Мы вынуждены исказить текст в ответ на заблокированную вами рекламу.
Друзья! Проект modelist-konstruktor.com существует благодаря рекламе. Просьба добавить сайт в исключения блокировщика и обновить страницу.

СКАЗАНО — СДЕЛАНО!

СКАЗАНО — СДЕЛАНО!При пользовании бытовыми электроприборами (например, электрическим светильником), возникает неудобство: вы хотите спокойно заснуть, но приходится вставать, подходить к розетке и вынимать из неё вилку. Предлагаемое электронное устройство позволяет управлять (включать в работу или выключать) различными бытовыми приборами на расстоянии просто произносимыми звуками. Достаточно сказать определённое слово и пожалуйста: заработал (или умолк) радиоприёмник или телевизор; загорелся (или потух) электрический светильник или ёлочная гирлянда.

Устройство состоит из пульта и трёх переключателей. Для управления используются три командных слова: «свет» — для включения светильника, «цвет» — для включения ёлочной гирлянды, и «звук» — чтобы заработал радиоприёмник.

Схема пульта, содержащего блок фильтров, в которых происходит анализ частоты и амплитуды звукового сигнала (сказанного слова), изображена на рисунке 1. Результаты анализа передаются в схему памяти для сравнения с командными словами. При их совпадении со схемы памяти выдаются сигналы управления для включения или выключения светильника, ёлочной гирлянды или радиоприёмника.

Речевой сигнал с микрофона ВМ1 поступает на базы транзисторов VT1, VT11, VT22 и VT25 блока фильтров. На транзисторах VT2, VT3, VT4 собран фильтр высших частот, выделяющий из речевого сигнала шипящие звуки «с, ц, з», которые отфильтровываются высокочастотным фильтром, проходя по цепи С1 — VT2 — VT3 — R6 — VT4. Дополнительно сигнал звуков «с, ц, з» фильтруется цепью на транзисторах VT5 и VT6, конденсаторе С2, резисторах R8 — R11. Полученное постоянное напряжение, равное по уровню сигналу звука «с», пропускает цепь R12 — СЗ — R13. Сигнал звуков «с, ц, з» с их уровнем напряжения проходит по цепи R32 — С5 — R34. Этот же сигнал звуков «с, ц, з» через резистор R33 открывает транзистор VT15. Поступивший через диод VD2 на базу транзистора VT7 речевой сигнал звука «с» открывает его, а транзистор VT8 при этом закрывается. Образующееся на коллекторе VT8 напряжение заряжает конденсатор С4. Заряжённый конденсатор поддерживает в открытом состоянии транзистор VT7, а транзистор VT8 при этом остаётся закрытым. Сигнал звука «с», поступивший на базу транзистора VТ7, запоминается логическим элементом, собранным на транзисторах VТ7 и VТ8, резисторах R14 — R17, конденсаторе С4 схемы памяти. Сигнал высокого уровня с коллектора транзистора \/Т8 проходит двойную линию задержки, собранную на транзисторах \/Т9 и VТ 10, резисторах R18 — R22, конденсаторе С6, диоде VD1 и транзисторах VТ19 и VТ21, резисторах R23, R67, R69, R70, R72, конденсаторе С12, диоде VD9 и через диод VD4 поступает на базу транзистора VТ8, открывая его. При этом транзистор VТ7 закрывается. Напряжение на его коллекторе будет равно нулю. Не будет и сигнала запоминания звука «с».

При поступлении через диод VDЗ сигнала звуков «ц» или «з» на базу VТ16 транзистор открывается, а VТ17 закрывается. Данный логический элемент схемы памяти (транзисторы VT16, VT17) запоминает сигнал звука «ц» или «з» на время прохождения напряжения высокого уровня с коллектора транзистора VТ 17 через линию задержки на транзисторах VТ18 и VТ20, резисторах R39 — R43, конденсаторе С7, диоде VD5. Через диод VD6 напряжение высокого уровня, поступая на базу транзистора VТ 17, открывает его. При этом транзистор VТ 16 закроется. Напряжение на коллекторе транзистора VТ17 будет равно нулю. Не будет и сигнала запоминания звука «ц» или «з».

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема пульта управления бытовыми приборами голосом

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема пульта управления бытовыми приборами голосом

В момент времени, когда напряжение на коллекторе транзистора VТ8 будет высокого уровня, здесь присутствует сигнал звука «с», который, проходя через резистор R97 на базу транзистора VТ46, откроет его. Далее, напряжение высокого уровня с коллектора транзистора VТ17 через резистор R105 открывает транзистор VТ51, который, в свою очередь, блокирует открытие транзистора VТ49, не давая поступить через резистор R101 напряжению высокого уровня с коллектора транзистора VТЗЗ. Одновременно напряжение высокого уровня с коллектора транзистора VT17 через резисторы R81 и R109 поступает на базы транзисторов VТ39 и VТ53, открывая их. Коллекторы VТ39 и VТ53 связаны с эмиттерами транзисторов VТ38 и VТ52, что, в свою очередь, даёт возможность открыть эти транзисторы при поступлении на их базы напряжения высокого уровня.

Функции первого фильтра нижних частот выполняют транзисторы VТ12 — VT14, резисторы R25 — R31, конденсаторы С8 и С9 Звуковые сигналы проходят через данный фильтр. Открытый транзистор VT15 препятствует прохождению шипящих звуков в речевом сигнале с коллектора транзистора VT14, откуда низкочастотный сигнал поступает через резистор R76 на базу транзистора VT36, открывая его. При этом транзистор VT37 закроется. Образующееся высокое напряжение с коллектора транзистора VT37 через конденсатор С20 (сглаживающий пульсации высокого напряжения), резистор R85 поступает на базу транзистора VT40, открывая его. Напряжение на делителе напряжения, состоящем из резисторов R84 и R89, станет равным нулю через диод VD10 и открытый транзистор VT40.

Пройдя через первый фильтр, речевой сигнал слова «звук» поступает в виде звука «вук» через резистор R107 на конденсатор С25, выделяемое напряжение которого, проходя через резистор R108 и диод VD14, открывает транзистор VT52 схемы памяти. Транзистор VT53, стоящий в цепи эмиттера транзистора VT52, также открыт, так как на его базе присутствует напряжение сигнала запоминания звука «з», приходящего с коллектора транзистора VT17 через резистор R109. При этом закрывается транзистор VT54, а напряжение высокого уровня с его коллектора через резистор R115 открывает транзистор VT56. При наступлении паузы (слово произнесено) открывается транзистор VT55, так как в цепи делителя напряжения резисторов R84, R89 закроется транзистор VT40 и напряжение высокого уровня через резистор R114 откроет транзистор VT55. Тогда транзистор VT57 закроется и образующийся высокой уровень напряжения на его коллекторе через резистор R123 поступит на базу транзистора VТ61, открывая его. Транзистор VТ62 также открыт. Закроется транзистор VТ63, и образовавшийся высокий уровень напряжения на его коллекторе поступит на выход 12 пульта управления.

Второй низкочастотный фильтр содержит транзисторы VТ25, VТ27, VТ29, резисторы R50, R52, R54, R55, конденсатор С15.

Высшие частотные составляющие звукового сигнала проходят через фильтр по цепи С13 — VТ23 — R47 — С14 — VТ24 — Н49 — VТ26 — R5З, поступая на базу транзистора VТ28, открывая его и препятствуя прохождению с коллектора транзистора VТ25 шипящих звуков речевого сигнала.

 в результате этого речевой сигнал с коллектора транзистора VT25 проходит далее по цепи С15 — VT27 — R54 — VT29 — R56 — С16 — VT30 — R58 — VT31, где образующееся напряжение на коллекторе транзистора VT31 поступает через резистор R77 на конденсатор С24, уровень напряжения на котором соответствует сигналу звука «вет» в слове «свет» или «цвет». Напряжение, выделяющееся на конденсаторе С24 через резистор R80, диод VD12, открывает транзистор VT38 схемы памяти. Стоящий в его эмиттерной цепи транзистор VT39 также открыт, так как на его базу поступает напряжение высокого уровня сигнала запоминания звука «ц» или «с» с коллектора транзистора VT17 через резистор R81. При этом транзистор VT41 закроется. Высокий уровень напряжения, образовавшийся на его коллекторе, через резистор R90 откроет транзистор VТ43. Стоящий в цепи его коллектора транзистор VТ42 при паузе, когда слово произнесено, также будет открыт. Закроется при этом транзистор VТ44. Напряжение высокого уровня с его коллектора через резистор R95 откроет транзистор VТ58, в эмиттерной цепи которого стоит транзистор VТ59, который открыт высоким уровнем напряжения на его базе с делителя напряжения на резисторах R120 иR121. Соответственно этому будет закрыт транзистор VТ60, а образовавшийся высокий уровень напряжения на его коллекторе поступит на выход 9 пульта управления. Таким образом, на выходе 9 пульта управления появится сигнал команды управления слова «цвет».

Рис. 2. Топология печатной платы пульта управления (обозначения базы, коллектора и эмиттера транзисторов — латинскими буквами В, С и Е соответственно)

Рис. 2. Топология печатной платы пульта управления (обозначения базы, коллектора и эмиттера транзисторов — латинскими буквами В, С и Е соответственно)

Если будет произнесено слово «свет», то сигнал звука «с» с коллектора транзистора VТ8 через резистор R97 своим высоким уровнем напряжения откроет транзистор VТ46, тогда напряжение на делителе из резисторов R120, R121 станет равным нулю. В результате этого закроется транзистор VТ59 и откроется транзистор VТ60. На его коллекторе появится низкий уровень напряжения. Сигнала управления на выходе 9 пульта не будет. Коллектор открытого транзистора VТ46, связанный через диод VD13 с эмиттером транзистора VТ45, обеспечивает прохождение через него сигнала с резистора R95 через переход «база, эмиттер и его открытие». При этом транзистор VТ47 закроется, на его коллекторе появляется высокий уровень напряжения, поступающий на выход 6 пульта управления, что соответствует команде управления слова «свет».

При произнесении слова, окончание которого прозвучит как слово «свет» или любая слитная речь со словами «свет», «цвет» и «звук», на коллекторе транзистора VТЗЗ появляется высокий уровень напряжения, который проходит через резистор R101 на базу транзистора VТ49, открывая его, что, в свою очередь, препятствует появлению высокого уровня напряжения на коллекторе транзистора VТ17 схемы памяти и как следствие — отсутствию высокого уровня напряжения на выходах 6, 9, 12, что соответствовало бы командам управления слов «свет», «цвет», «звук». Здесь первым появляется высокий уровень напряжения на коллекторе транзистора VТ 17, который через резистор R105 открывает транзистор VТ51, коллектор которого соединён с коллектором транзистора VТЗЗ, тем самым не давая возможности появления высокого уровня напряжения на его коллекторе и открытия транзистора VТ49. Высокий уровень напряжения, образующийся на коллекторе транзистора VТ41 при поступлении слов «свет» или «цвет» через резистор R128, открывает транзистор VТ64, а образующийся на его коллекторе низкий уровень напряжения через резистор R129 закрывает транзистор VТ62, коллектор которого соединён с эмиттером транзистора VТ61. В результате этого транзистор VТ63 откроется и на его коллекторе будет присутствовать низкий уровень напряжения. Это не позволяет появиться на выходе 12 пульта сигналов управления командных слов «свет» или «цвет». Все три произнесённые последовательно команды поступают каждая на свой выход.

В пульте использован микрофон «Шорох-5». Чертёж печатной платы пульта управления размерами 180×155 мм показан на рисунке 2.

Сигналы управления с выходов 6, 9, 12 пульта поступают на входы переключателей. Все переключатели по устройству одинаковы, так что достаточно рассмотреть работу одного из них.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы переключателя (обозначения базы, коллектора и эмиттера транзисторов — латинскими буквами В, С и Е соответственно)

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы переключателя (обозначения базы, коллектора и эмиттера транзисторов — латинскими буквами В, С и Е соответственно)

Переключатель (рис. 3) позволяет включать или выключать различные устройства при подаче на его вход управляющего сигнала.

Устройство работает следующим образом. Напряжение питания +12В подаётся на вход 4 с пульта управления, на первый переключатель — с выхода 5, на второй переключатель — с выхода 8, на третий переключатель — с выхода 11. Минусовый вход 6 соединён у первого переключателя с выходом 7 пульта, а выход 10 пульта — с минусом второго переключателя и выход 13 — с минусом третьего переключателя. На вход 5 поступает сигнал управления (напряжение высокого уровня), который проходит через резистор R1 и резистор R2, диод VD1 на базу транзистора VT1, открывая его, при этом транзистор VT2 закрывается. Образующееся на его коллекторе напряжение заряжает конденсатор С1, который через резистор R9 поддерживает в открытом состоянии транзистор VT1, а транзистор VT2 в результате этого остаётся в закрытом состоянии. Поступивший на вход 5 сигнал управления транзисторами VT1 и VT2 запоминается. Теперь напряжение высокого уровня с коллектора транзистора VT2 поступит через резистор R7 на базу транзистора VT3, открывая его, откроется и транзистор VT4, который включит реле К1. Замкнутся его контакты, и включится исполнительное устройство. Одновременно с этим напряжение высокого уровня с коллектора транзистора VT2 поступит через резистор R10, конденсатор С2, резистор R14 с задержкой на базу транзистора VT5, открывая его, а транзистор VT6 закроется. Очередной сигнал управления, поступивший на вход 5, проходит через резистор R2, диод VD2 на коллектор открытого транзистора VT5, а также данный сигнал проходит через резисторы R1 и R5 на базу транзистора VT2, открывая его. Через открытый транзистор VT2 разрядится конденсатор С1. Закроются транзисторы VT3 и VT4. Выключится реле К1 и исполнительное устройство.

При очередном поступлении сигнала управления сработает реле К1, замкнутся его контакты 3, 2 и включится исполнительное устройство. Последующий сигнал управления через реле К1 выключит исполнительное устройство и Т.Д.

В устройстве использовано реле К1 типа FRS10С-03. Реле 12В: 3A/125V. Конденсаторы С1, С2 — электролитические. Резисторы — типа МЛТ на 0,125 Вт. Топология печатной платы размерами 75×30 мм изображена на рисунке 3.

 

Н. ПИНАЕВ, г. Верещагино, Пермский край

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Рекомендуем почитать

  • КРЕАТИВНЫЕ ЧУДАЧЕСТВАКРЕАТИВНЫЕ ЧУДАЧЕСТВА
    В прошлом выпуске мы рассказывали о некоторых экспериментах с постройкой субмарин, предпринятых британским Адмиралтейством в годы Первой мировой войны. Надо заметить, далеко не...
  • ВЫЖИГАТЕЛЬ В НОВОЙ РОЛИВЫЖИГАТЕЛЬ В НОВОЙ РОЛИ
    Казалось бы, зачем автомодельным колесам протектор? Ездят радиоуправляемые микромашины по асфальту, грязь им месить не приходится. Но посмотрите, с какими скоростями бегают эти...

Оставьте комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: