AVT3020.pdf

3 0 2 0

P o z y t y w k a s t e r o w a n a p r z e z R S - 2 3 2 C

U n i w e r s a l n y m o d u ³ d Ÿ w i ê k o w y

Do czego to s³u¿y?

W literaturze dla elektroników mo¿na znaleŸæ

wiele schematów pozytywek, zarówno

z wbudowan¹ na sta³e melodi¹, jak i progra-

mowanych. Wad¹ tych pierwszych jest brak

mo¿liwoœci skomponowania w³asnej melodii,

wad¹ drugich – najczêœciej bardzo proste „po-

piskuj¹ce” brzmienie, jak np. w wiêkszoœci

telefonów komórkowych, lub trudne urucha-

mianie wymagaj¹ce strojenia, co sprawia spo-

ry problem osobom, którym przys³owiowy

s³oñ nadepn¹³ na ucho. Ostatnio prawie we

wszystkich rozwi¹zaniach wykorzystuje siê

uk³ady UM66TL lub któryœ z uk³adów firmy

Holtek. Te pierwsze brzmi¹ nieciekawie, po-

nadto pomimo bogatej oferty melodii „zaszy-

tych” w ró¿nych wersjach tych kostek najczê-

œciej jesteœmy w sklepie skazani na zakup tej,

która „przysz³a z hurtowni”. Uk³ady Holteka

brzmi¹ lepiej, ale te¿ maj¹ ograniczony wybór

melodyjek, a ponadto pojawia siê ten sam

problem z dostêpnoœci¹. Czêsto wykorzystu-

je siê te¿ uk³ady firmy ISD. Tu jednak poja-

wia siê problem ograniczonego czasu zapisu

okupionego dodatkowo strat¹ jakoœci przy

zakupie kostek o d³u¿szym czasie nagrania.

WyobraŸmy sobie jednak pozytywkê z w³a-

snym systemem operacyjnym, któr¹ mo¿na

w prosty sposób zaprogramowaæ, korzystaj¹c

z dowolnego terminala ze z³¹czem RS-232C,

z w³asnym bankiem brzmieñ, które mo¿emy

sami dowolnie przygotowaæ, dodatkowo pa-

miêtaj¹c¹ melodiê po zaniku zasilania. Uk³ad

taki mo¿e byæ wykorzystany np. jako efek-

towny sygnalizator. Po minimalnych zmia-

nach otrzymujemy „bajerancki” dzwonek do

drzwi lub uniwersalny modu³ dŸwiêkowy

wspó³pracuj¹cy np. z mikroprocesorow¹ cen-

tralk¹ alarmow¹. Zalet¹ takiego modu³u jest

wykorzystywanie do komunikacji z g³ów-

nym mikroprocesorem tylko dwóch linii por-

tu szeregowego. Jeœli modu³ nie musi odpo-

wiadaæ procesorowi steruj¹cemu – wystarczy

tylko jedna linia! Zmiany te opisano w dal-

szej czêœci artyku³u. Te za³o¿enia spe³nia pre-

zentowany przeze mnie uk³ad.

Jak to dzia³a?

Schemat urz¹dzenia przedstawiono na rysun-

ku 1 . Jego sercem jest mikrokontroler

89C2051 (U3) zaprogramowany za pomoc¹

nieœmiertelnego BASCOM-a. Do linii TxD

i RxD tego uk³adu do³¹czono pracuj¹cy w ty-

powej aplikacji uk³ad MAX232 (U1), zapew-

niaj¹cy dopasowanie poziomów napiêæ dla

interfejsu szeregowego RS-232C. Linie P3.2

i P3.3 wykorzystano jako interfejs I 2 Cdo

Rys. 1 Schemat ideowy

Elektronika dla Wszystkich

wspó³pracy z zewnêtrzn¹ pamiêci¹ EEPROM

(U2) przechowuj¹c¹ melodiê. Jest to uk³ad

typu 24C02. Pojemnoœæ tego uk³adu wynosi

256 bajtów i umo¿liwia zapisanie ok. 100

dŸwiêków, co jest wartoœci¹ w zupe³noœci

wystarczaj¹c¹. Wybór tego uk³adu by³ po-

dyktowany najprostszym adresowaniem.

W przypadku uk³adów o wiêkszej pojemno-

œci (np. 24C04) adresowanie komórek pa-

miêci nieco siê komplikuje i wymaga zmian

w programie mikrokontrolera. Poniewa¿ pro-

gram w uk³adzie modelowym zajmuje pra-

wie równe 2kB, konieczne sta³oby siê u¿ycie

uk³adu 89C4051, który wprawdzie nie wy-

maga ¿adnych przeróbek p³ytki drukowanej,

jednak ze wzglêdu na to, ¿e darmowo rozpro-

wadzany BASCOM ma ograniczenie kodu

wynikowego do 2kB, takie rozwi¹zanie unie-

mo¿liwi³oby wykonanie uk³adu osobom po-

siadaj¹cym tylko tê wersjê. Po szczegó³y do-

tycz¹ce wspó³pracy mikrokontrolera z szere-

gowymi pamiêciami EEPROM odsy³am do

katalogu lub kursu BASCOM College. Wej-

œcia adresowe pamiêci do³¹czono do masy,

jako ¿e jest to jedyne urz¹dzenie I 2 C na ma-

gistrali. Do linii P3.4 i P3.5 za poœrednic-

twem tranzystorów T1 i T2 do³¹czono dwu-

kolorow¹ diodê LED sygnalizuj¹c¹ stan pra-

cy uk³adu (w uk³adzie wykorzystuje siê 3

mo¿liwe kolory œwiecenia – kolor ¿ó³ty uzy-

skuje siê przez jednoczesne zaœwiecenie obu

diod). Do linii P3.7 do³¹czono przycisk uru-

chamiaj¹cy i zatrzymuj¹cy odtwarzanie me-

lodii. Jako bank sampli wykorzystano wielo-

krotnie ju¿ w EdW prezentowany uk³ad

ISD2560 (U4). Wybór tego uk³adu by³ po-

dyktowany prostot¹ wspó³pracy z mikrokon-

trolerem oraz najwy¿sz¹ spoœród uk³adów

ISD jakoœci¹ odtwarzania (uk³ad ISD2545

jest trudno dostêpny). Kostka pracuje

w trybie adresowym (linie A7 i A8 do³¹-

czone do masy). Dwa najm³odsze bity

adresowe do³¹czono do masy (sample

rozmieszczone s¹ w pamiêci „co cztery”

komórki). Pozosta³e linie adresowe

(A2-A6) do³¹czono do portu P1 mikro-

kontrolera, pamiêtaj¹c o niezbêdnym

podci¹ganiu linii P1.0 i P1.1 (rezystory

R9 i R10). Daje to razem maksymalnie

2 5 =64 próbki, co wystarcza a¿ nadto do

przechowania piêciu oktaw sampli, co

umo¿liwi odegranie przez nasz uk³ad

nawet najwymyœlniejszych melodyjek.

Do linii P1.6 i P1.7 mikrokontrolera do-

³¹czono odpowiednio linie CE i EOM

uk³adu ISD. Za pomoc¹ pierwszej pro-

cesor uruchamia odtwarzanie próbki, za

pomoc¹ drugiej jest informowany o za-

koñczeniu jej odtwarzania i mo¿liwoœci

przejœcia dalej. Pozosta³e wyprowadze-

nia ISD-eka do³¹czono w typowy, zale-

cany w katalogu sposób. Ze wzglêdu na

bardzo ma³¹ moc wzmacniacza wbudo-

wanego w U4 i mo¿liwoœæ jego ³atwego

uszkodzenia zdecydowano siê na zasto-

sowanie zewnêtrznego wzmacniacza mocy

(U5). Jest to popularny i tani uk³ad typu

LM386 wymagaj¹cy minimalnej liczby ele-

mentów zewnêtrznych. Uk³ad pracuje w ty-

powej katalogowej aplikacji. Do mikrokon-

trolera do³¹czono tak¿e typowy uk³ad resetu

(C6,R1) zapewniaj¹cy jego poprawny „start”

po w³¹czeniu zasilania oraz kwarc

11.0592MHz (X1), umo¿liwiaj¹cy uzyskanie

typowych prêdkoœci transmisji szeregowej.

Ca³oœæ zasilana jest napiêciem stabilizowa-

nym +5V uzyskiwanym ze stabilizatora typu

7805 (U6). Tyle o stronie sprzêtowej.

Niemniej wa¿nym elementem urz¹dzenia

jest program steruj¹cy mikrokontrolerem, na-

pisany w jêzyku MCS BASIC. Program

mo¿na œci¹gn¹æ ze strony internetowej EdW:

http://www.edw.com.pl/library/pliki/pozyt-

soft.zip. Pierwsz¹ rzecz¹ rzucaj¹c¹ siê

w oczy jest dyrektywa $baud =300 ustalaj¹ca

prêdkoœæ transmisji na 300 bodów. Tak ma³a

prêdkoœæ by³a podyktowana tym, ¿e uk³ad

przy programowaniu melodii przepisuje zna-

ki odbierane z portu szeregowego do stosun-

kowo wolnej pamiêci EEPROM. Przy du-

¿ych prêdkoœciach transmisji pamiêæ nie na-

d¹¿a³aby z zapisem danych. Zastosowanie

tak ma³ej prêdkoœci gwarantuje niezbêdny

odstêp czasu pomiêdzy kolejnymi zapisami

do pamiêci. Po w³¹czeniu zasilania program

oczekuje w pêtli na naciœniêcie przycisku

P lub odbiór znaku z portu szeregowego.

Dioda LED jest w tym czasie zaœwiecona na

¿ó³to. Po naciœniêciu przycisku dioda siê na

zielono, a uk³ad przechodzi do podprogramu

Play realizuj¹cego odtwarzanie. Polega ono

na pobraniu z pamiêci znaków opisuj¹cych

dŸwiêk do odtworzenia podprogramem Ee-

prom_read_byte (po informacje dotycz¹ce

cyklu odczytu odsy³am do katalogu), przeli-

czeniu ich na adres w pamiêci ISD-ka i sko-

ku do podprogramu Play_sample , który wy-

stawia obliczony adres na linie P1.0-P1.5,

generuje krótki impuls ujemny na wejœciu

CE uk³adu ISD, a nastêpnie czeka w pêtli na

pojawienie siê impulsu ujemnego na wyjœciu

EOM sygnalizuj¹cego zakoñczenie odtwa-

rzania próbki po napotkaniu przez U4 znacz-

nika koñca nagrania EOM. Taka realizacja,

jest mo¿liwa, poniewa¿ czêstotliwoœæ, z jak¹

mikrokontroler testuje wyprowadzenie

EOM, jest du¿o wiêksza ni¿ czas trwania te-

go sygna³u – nie istnieje wiêc mo¿liwoœæ

„przeoczenia” tego impulsu przez procesor.

Jeœli chodzi o format opisu dŸwiêku – jest on

intuicyjny – sk³ada siê z nazwy dŸwiêku pi-

sanej du¿¹ liter¹, cyfry oznaczaj¹cej numer

oktawy i ewentualnego krzy¿yka podnosz¹-

cego wysokoœæ dŸwiêku o pó³ tonu. Jeœli

z pamiêci odczytany zostanie znak P ozna-

czaj¹cy pauzê – mikrokontroler odczekuje

100ms. Nie ma mo¿liwoœci (podobnie jak

w wiêkszoœci „komórek”) regulacji czasu

trwania dŸwiêku – ró¿ne wartoœci rytmiczne

uzyskuje siê poprzez wstawienie wiêkszej

lub mniejszej iloœci pauz – daje to efekt gry

staccato. Analizê podprogramu Play wyli-

czaj¹cego na podstawie znaków ASCII opi-

suj¹cych dŸwiêk adres próbki pozostawiam

dociekliwym Czytelnikom. Spacje i znaki

ENTER s¹ ignorowane. Taki format opisu

melodii jest powszechnie stosowany w tele-

fonach komórkowych, co pozwala u¿yæ „ko-

mórkowych” melodyjek do zaprogramowa-

nia naszego urz¹dzenia. Odebranie znaku

niezgodnego z formatem zapisu wobec umie-

szczenia na koñcu podprogramu Play opera-

cji modulo pomiêdzy adresem i ca³kowit¹

liczb¹ próbek nie skutkuje niczym z³ym, po-

za tym, ¿e pozytywka bêdzie „nieco” fa³szo-

waæ. Ca³kowita liczba próbek przechowywa-

na jest w sta³ej Number_of_samples –

w przypadku piêciu oktaw wynosi ona

5*12=60 próbek. Odtwarzanie jest konty-

nuowane do momentu napotkania znaku 0

oznaczaj¹cego koniec zapisu lub wykrycia

naciœniêcia przycisku P. Wtedy program

wraca do g³ównej pêtli. W przypadku ode-

brania znaku z portu szeregowego uk³ad

sprawdza znak – jeœli jest to „l” – zapala

diodê na czerwono i czeka na dalsze znaki,

które razem maj¹ utworzyæ s³owo „login”.

Takie rozwi¹zanie zapobiega zg³aszaniu

siê systemu pozytywki przypadkowo. Gdy

sekwencja siê nie zgadza – uk³ad wraca do

stanu oczekiwania. Gdy jest ona prawid³o-

wa – zg³asza siê za pomoc¹ terminala sy-

stem operacyjny pozytywki – podprogram

Music_box_os (w czasie pracy z systemem

przycisk P jest nieaktywny!). Umo¿liwia

on wybór nastêpuj¹cych opcji: opcja 0 –

ponowne wyœwietlenie menu (podprogram

Print_menu ), opcja 1 – odtworzenie melo-

dii (ten sam podprogram Play co poprze-

Rys. 2 Schemat monta¿owy

Elektronika dla Wszystkich

dnio – do rozró¿nienia, czy wywo³ano go

z poziomu systemu pozytywki czy za pomo-

c¹ przycisku s³u¿y zmienna bitowa In_sy-

stem ) – mo¿na je zatrzymaæ klawiszem ESC,

opcja 2 – odczyt pamiêci (podprogram Ee-

prom_read – powoduje wyœwietlenie zawar-

toœci pamiêci melodii na ekranie terminala –

umo¿liwia to póŸniejsze skopiowanie jej do

pliku lub wydrukowanie w celu póŸniejszego

wykorzystania (zawartoœæ pamiêci jest wy-

œwietlana bez znaków spacji, gdy¿ s¹ one po-

mijane przy programowaniu). Odczyt koñczy

siê po napotkaniu znaku 0, opcja 3 – zapis

pamiêci (podprogram Eeprom_write ) – po

wybraniu tej opcji mo¿na siê jeszcze wyco-

faæ klawiszem ESC. Z chwil¹ wys³ania

pierwszego znaku jest on umieszczany w pa-

miêci. Znaki mo¿na wprowadzaæ z klawiatu-

ry lub wys³aæ w postaci tekstu z pliku (tak¹

mo¿liwoœæ oferuje np. HyperTerminal do-

stêpny w systemie Windows). Dziêki wspo-

mnianej ju¿ prêdkoœci 300 bodów uk³ad na

pewno nie zgubi ¿adnego znaku. W czasie

trwania zapisu uk³ad wyœwietla na ekranie

znaki #. Zapis koñczy siê z chwil¹ napotka-

nia znaku 0 lub zape³nienia pierwszych 252

bajtów pamiêci – wtedy wpisywane s¹ do

ostatnich czterech komórek zera – daje to

pewnoœæ, ¿e procedura odtwarzaj¹ca na pew-

no siê zakoñczy. Jeœli po znaku 0 wysy³ane s¹

jeszcze jakieœ znaki – s¹ one ignorowane, a na

ekranie terminala wyœwietlane s¹ gwiazdki. Do

zapisu bajtu do pamiêci wykorzystuje siê pod-

program Eeprom_write_byte . No i wreszcie

opcja 4 umo¿liwiaj¹ca opuszczenie systemu

pozytywki. Po jej wybraniu uk³ad wraca do

stanu oczekiwania. Tyle opisu jak to dzia³a.

Teraz czas na...

ment klawiszowy. Idealnie do nagrywania

nadaje siê p³ytka testowa do BASCOM Col-

lege w po³¹czeniu z uk³adem ISDofonu opi-

sywanym w jednym z wczeœniejszych nume-

rów EdW. Taki zestaw wykorzystano przy na-

grywaniu próbek w uk³adzie modelowym,

przy czym jako Ÿród³o sygna³u wykorzystano

kartê dŸwiêkow¹. Wejœcie analogowe (nie mi-

krofonowe – nale¿y je od³¹czyæ) ISDofonu

do³¹czono do wyjœcia karty dŸwiêkowej. Li-

nie adresowe uk³adu ISD do³¹czono do p³ytki

testowej identycznie jak na schemacie pozy-

tywki. Mikroswitche ISDofonu ustawiono

wszystkie w pozycji OFF (jedynka logiczna)

z wyj¹tkiem tych do³¹czonych do linii A0

i A1 uk³adu ISD, które ustawiono na ON (ze-

ro logiczne). Równie¿ linie A7 i A8 ustawio-

no na zero (adresowy tryb pracy). Wejœcie za-

pisu ustawiono w stanie RECORD. Rezysto-

ry na p³ytce tego uk³adu za³atwiaj¹ sprawê

podci¹gania P1.0 i P1.1, wiêc nie musimy ju¿

tego robiæ. Nastêpnie napisano, krótki pro-

gram na ’51 wystawiaj¹cy kolejne adresy na

port P1 po naciœniêciu przycisku do niej do³¹-

czonego. W programie sekwencerowym

stworzono krótk¹ sekwencjê polegaj¹c¹ na

zagraniu kolejno wszystkich dŸwiêków

z wszystkich piêciu oktaw wybran¹ barw¹

(w uk³adzie modelowym by³y to organy).

Rozpoczêto powolne odtwarzanie i w miarê

pojawiania siê kolejnych dŸwiêków wysy³ano

do ’51 sygna³ wystawienia kolejnego adresu

i zwierano wyprowadzenie CE do masy na

p³ytce ISDofonu (w czasie ca³ego zapisu mu-

si ono byæ aktywne). Przy odpowiednio wol-

nym odtwarzaniu (ok. 4 s. na dŸwiêk) ze

wszystkim spokojnie mo¿na zd¹¿yæ. Mo¿na

próbowaæ ten proces zautomatyzowaæ, ale s¹-

dzê, ¿e wiêcej problemu sprawi zgranie wszy-

stkich urz¹dzeñ w czasie ni¿ nagrywanie

w opisany przeze mnie sposób. Przy nagry-

waniu wg opisu (rêczne sterowanie sygna³em

CE) na pewno ka¿da próbka zajmie wiêcej

ni¿ 4 komórki pamiêci, co spowoduje nadpi-

sanie znacznika EOM poprzedniej próbki

próbk¹ nastêpn¹. Tu znów z pomoc¹ przyj-

dzie nam BASCOM. Tym razem nale¿y od³¹-

czyæ wejœcie ISD-ka od Ÿród³a dŸwiêku i na-

pisaæ program na mikrokontroler, który po

wystawieniu kolejnych adresów uaktywni na

chwilê (tak jak w podprogramie Play_sample

steruj¹cym pozytywk¹) wejœcie CE uk³adu

ISD (które nale¿y tym razem pod³¹czyæ do

mikrokontrolera), a przed jego uruchomie-

niem ustawiæ na wejœciach A1 i A0 wartoœæ

10. Spowoduje to dogranie zaraz za nasz¹

próbk¹ kolejnej „próbki” zajmuj¹cej jedn¹

komórkê pamiêci, zawieraj¹cej ciszê, co

w po³¹czeniu z nasz¹ próbk¹ da próbkê za-

koñczon¹ znacznikiem EOM. Taki mo¿e

w pierwszej chwili nieco skomplikowany

proces nagrywania daje gwarancjê uzyskania

w pamiêci ISD wszystkich próbek o jednako-

wym czasie trwania i zaczynaj¹cych siê rów-

no tzn. bez przesuniêæ czasowych, co jest wa-

runkiem poprawnego odtwarzania zaprogra-

mowanej melodii (jak ju¿ powiedziano wcze-

œniej, uk³ad nie ma mo¿liwoœci zmiany czasu

trwania dŸwiêku, wiêc wszystkie próbki mu-

sz¹ trwaæ tyle samo). Uk³ad aplikacyjny ISD

mo¿na równie¿ zmontowaæ w paj¹ku, na pod-

stawce pod uk³ad scalony, ale ze wzglêdu na

koszt uk³adu ISD nie zachêcam do takich

„prowizorek”. Równie¿ samo nagrywanie

mo¿na zrealizowaæ w inny sposób. Wa¿ne,

aby pod kolejnymi adresami maj¹cymi 00 na

dwóch najm³odszych bitach znalaz³y siê

próbki OBOWI¥ZKOWO zakoñczone

znacznikiem EOM. Przed nagrywaniem

wszystkich próbek warto wczeœniej wykonaæ

próby polegaj¹ce na optymalnym doborze po-

ziomu sygna³u, zapewniaj¹cym jak najlepsz¹

dynamikê bez przesterowania. Zmontowany

uk³ad nale¿y zasiliæ napiêciem sta³ym niesta-

bilizowanym (ale filtrowanym, ze wzglêdu na

ma³¹ pojemnoœæ kondensatora przed stabili-

zatorem w uk³adzie) o wartoœci ok. 12V (ze

wzglêdu na straty mocy w stabilizatorze). Za-

silacz w uk³adzie modelowym sk³ada³ siê

z transformatora TS2/15, mostka 1A i dwóch

kondensatorów – 4700µF i 100nF. Z takim za-

silaczem stabilizator pracowa³ bez radiatora.

Wykaz elementów

Rezystory

R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8,2k Ω

R2 R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k Ω

R4 R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330 Ω

R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,5k Ω

R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Ω

R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470k Ω

R9,R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k Ω

Kondensatory

C1,C4,C5,C9,C12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF

C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V

C7,C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33pF

C10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/16V

C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47nF

C13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7µF/16V

C14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/25V

C15,C17,C19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny

C16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V

C18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4700µF/35V

Monta¿ i uruchomienie

Uk³ad modelowy zmontowano na jednostron-

nej p³ytce drukowanej przedstawionej na ry-

sunku we wk³adce . Monta¿ przeprowadza-

my w typowy sposób, rozpoczynaj¹c od wlu-

towania w p³ytkê kilku zworek. Jedynym od-

stêpstwem jest monta¿ rezystorów R9 i R10,

które nale¿y przylutowaæ od strony druku

zgodnie ze schematem ideowym. Na rezysto-

ry nale¿y nasun¹æ kawa³ki koszulki izolacyj-

nej, aby unikn¹æ zwaræ. Na pocz¹tku nale¿y

wykonaæ dwie czynnoœci - zaprogramowaæ

mikrokontroler oraz przygotowaæ i umieœciæ

próbki w uk³adzie ISD. Pierwsza czynnoœæ

nie wymaga komentarza – u¿ywamy do tego

celu dobrze znanego BASCOM-a, pamiêtaj¹c

o odpowiednim skonfigurowaniu jego opcji.

Druga wymaga nieco wiêcej uwagi. Musimy

przygotowaæ 60 (mo¿e byæ wiêcej lub mniej –

nale¿y wtedy zmodyfikowaæ sta³¹ Num-

ber_of_samples ) próbek umieszczonych pod

adresami maj¹cymi na dwóch najm³odszych

bitach wartoœæ 00. Jako Ÿród³o sygna³u mo¿-

na wykorzystaæ kartê dŸwiêkow¹ komputera

i dowolny programowy sekwencer MIDI lub,

jeœli ktoœ ma dostêp – elektroniczny instru-

Pó³przewodniki

BR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mostek 1A

LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .dioda LED 2-kol.

T1 T2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC556

U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .MAX232

U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24C02

U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89C2051

U4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ISD2560

U5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM386

U6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805

Pozosta³e

P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .w³¹cznik

SPK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .g³oœnik 1W/8

X1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .kwarc 11.0592MHz

TR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TS2/15

P³ytka drukowana jest dostêpna

w sieci handlowej AVT

jako kit szkolny AVT-3020

Elektronika dla Wszystkich

Ca³y uk³ad umieszczono w typowej obudo-

wie plastikowej, w której zamontowano diodê

LED, przycisk, g³oœnik, a na tylnej œciance

gniazdo 220V i gniazdo z³¹cza szeregowego.

Do po³¹czenia uk³adu z komputerem nale¿y

zastosowaæ dowolny kabel modemu zerowe-

go (null-modem). Po po³¹czeniu uk³adu

z komputerem i w³¹czeniu zasilania dioda

LED powinna œwieciæ siê na ¿ó³to. Urucha-

miamy program terminalowy (np. HyperTer-

minal), ustawiamy parametry transmisji na

300 8N1 (300 bodów, 8 bitów danych, 1 bit

stopu, brak kontroli poprawnoœci przesy³a-

nych danych) i po wybraniu opcji po³¹cz,

wprowadzamy z klawiatury s³owo „login”.

Jeœli zg³osi siê system operacyjny pozytywki,

a dioda zaœwieci na czerwono, mo¿na zapro-

gramowaæ melodiê opcj¹ 3 – format melodii

opisano w czêœci „Jak to dzia³a”. Na pocz¹-

tek najlepiej wykorzystaæ do tego celu test,

który odtworzy wszystkie próbki, aby spraw-

dziæ, czy s¹ one przygotowane poprawnie.

Mo¿na te¿ wykorzystaæ jedn¹ z melodii

przedstawionych ni¿ej.

Po zaprogramowaniu pamiêci mo¿na od-

tworzyæ melodiê z menu opcj¹ 1 lub po wyj-

œciu z systemu – przyciskiem. Jeœli wszystko

dzia³a jak opisano – urz¹dzenie mo¿na uznaæ

za uruchomione.

przycisku P do³¹czamy

transoptor zapewniaj¹cy

separacjê galwaniczn¹

wejœcia procesora od na-

piêcia sieciowego

i zwieraj¹cy jego wej-

œcie do masy po naci-

œniêciu przycisku

dzwonka. Poniewa¿ jest

to przeróbka wymagaj¹-

ca prac z obwodami sie-

ci 220V, nie podajê

szczegó³ów – pocz¹tku-

j¹cy nie powinni siê za

ni¹ zabieraæ, a bardziej

zaawansowani z ³atwo-

œci¹ dobior¹ potrzebne

elementy. Nale¿y te¿

zmieniæ nieco program

steruj¹cy mikrokontro-

lerem tak, aby odtwarzanie melodii by³o wy-

konywane tylko podczas trzymania wciœniê-

tego przycisku (tak jak to jest w ka¿dym

dzwonku drzwiowym), bowiem w wersji

oryginalnej pierwsze naciœniêcie przycisku

rozpoczyna odtwarzanie, a kolejne zatrzymu-

je.

Melodia przyk³adowa 1 (La Cucaracha):

C3 P C3 F3 F3 A3 A3 C4 P A3 PP

C4 P C4 D4 C4 A3# A3 A3# P G3 PP

C3 P C3 E3 E3 G3 G3 A3# P G3 PP

C4 P D4 C4 A3# A3 G3 F3 PP

C3 C3 C3 F3 P A3 P C3 C3 C3 F3 P A3 P

F3 P F3 E3 E3 D3 D3 C3 PP

C3 C3 C3 E3 P G3 P C3 C3 C3 E3 P G3 P

C4 D4 C4 A3# A3 G3 F3 PP

Melodia przyk³adowa 2 (fragment fugi d-moll J.S.Bacha):

A2 G2 A2 F2 A2 E2 A2 D2 A2 C2# A2 D2 A2 E2 A2 F2

A2 A1 A2 H1 A2 C2# A2 D2 A2 C2# A2 D2 A2 E2 A2 F2

D3 C3 D3 A2# D3 A2 D3 G2 D3 F2# D3 G2 D3 A2 D3 A2#

D3 D2 D3 E2 D3 F2# D3 G2 D3 F2# D3 G2 D3 A2 D3 A2#

nie montowaæ uk³adu MAX232 i po³¹czyæ

bezpoœrednio linie procesorów. W takim za-

stosowaniu zbêdna oka¿e siê te¿ zapewne pa-

miêæ EEPROM. Mo¿e te¿ byæ konieczne za-

stosowanie zewnêtrznego wzmacniacza

o wiêkszej mocy. Mo¿na wtedy nie monto-

waæ uk³adu U5, a wejœcie wzmacniacza mo-

cy do³¹czyæ do wyjœcia uk³adu ISD. Zalet¹

takiego modu³u (wspomnian¹ ju¿ na pocz¹t-

ku), w stosunku do zastosowania np. ISDofo-

nu, jest fakt wykorzystania do sterowania

modu³em tylko jednej lub dwóch linii, a co za

tym idzie oszczêdnoœæ wyprowadzeñ proce-

sora g³ównego, które wykorzystywane s¹ np.

do podpinania czujników.

Inn¹ mo¿liwoœci¹ wykorzystania uk³adu,

wspomnian¹ na pocz¹tku artyku³u, jest reali-

zacja uniwersalnego modu³u dŸwiêkowego

np. do centrali alarmowej. W tym przypadku

w miejsce sampli instrumentów nale¿y oczy-

wiœcie nagraæ stosowne komunikaty s³owne

i zmodyfikowaæ odpowiednio do potrzeb

program steruj¹cy mikrokontrolerem. Za-

pewne pomocny oka¿e siê program pozytyw-

ki. Jeœli modu³ mia³by wspó³pracowaæ np.

z innym mikrokontrolerem 8051, to mo¿na

Mo¿liwoœci zmian

Uk³ad mo¿e byæ wykorzystany jako dzwonek

do drzwi – zajdzie wtedy zapewne potrzeba

do³¹czenia go do istniej¹cych przewodów

dzwonka, na które podawane jest napiêcie

sieci 220V po naciœniêciu przycisku przed

drzwiami. W takim przypadku uk³ad musi

byæ zasilany ca³y czas, natomiast w miejsce

£ukasz Jarczyk

Elektronika dla Wszystkich

Test (dla piêciu oktaw):

C1C1#D1D1#E1F1F1#G1G1#A1A1#H1C2C2#D2D2#E2F2F2#G2G2#A2A2#

H2C3C3#D3D3#E3F3F3#G3G3#A3A3#H3C4C4#D4D4#E4F4F4#G4G4#A4A

4#H4C5C5#D5D5#E5F5F5#G5G5#A5A5#H5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: