No title

Jan Hájek

ZVUKY SE DVÌMA ÈASOVAÈI

555

Praha 2001, AA Praha a BEN – technická literatura

Jan Hájek

ZVUKY SE DVÌMA ÈASOVAÈI 555 Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmnožována jakoukoli formou (tisk, fotokopie, mikrofilm nebo jiný postup), zadána do informaèního systému nebo pøenášena v jiné formì èi jinými prostøedky. Autor a nakladatelství nepøejímají záruku za správnost tištìných materiálù. Pøedkládaná zapojení jsou zveøejnìna bez ohledu na pøípadné patenty tøetích osob. Nároky na odškodnìní na základì zmìn, chyb nebo vynechání jsou zásadnì vylouèeny. Veškerá práva vyhrazena. © Ing. Jan Hájek, Praha 2001 Nakladatelství AA Praha a BEN – technická literatura, Vìšínova 5, Praha 10 Jan Hájek: Zvuky se dvìma èasovaèi 555 AA Praha a BEN – technická literatura, Praha 2001 1. vydání ISBN 80-85230-28-3 (AA Praha) ISBN 80-7300-039-3 (BEN – technická literatura)

Obsah Obsah .......................................................................... 3 Pøedmluva ................................................................... 7 1

Úvod ............................................................................ 8

1.1 1.2 1.3

Zdroj energie ........................................................................................ 9 Generátor zvuku .................................................................................. 9 Elektroakustický mìniè ...................................................................... 10

2

Základní zapojení èasovaèe 555 ............................. 11

2.1 2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3

Blokové zapojení ................................................................................ 11 Vnitøní blokové zapojení ..................................................................... 12 Monostabilní multivibrátor .................................................................. 14 Astabilní multivibrátor ......................................................................... 16 Spínaný astabilní multivibrátor ........................................................... 17 Spouštìný astabilní multivibrátor ....................................................... 17 Øízený astabilní multivibrátor ............................................................. 19 Modulovaný astabilní multivibrátor .................................................... 23 Varianty astabilního multivibrátoru ..................................................... 24 Varianta s oddìlenými cestami .......................................................... 24 Varianta bez využití „vybíjení“ ............................................................ 25 Varianta s minimem souèástí ............................................................. 26

3

Vazební obvody èasovaèù 555 ............................... 28

3.1 3.2 3.2.1 3.3 3.4 3.5 3.5.1 3.5.2

Vstupy a výstupy èasovaèù ............................................................... 28 Vazební obvody ................................................................................. 29 Rozdìlení vazebních obvodù............................................................. 30 Pøehled zapojení se dvìma èasovaèi ................................................ 30 Sériové a paralelní zapojení èasovaèù .............................................. 31 Vazební obvody zvukových generátorù ............................................. 31 Vazební obvody spínaných generátorù zvuku ................................... 31 Vazební obvody spouštìných generátorù zvuku ............................... 33

3.5.3 3.5.4 3.6 3.7

Vazební obvody øízených generátorù zvuku ...................................... 35 Vazební obvody modulovaných generátorù zvuku ............................ 35 Vazební obvody v literatuøe ................................................................ 38 Prùbìhy modulaèních napìtí ............................................................. 39

4

Spínané generátory zvuku ...................................... 44

4.1 4.2

Nahrávací pípání ................................................................................ 44 Generátor pípání ................................................................................ 45

5

Spouštìné generátory zvuku .................................. 46

5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.1.9 5.1.10 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3

Pøímá vazba ....................................................................................... 46 Zdroj pípání ........................................................................................ 46 Zdroj dlouhého pípání ........................................................................ 47 Pøerušovaný tón ................................................................................. 47 Generátor pøerušovaného tónu .......................................................... 49 Tlaèítkem spouštìný generátor.......................................................... 50 Generátor pøerušovaného tónu SMD ................................................. 50 Akustický signalizátor couvání ........................................................... 51 Akustický hlásiè pohybu ..................................................................... 52 Generátor telefonního vyzvánìní ....................................................... 53 Blikaè s tónem .................................................................................... 54 Vazba tranzistorem ............................................................................ 54 Zdroj krátkého pípání ......................................................................... 54 Zvuková signalizace výpadku ............................................................ 55 Metronom pro rotoped ....................................................................... 58

6

Øízené generátory zvuku......................................... 59

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7

Generátor pøerušovaného tónu .......................................................... 59 Generátor poplašného tónu ............................................................... 59 Zdroj zvukových impulzù ................................................................... 60 Dvoutónový generátor ........................................................................ 61 Opakovaè telefonního zvonìní .......................................................... 62 Elektronická siréna ............................................................................. 62 Dvoutónová vlaková houkaèka .......................................................... 64

4

Jan Hájek: Zvuky se dvìma èasovaèi 555

7

Modulované generátory zvuku ............................... 66

7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.1.5 7.1.6 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.3.7 7.3.8 7.3.9 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5

Jednoduché sirény ............................................................................. 66 Jednoduché zapojení ......................................................................... 66 Trylkující siréna .................................................................................. 67 Anglická policejní siréna .................................................................... 68 Modulovaný poplach .......................................................................... 68 Dvoutónový generátor ........................................................................ 68 Sirénový zvuk..................................................................................... 69 Sirény s aktivní vazbou ...................................................................... 70 Americká policejní siréna ................................................................... 70 Lineární siréna 1 ................................................................................ 71 Lineární siréna 2 ................................................................................ 72 Sirény modulované pilou .................................................................... 73 Jednoduché zapojení ......................................................................... 73 Policejní siréna ................................................................................... 73 Siréna s vazebním odporem .............................................................. 74 Siréna na kolo .................................................................................... 75 Poplachová siréna ............................................................................. 76 Poplachová siréna se zesilovaèem .................................................... 77 Výkonová siréna ................................................................................ 77 Dvojnásobnì øízená siréna ................................................................ 77 Siréna torpédoborce .......................................................................... 79 Generátory zvukových efektù ............................................................ 80 Tøímodová siréna ............................................................................... 80 Siréna pro modeláøe .......................................................................... 82 Superzvuková siréna ......................................................................... 82 Generátor zvukových efektù .............................................................. 85 Programovatelná siréna ..................................................................... 85

8

Rùzná zapojení ......................................................... 89

8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4

Jednoduché generátory ..................................................................... 89 Kontaktem øízený tón ......................................................................... 89 Senzorem øízený tón .......................................................................... 90 Zvuk k budíku ..................................................................................... 90 Zvukový poplach ................................................................................ 91

Jan Hájek: Zvuky se dvìma èasovaèi 555

5

8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.3.1 8.3.2

Poèítaèem øízené zvuky ..................................................................... 92 Poèítaèová siréna .............................................................................. 92 Poèítaèové zvukové efekty ................................................................ 93 Zajímavý dvoutónový generátor......................................................... 94 Poèítaèové varhany ........................................................................... 95 Generátory morse .............................................................................. 95 Doplnìk pro morseovku ..................................................................... 95 Cvièení morseovky ............................................................................ 95

9

Pøíloha ....................................................................... 98

9.1 9.1.1 9.1.2 9.2 9.2.1 9.2.2

Technická data ................................................................................... 98 Mechanická data ................................................................................ 98 Elektrická data ................................................................................... 98 Nomogramy ..................................................................................... 100 Nomogram monostabilního multivibrátoru ....................................... 100 Nomogram astabilního multivibrátoru .............................................. 100

Literatura ................................................................. 103 Rejstøík .................................................................... 108

Knihy o èasovaèích 555 ........................................ 110 Kontaktní adresy nakladatelství BEN – technická literatura .................. 111 Pár slov o nás ......................................................... 112

6

Jan Hájek: Zvuky se dvìma èasovaèi 555

Pøedmluva O využití èasovaèe 555 snad ve všech oborech lidského žití bylo již napsáno nejen nepøehledné množství èasopiseckých pøíspìvkù, nýbrž i øada knih. Pøedložená pøíruèka je v poøadí již šestá v èeské „edici 555“, zabývající se výluènì èasovaèi 555. Pøedchozí publikace se vìnovaly nejrùznìjším zapojením s jedním, se dvìma a více èasovaèi (L11, L14, L16), dále využití èasovaèe ve spínaných zdrojích (L17) a naposledy vydaná kniha se zabývala zvuky s jedním èasovaèem (L20). V pøíruèce jsou popisována zapojení generátorù zvuku, a to se dvìma èasovaèi 555 (pøípadnì s jedním sdruženým èasovaèem 556). Již pøi výbìru pøíkladù schémat tónových generátorù (L14, kap. 6) bylo k dispozici tolik zajímavých zvukových zapojení, že bylo høíchem se omezit jen na tìch pár reprezentativních zvukových generátorù, které se vešly do jedné kapitoly. V té dobì vznikla myšlenka napsat celou knihu o zvucích se dvìma èasovaèi. Veškerá zapojení jsou krátce avšak dostateènì vysvìtlena a popøípadì doplnìna prùbìhy napìtí. Nìkdy jsou obsaženy i praktické zkušenosti, pøevzaté z pùvodních pramenù a z vlastní praxe. Funkcí nebo zapojením podobná schémata jsou soustøedìna do samostatných kapitol. Pøedložená kniha má podobnou strukturu jako pøedchozí pøíruèky a je opìt rozdìlena do tøí hlavních dílù. Prvá èást (kapitoly 1 až 3) se všeobecnì zmiòuje o generování zvuku a elektroakustických mìnièích, popisuje funkci èasovaèe 555, jeho základní zapojení a speciální varianty, používané v generátorech zvuku, jakož i možnosti ovlivòování a vzájemné vazby mezi dvìma èasovaèi. V druhé èásti (kapitoly 4 až 8) jsou pøedloženy pøíklady praktických zapojení z našich i zahranièních pramenù. Tøetí èást obsahuje technická data èasovaèe, seznam literatury a rejstøík. V pøedchozích pøíruèkách se zapojeními s jedním, dvìma a více èasovaèi 555 nebo ve svazku o zvucích byla tøetí kapitola vždy vìnována nìkterému obecnìjšímu aspektu: systematickému rozdìlení výstupních zapojení èasovaèe 555, klasifikaci vzájemných vazeb mezi dvìma a více èasovaèi nebo výstupním obvodùm generátorù zvuku. Zde jsou v tøetí kapitole podrobnì rozebrány druhy vzájemných vazeb mezi dvìma èasovaèi, užívané zejména u zvukových generátorù. Pøehled tìchto vazeb se systematickým rozdìlením je novinkou a nebyl v uvedeném rozsahu dosud publikován v žádné literatuøe. Dùležitou èástí knihy jsou odkazy na literaturu, obdobnì uspoøádané jako v pøedchozích pøíruèkách. Nejprve jsou uvedeny známé knihy nebo obsáhlejší èlánky, zabývající se výhradnì èasovaèem 555. Tyto literární prameny zpravidla obsahují vysvìtlení funkce a èinnosti základních zapojení a jistý poèet pøíkladù schémat. Jsou sestaveny za sebou (jak se je postupnì podaøilo obstarat) a prùbìžnì oèíslovány (L1, L2, L3 atd.). U praktických pøíkladù použití èasovaèù 555 (od kap. 4) jsou odkazy na pùvodní prameny pøiøazeny jednotlivým obrázkùm. To umožòuje ètenáøi nahlédnout do odpovídající literatury, kde nalezne napø. podrobnìjší popisy, stavební návody s návrhy desek plošných spojù, rozpisky souèástek a další informace, potøebné pro stavbu a oživování popisovaného zapojení. Pøeji všem ètenáøùm, aby se nauèili o èasovaèi co nejvíce, aby mìli z výkladu a jeho pochopení vlastní uspokojení, aby v pøíruèce pøedložená zapojení byla pobídkou k vlastním pokusùm a aby mìli z experimentù èi realizovaných zapojení mnoho zábavy i užitku. Autor

Jan Hájek: Zvuky se dvìma èasovaèi 555

7