuku pro hru šikovnosti. Celá elektronika je sestavena na desce plošného spoje s rozmìry 53 × 40 mm a pøipevnìna spolu s reproduktorem a baterií na izolaèním podkladu s drátìnou smyèkou. Byla dodávána jako velmi populární stavebnice.

8.2.3

Zvuk k otøesové sondì

Generátor poplašného zvuku k otøesové sondì je na obr. 127. Èasovaè 555 je v základním zapojení monostabilního multivibrátoru, spouštìného signálem z obvodù vyhodnocujících stav uhlíkové otøesové sondy (sestávají ze zesilovaèe, usmìròovaèe a filtraèních obvodù). Ze vstupu pøichází vyhodnocovací signál na emitorový sledovaè s tranzistorem T1, v jehož emitoru je zapojena indikaèní svìtelná dioda LED. Signál z emitoru je pøiveden pøes Zenerovu diodu ZD na øídicí elektrodu tyristoru Ty. Je-li signál dostateèný, otevøe se tyristor a vytvoøí tak spouštìcí impulz pro monostabilní multivibrátor. Pøi daných hodnotách souèástek pøeklopí multivibrátor s èasovaèem na dobu pøibližnì 8 sekund. Z jeho výstupu je napájen multivibrátor s tranzistory T2 a T3, modulovaný kolísajícím napìtím na samoblikající diodì SLED. Mezi kolektory obou tranzistorù multivibrátoru je zapojen piezoelektrický reproduktor, který pak vydává akustický poplach.

118

Jan Hájek: Zvuky s èasovaèem 555