Сегодня рассмотрим схему, представляющую собой дверной звонок (хотя применение может не ограничиваться этой сферой, просто основная задумка подразумевает именно дверной звонок). Но звонок не простой, а с возможностью проигрывать несколько различных аудио файлов в зависимости от нажатой кнопки. При этом одну из кнопок можно сделать тайной или спрятанной относительно основной кнопки дверного звонка. Идея такого финта заключается в том. что расположение спрятанной кнопки будут знать только друзья или родные и в случае необходимости попасть в дом будут нажимать именно эту кнопку, звонок проиграет аудио файл либо заведомо известный - выбранный для "своих", либо подаст голосовое оповещение как в данной статье, что пришли "свои". При этом основная кнопка звонка на двери спрятана не будет и любой почтальон или курьер или просто прохожий будет жать именно на нее. Раздастся звонок, оповещающий о том, что в дверь звонит незнакомец. Аналогично можно выбирать любой файл, удобный для Вас, либо просто использовать голосовой аудио файл о нахождении у двери незнакомца как в статье.
На создание этого устройства побудило именно то, что часто звонят в дверь часто из баловства или какие-нибудь свидетели чего-то там с целью промывки мозгов, поэтому, чтобы отвлекаться на открытие двери только для знакомых появилась задумка создать что-то типа кодового сигнала о том, что это именно пришли "свои", а не случайные посторонние.
Схема электрическая принципиальная дверного звонка с тайной кнопкой представлена ниже:
Схема построена на микроконтроллере AVR ATmega8 и карте памяти micro SD. Микроконтроллер можно использовать в любом корпусе - DIP или TQFP. Для питания такой карты памяти необходимо напряжение 3,3 вольта. Основное питание схемы - 5 вольт. Источник напряжения может быть любой - например, можно применить небольшой силовой трансформатор и выпрямительные диоды, либо взять схему импульсного источника питания (да хоть просто взять старое зарядное устройство вольт на 7,5). Напряжение стабилизируется микросхемой L7805 до 5 вольт постоянного тока. Данную микросхему линейного стабилизатора напряжения можно заменить на отечественные аналоги, например КР142ЕН5А или заменить на LM317, слегка подправив включение в схему, либо опять же можно заменить импульсным стабилизатором напряжения на микросхемах MC34063 или LM2576. Это питание основной схемы. Для нормальной работы карты памяти напряжение 3,3 вольта получаем при помощи стабилитрона на 3,3 вольта. Резистор R5 ограничивает ток, протекающий через стабилитрон. Потребление карты памяти очень не большое, поэтому применение стабилитрона себя оправдывает и хорошо справляется с поставленной задачей. Конденсаторы в обвязке линейного стабилизатора и параметрического стабилизатора (на стабилитроне) фильтруют помехи, возможно возникающие в цепях питания этой схемы. Конденсаторы C2 и С4 в обвязке микроконтроллера выполняют ту же функцию. Карта памяти соединяется с микроконтроллером по интерфейсу SPI. но так как питание у них различное по напряжению, то необходимо применить преобразователь уровней. В схеме используется самый простой вариант на резисторах R5, R6, R7, R8, R10, R11. Попарно они образуют по большому счету делители напряжения сигналов от микроконтроллера.
Звуковой сигнал формируется ШИМ'ом в контроллере, однако уровень громкости не всегда годится, поэтому используется усилитель на двух транзисторах Т1 и Т2. L2 и C13 образуют высокочастотный фильтр, чтобы убрать помехи, конденсатор C12 ограничивает ток, проходящий через динамик. Динамик можно использовать любой, подходящий по размеру и мощности. Транзисторы усилителя можно также использовать любые в зависимости от мощности динамика - на маленькие динамики можно брать транзисторы малой мощности, динамики от нескольких ватт нужно использовать с транзисторами средней мощности или больше. Резистор R3, подключенный к выводу reset микроконтроллера предотвращает самопроизвольный перезапуск микроконтроллера в случаях наводок или других помех. Резисторы R1 и R2 ограничивают ток, проходящий через светодиоды в пределах нормального, они необходимы для предотвращения порчи светодиодов. Все резисторы в схеме постоянного сопротивления мощность 0,25 Вт. Номиналы резисторов можно варьировать в разумных пределах. Аналогично в разумных пределах можно заменять номиналы конденсаторов. Так как схема собиралась для демонстрации на макетной плате в качестве кнопок были использованы тактовые кнопки. Но в повседневной жизни для такого устройства их использовать не удобно скорее всего, поэтому одну из тактовых кнопок, выбранную для общего звонка для незнакомцев можно заменить на стандартную клавишу дверного звонка, а снизу ее или сбоку, в общем в удобном месте сделать небольшое отверстие и внутри основной кнопки звонка расположить небольшую тактовую кнопку, слегка выпирающую наружу. При этом ее расположение должно учитывать удобность доступа для "своих".
Вот так готовая схема (за исключением применения стандартной клавиши дверного звонка) выглядит на макетной плате:
Работает данная схема следующим образом. Само собой нужно подать напряжение питания на схему. После внутрисхемной прошивки микроконтроллера устройство не нуждается в настройке и наладке. Нужно записать на карту памяти необходимые аудио файлы и при нажатии одной из четырех кнопок прозвучит одна из четырех мелодий. При нажатии кнопок S3 и S4 во время проигрывания аудио файла будут загораться светодиоды LED1 или LED2 в зависимости от нажатой кнопки. Кнопки S1 и S2 не дублируются светодиодами. Данный функционал можно использовать в любых своих целях, например, световая индикация звонка в дверь или что-то другое. Динамик применяется любой, подходящий для Вас.
Чтобы верно прошить микроконтроллер, необходимо знать конфигурацию фьюз битов (микроконтроллер работает от внутреннего генератора на 8 МГц):
Микроконтроллер программировался в AVR Studio программатором AVRdoper (STK500) (перепрошивается USBasp соответствующей прошивкой и получаем AVRdoper).
Также немало важно знать конфигурацию параметров аудио файлов данного устройства: файлы аудио с разрешением *.WAV, параметры аудио - 8 bit, mono, 44 khz. Названия файлов должны быть такими: "1zv.WAV", "2zv.WAV" , "3zv.WAV" , "4zv.WAV" для каждой из кнопок. Первый аудио файл для четвертой кнопки, второй аудио файл для третьей кнопки и так далее. Немного нумерация наоборот, но думаю, это не проблема, просто нужно это знать. О методах создания собственных голосовых аудио файлов можно узнать в этой статье.
Напоследок привожу рисунок конфигурации выводов флеш карт с адаптером и без него:
К статье прилагается прошивка для микроконтроллера ATmega8, архив с исходным кодом для устройства, архив с аудио файлами, проект протеус, а также небольшое видео, демонстрирующее работу дверного звонка.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
IC1 | МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VR1 | Линейный регулятор | L7805AB | 1 | КР142ЕН5А | Поиск в магазине Отрон | |
VD1 | Стабилитрон | BZX55C3V3 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
T1 | Биполярный транзистор | BD139 | 1 | Или др. npn | Поиск в магазине Отрон | |
T2 | Биполярный транзистор | BD140 | 1 | Или др. pnp | Поиск в магазине Отрон | |
C1, C6, C8 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
C2 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C3, C5, C7 | Конденсатор | 100 нФ | 4 | Поиск в магазине Отрон | ||
C9, C10 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
R1, R2, R4, R9 | Резистор | 390 Ом | 4 | Поиск в магазине Отрон | ||
R3 | Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R5-R7 | Резистор | 1.8 кОм | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
R8, R10, R11 | Резистор | 3.3 кОм | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
L1 | Катушка индуктивности | 20 мкГн | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
S1-S4 | Тактовая кнопка | TC-A109 | 4 | Поиск в магазине Отрон | ||
LED1, LED2 | Светодиод | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Speaker | Динамик | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Карта памяти | micro SD | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- 546.hex (13 Кб)
- звонки.rar (79 Кб)
- prot.rar (52 Кб)
- 546.rar (67 Кб)
Комментарии (108) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Я соединил схему как Вы сказали, но теперь и лампочки перестали мигать. С этом проектом мучаюсь уже неделю. Я начинающий радиолюбитель и у меня не хватает опыта. Если вам не трудно отправьте мне схему (Sprint Layout). И немножко о формате флэшки. У меня 1GB флэш память, форматирован на FAT32.
[Автор]
По началу всегда трудно, я вообще несколько лет мучал всякие транзисторы, пока до МК добрался, так что через тернии к звездам вам желаю
Я программирую с AVR-910 программатором на SinaProg. Если можно отправьте скриншот фюзы на SinaProg.
[Автор]
Для сина прог вместо галочек впишите в поле High - D9, в поле LOW - E4. Или воспользуйтесь фьюз бит калькулятором. Просто я этой прогой не пользуюсь давно.
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
А кто может скетч дать для IDE Arduino, а то 8 МГц маловато на чипсет, да и посмотреть код сам что по чём, я не машина в НЕХ файлах копаться
[Автор]
[Автор]
Без неё скейч ide arduino не узнает
[Автор]
А так да - отдельный стабилизатор надежнее, можно еще 1117 - 3,3 В (буквы вначале LM, AMS), XC6206P332MR(662K) - этот самый классный за счет малого потребления на ХХ и очень малого падения напряжения 250 мВ - стабилизирует при входе уже 3,6 В
Подскажите в чем может быть проблема?
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Названия мелодий 1.wav 2.wav и т д качество 8 бит частота -16000, моно
Грешу на фьюзы, не могли бы вы написать фьюзы для "пони прог"?
[Автор]
Под понипрог фьюзы можно пересчитать при помощи фьюз калькулятора (вводим значения в шестнадцатиричной форме и получаем галочки, инверсно, неинверсно следим) (сам калькулятор запросом в гугле)
И если возможно схему, может я что то не так сделал! ( очень хочется оживить схемку ! )
[Автор]
Во фьюзах не нужна галка WTDON
Попробовать работает ли флешка в компе и попробовать несколько других флешек - мало ли (но у меня со всеми работало), попробовать отформатировать в FAT и FAT32. Перепроверить подключение флешки (сама флешка и адаптер имеют немного разные распиновки, в статье схема на флешку без адаптера)
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
И ещё вопрос, почему не питать атмегу и карту напряжением от 3,3 В? Тогда бы можно было не ставить делители напряжения?
[Автор]
Использую кнопку со светодиодом, на светодиод идет 5В через резистор, на кнопку ножка мк и земля общая.
При нажатии на кнопку звонок воспроизводиться с сильным фоном. Как можно с этим бороться?
Ставить как С9 - последовательно, или как С10 - параллельно динамику?
Спасибо
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Может быть у меня внутренний генератор работал с погрешностью, а может быть у вас, настраивал под себя воспроизведение, попробуйте перенастроить таймеры или использовать кварц на 8 МГц или другие номиналы для подстройки скорости воспроизведения
[Автор]
[Автор]
если использовать c колонками с усилителем нормальным и фильтрами, то тоже лучше будет;
со 2 и 3 контактов мк можно брать сигналы для включения усилителя;
а в остальном и ежу понятно, что HI-FI тут не будет;
[Автор]
[Автор]
вопрос автору: можно поменять прошивку и добавить еще 2 кнопки на РС4 и РС5, получив 6 кнопок со своими мелодиями? Идея получить не звонок, а просто музыкальную игрушку.
[Автор]
[Автор]
Решил повторить проект. Ситуация одинаковая как у многих - горит светодиод на время длительности трека, звука при этом нет. Соплей на плате нет. Флешка micro SD на 4 Gb, подключал, как у автора, через переходник SD.
Плату развел в Dip Trace, потом перерисовал в Layout.
Народ посмотрите, может где ошибка?...
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
В первую очередь хотелось бы поблагодарить автора за данный проект. Вещь удивительно простенькая и стабильная. Есть еще похожая вещь на Attiny 2313, но там требуются танцы с бубном по инициализации карты памяти. Ваш проект оказался до нельзя простым и стабильным...
В своей сборке из навесного я оставил только лишь резистор на 10к RESET атмеги, остальное все убрал и подключил на прямую с ножек микроконтроллера к SD cardreadr в котором уже есть на борту свой стабилизатор 3,3 вольта для флеш карты. Так же есть и преобразователи уровней сигналов, что дало возможность подключить на прямую к МК.
В общем одним словом все работает отлично и без нареканий.
Один только вопрос.
Возможно ли переделать прошивку данного устройства?
На МК остались в воздухе следующие ноги:
4,5,6,9,10,11,12,13,14,21,27,28 Возможно ли задействовать данные ноги для запуска WAV файлов записанными так же под номерами как в стартовой прошивке ??? 1zv и т.д.?
Так же можно было бы оставить только один светодиод загорающийся только в момент воспроизведения файла, тем самым освободилась бы еще одна нога для запуска WAV файла.
Еще хотелось спросить, возможно ли сделать так, что бы в момент проигрывания одного файла если поступит новая команда для другого файла, то текущее воспроизведение будет прервано и будет играть тот файл который был выбран последним из команд (не дожидаясь завершения пред идущего файла) ?
А еще у автора с МК Attiny2313 использована две папки : папка1 и папка2, в которых использованы разные аудио файлы и переключение папок происходит одним выходом с МК на землю. Данная процедура расширяет количество воспроизводимых файлов по требованию. В вашем случае одна дополнительная задействованная ножка переключения папок удвоила бы с 4 аудио файлов до восьми, но если задействовать еще свободные ножки то было бы на много больше.
Данное устройство можно было бы применить уже не только в звонке двери, а в целых установках.
Скажите можете ли вы это переделать ?
В любом случае заранее благодарен Вам за данный девайсик и за ответ заранее.
[Автор]
Вот мой вариант печатки и схемы
Вам удалось доделать этот звонок?
Я вытравил вашу печатную плату, питание с зарядкой аккумулятора работает прекрасно, а MEGA8 не подает признаков жизни и на кнопки не реагирует. Может с фьюзами что не так? И зачем на вашей плате оставлено место под кварц?
Ну и есть микросхемы серии УМС.
Есть одно желание.
При первом нажатии что-бы играл несколько секунд, а при следующем нажатии полностью всю мелодию.
Совершенно не понравился усилитель сигнала для динамика.
При включении питания на R9 сигнала нет. После нажатия кнопки проигрывает мелодию и ..... на R9 постоянно 30 кГц.
Кто нибудь возьмётся это поправить?
Может ли быть проблема усилителя? Если да то можно подкинуть идею как переделать?