Звуковые проекты tinyAVR

December 5, 2014 by admin Комментировать »

Во многих проектах очень желательно иметь звуковые сигналы, которые могут означать успешное или неудачное завершение какой-то операции. Успех или неудача могут обозначаться соответственно коротким или длинным звуковым сигналом (либо сигналами разной частоты). На рис. 6.1 показано, как дополнить систему источником звуковых сигналов.

Рис. 6.1. Пример схемы звукового генератора

Звуковой генератор собран на базе микросхемы 555 Timer. Генератор работает, когда на контакт включения подано напряжение Vcc, если этот контакт заземлен, то устройство выключено. На рис. 6.2 показана еще одна схема — с управлением частотой звукового сигнала.

Рис. 6.2. Звуковой генератор с регулировкой частоты

Рис. 6.3. Подключение к микроконтроллеру зуммера (а) и динамика (6, в)

Однако при наличии микроконтроллера дополнительная микросхема (555 Timer) не нужна. Микроконтроллер вполне способен сам генерировать звуковые сигналы. Необходим только подходящий излучатель звука. На рис. 6.3 показаны три схемы, генерирующие звук. Существуют зуммеры, которые нужно просто включить/выключить (рис. 6.3, а). Источником звука может быть небольшой дина

мик, подключенный непосредственно к выводу микроконтроллера (рис. 6.3, б). Такие устройства широко распространены (они есть в мобильных телефонах). Для управления динамиком микроконтроллер должен сгенерировать меандр необходимой звуковой частоты (поскольку подобный сигнал получить легче всего). Меандр можно сформировать либо программным путем, либо при помощи внутреннего таймера. Кроме того, микроконтроллер позволяет изменять звуковую частоту и выдавать звуки разной продолжительности.

Микроконтроллер не может подать на динамик очень большой ток, поэтому последовательно с динамиком необходимо подключить резистор. Сопротивление резистора должно быть подобрано таким, чтобы ток через динамик не превосходил максимально допустимый ток через контакт микроконтроллера (35-40 мА). Последовательно включенный резистор будет ограничивать ток через динамик, но из-за этого звук будет негромким. Если вам нужен более громкий звук, подойдет вариант, показанный на рис. 6.3, в. Здесь динамик подключен к п-р-п-транзистору с последовательно включенным низкоомным сопротивлением (либо вообще без него).

На рис. 6.4 приведена схема, в которой для увеличения громкости использован звуковой усилитель. Так делают очень часто. Готовый усилитель TDA2020 обеспечит действительно весьма громкий сигнал, пригодный, например, для будильника. Но, поскольку это усилитель класса В, его КПД относительно мал. Усилитель, изображенный на рис. 6.4, собран по схеме Н-моста и имеет КПД более 90% (класс D). Однако для его подключения придется задействовать два контакта микроконтроллера.

Рис. 6.4. Подключение динамика через звуковой усилитель

В проекте сигнализации для холодильника (проект 27 в главе 5) мы уже подключали динамик к микроконтроллеру через п-р-п-транзистор. В этой главе мы рассматриваем различные проекты, в которых применяются как готовые звуковые усилители, так и усилители типа Н-мост.

Источник: Гадре, Д., Занимательные проекты на базе микроконтроллеров tinyAVR / Дхананья Гадре, Нигул Мэлхотра: Пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — 352 с.: ил. — (Электроника)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты