Обзор принципа действия устройства звукового оповещения. Обоснование элементной базы. Выбор головки динамической, конденсаторов, микросхем, резисторов и транзисторов. Расчет печатной платы и надежности устройства. Описание конструкции электронного звонка.
Аннотация к работе
Разработка «Электронного звонка» - устройства звукового оповещенияС самых ранних этапов появления электронной техники, многие использовали ее для помощи людям с ограниченными возможностями, как создавая специальные приборы, так и применяя уже готовые. Например, в квартирах слабослышащих людей дверной и телефонный звонки дублируются вспышками обычных ламп, слабовидящим звуковая сигнализация помогает найти потерянный предмет, не забыть отключить утюг, отслеживать время. В итоге не только были разработаны устройства оповещения людей с повреждением органов чувств, но и в товары широкого потребления внедрены функции, помогающие людям с ограниченными возможностями. Так же не всегда есть возможность питать такие устройства от сети, например в автомобиле, на улице, на работе, тогда как лампы и звонки питаются чаще всего от сети.Устройство звукового оповещения подразумевает выдачу звукового сигнала при подаче на его вход другого физического сигнала, означающего наступление какого-либо события. Имеется широкая номенклатура приборов, которые позволяют коммутировать внешние устройства по наступлению каких-либо событий: магнитоконтактные датчики, датчики освещенности, температуры, концевые выключатели. Не стоит забывать о возможности предварительной установки мелодии сигнала, то есть устройство должно обеспечивать во время производственных операции выбор будущей мелодии из некоторого конечного количества, задаваемого сложностью схемы и возможностями человеческого уха. В простейшем варианте, счетчик попеременно включает несколько генераторов или подключает к одному генератору частотозадающие цепи. Тогда с помощью счетчика можно будет генерировать сигнал с заданной дискретностью, а генератор просто будет «исполнителем».Устройство предназначено для оповещения человека о наступлении какого-либо события звуковым сигналом определенной мелодии. При включении устройства запускается встроенный в счетчик DD1 генератор, частота которого задается резистором R1 и конденсатором C1. импульсы с него попадают на внутреннюю схему счетчика.Обоснование выбора элементной базы является весьма ответственным этапом в работе конструктора, т.к. выбор элементов определяет важнейшие показатели проектируемого изделия: - надежность; Исходными данными для выбора того или иного элемента являются: - назначение элемента (назначение цепи, в которой он находится); режим цепи, в которую включен элемент (рабочая частота, параметры импульсов, ток, напряжение); При обосновании выбора того или иного элемента конструктор должен руководствоваться следующими критериями: - электрические параметры выбираемого элемента должны соответствовать режиму цепи и номиналу, указанному на схеме; технические условия (ТУ) на выбранный элемент должны соответствовать условиям эксплуатации проектируемого изделия, указанным в техническом задании на разработку;Для преобразования электрических колебаний в звуковые применяют динамические головки. Они различаются по мощности, размерам, диапазону воспроизводимых частот, сопротивлению звуковой катушки. Достаточно выбрать недорогой но надежный вариант для воспроизведения нескольких частот посередине звукового диапазона, воспринимаемого человеком. Его внешний вид представлен на рисунке 1, основные параметры приведены ниже[4].Исходными данными для выбора конденсаторов являются : - номинальная величина емкости, указанная на схеме и допуск на величину емкости; назначение цепи, в которой стоит конденсатор; условия эксплуатации прибора, указанные в техническом задании на разработку прибора: температура, влажность, давление воздуха, механические нагрузки ; Так как рабочие напряжения небольшие, то целесообразно использовать керамические конденсаторы, поскольку они имеют минимальные габариты. В качестве керамических конденсаторов можно использовать: К10-7, К10-9, К10-12, К10-17А, К10-29, КМ4, КМ3, КМ5, КМ6 КД-2, К73-17, К10-47, RPER72A, GRM но выбирается конденсатор КМ6 за его малые габариты [4].Основными критериями при выборе используемых серий микросхем является их номенклатура, представленная в данной серии. Микросхемы можно разделить на три условные группы - логические, аналоговые и специализированные. Цифровой счетчик представляет собой цифровое устройство, изменяющее свое состояние при поступлении на вход импульсов от какого либо источника, таким образом позволяющее отслеживать количество этих импульсов и при достижении определенной величины генерировать какое-либо событие(смену логического уровня, сброс, импульс и т.д.). В качестве такого счетчика, согласно анализу технического задания был выбран CD4060BCN, который в отличии от отечественной К561ИЕ16 имеет внутреннюю схему для построения генератора импульсов, и позволяет сократить количество деталей.