электроника & программирование музыкальные устройства на микроконтроллерах
Архив

Часы-звонок с заменяемыми мелодиями v1.0

Особенность устройства

  • Индикация текущего времени на ЖК дисплее.
  • Возможность для пользователя самому обновлять мелодии звонка, используя персональный компьютер (ПК). Для обновления мелодий звонок подключается к LPT порту ПК при помощи специального кабеля.
  • Воспроизведение одноголосых мелодий.
    Файл (wave) со звучанием звонка можно загрузить здесь.
  • Для создания мелодий и записи их в звонок используется программный пакета "Мелодия".

Функциональные возможности

  • Индикация текущего времени в формате: часы-минуты-секунды.
  • Размер памяти звонка - 255 нотных знаков (8 - 10 мелодий).
  • Два режима выбора мелодий - последовательный и ручной.

Электрические характеристики

Напряжение питания ~ 9 В.
Ток, потребляемый в режиме покоя не более 8 мА.
Ток, потребляемый в режиме воспроизведения мелодии не более 250 мА.

Принципиальная схема звонка

c_rv2p55

Схема подключения кнопки звонка

conb_rv2

Печатная плата и схема расположения элементов

Плата Схема расположения элементов

Схему и печатную плату звонка в формате P-CAD 2000 (ACCEL EDA) можно скачать здесь.

Внешний вид устройства

Внешний вид усройства

Фотография печатной платы

Вид внутри

Описание работы звонка

Звонок построен на базе микроконтроллера PIC16C505 (DD3). Микросхема DD1 является часами-календарем. В данной конструкции она используется только как часы. Точность хода часов определяется характеристиками кварцевого резонатора XT1. Он должен обладать нагрузочной емкостью CL = 12,5 пФ. Мелодии звонка хранятся в электрически программируемой микросхеме памяти типа 24С04 - микросхема DD2. Обмен данными между микроконтроллером и микросхемами DD1, DD2 осуществляется по шине I2C. Для индикации текущего времени используется ЖК модуль MT-10T7-7T (фирмы МЭЛТ).
На плате звонка также установлен диодный мост VD1 и стабилизатор напряжения DA1 (5В). Для питания звонка рекомендуется использовать готовый блок питания ~220В/9В и выходным током не менее 250 мА.
На разъем XP1 выведены сигналы, необходимые для чтения/записи мелодий и управления звонком. К этому разъему подключаются либо кнопка звонка, либо кабель для связи с компьютером.
При нажатии на кнопку "Звонок" независимо от его продолжительности будет воспроизведена только одна мелодия. Звонок имеет два режима выбора мелодий: последовательный и ручной. При последовательном режиме мелодии воспроизводятся последовательно одна за другой по кругу. При ручном режиме воспроизводится постоянно одна и та же мелодия. Эта мелодия выбирается кнопкой "SEL". Режим выбора мелодий задается при записи мелодий в звонок.

Установка текущего времени:

  1. Для установки текущего времени нажать кнопку "SET".
  2. Для установки секунд нажать кнопку "SEL" по сигналу точного времени.
  3. Последовательное нажатие кнопки "SET" перемещает мерцающую позицию. (Последовательность мерцаний: секунды, минуты, часы).
  4. Каждое нажатие кнопки "SEL" увеличивает показание на единицу. Для быстрого изменения удерживать кнопку в нажатом положении.
    Часы автоматически возвращаются в режим текущего времени, если кнопки "SET" и "SEL" не нажимаются в течение 2 минут.
  5. Для завершения установки нажать кнопку "SET".

Режим "Блокировка":

Если при включении питания на выводе RB3 DD3 присутствует лог."0", то звонок переходит в режим "Блокировка". В этом режиме опроса текущего времени не происходит, а на индикатор выводится сообщение:
Режим 'Блокировка'
Воспроизведение мелодий в режиме "Блокировка" работает. Если находясь в этом режиме во время воспроизведения мелодии подать лог."0" на вывод RB4 DD3, то воспроизведение мелодии остановится.
Выход из режима "Блокировка" возможен только при снятии лог."0" с вывода RB3 DD3 при следующем включении звонка.

Рекомендации по сборке

  1. Установить все элементы на плату звонка за исключением микроконтроллера DD3 и часов DD1.
  2. Подсоединить звонок кабелем (схему см. ниже) к LPT-порту компьютера. Питание компьютера и звонка при этом рекомендуется выключить.
  3. Включить питание компьютера и звонка. На индикаторе звонка будет произвольная информация.
  4. Запустить программу "Звонок". Появится главное окно программы:

    bell_init

    Нажать в окне кнопку "Обновить". Если все собрано правильно и все элементы исправны, то статус звонка обновиться примерно следующим образом:

    bell

    В противном случае будет выведено сообщение об ошибке:

    bell_err

    В случае ошибки проверить правильность монтажа элементов, распайку кабеля, исправность транзисторов VT1, VT2 и EEPROM DD2.
  5. Получив успешно статус звонка, можно устанавливать микроконтроллер DD2 и часы DD1, предварительно выключив питание звонка и компьютера. Элемент питания GB1 подключить обязательно, так как без его часы DD1 могут не работать.
  6. При отключенном от звонка кабеле для связи с комьютером включить питание звонка. При первом включении питания текущее время обнулится и на индикатор будет выведено:
    Обнуление времени
  7. Установить текущее время (см. выше).

Порядок записи мелодий в звонок

  1. Подсоединить звонок кабелем (схему см. ниже) к LPT-порту компьютера. Питание компьютера и звонка при этом рекомендуется выключить.
  2. Включить питание компьютера и звонка. На индикаторе звонка должно появиться сообщение:
    Режим 'Блокировка'
  3. Запустить программу "Звонок". Нажать в окне программы кнопку "Обновить" и получить статус звонка.
  4. Записать новые мелодии в звонок с помошью программы "Звонок".
  5. Выключить питание звонка и компьютера, и отсоединить звонок от компьютера.

Схема кабеля для подключения звонка к компьютеру

cab_rv2

Управляющая программа микроконтроллера

Проект не поддерживается.

© 2017, Burov Michael