на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Электронная записка

Разное
1 месяц назад

Электронная записка


Предлагаемое устройство предназначено для замены записок, написанных на бумаге. Оно позволяет записать сообщение длительностью до 120 с. Прослушать записанное сообщение можно как в ручном режиме, так и в автоматическом. В устройстве применены готовые китайские модули и самодельная плата сопряжения.

Записками, написанными на бумаге, пользовались все хоть раз в своей жизни. Вещь удобная, но не всегда практичная. Хотя бы даже потому, что ни одна записка на бумаге не расскажет сама вслух, что на ней написано. К идее донести "электронным способом" некоторое сообщение меня подвигла обыкновенная бытовая ситуация, связанная с невозможностью дозвониться до родственников, чтобы передать просьбу. В этом случае обычно пишешь записку и приклеиваешь её, например, возле входной двери на зеркале. А в итоге - или её не замечают, или она отклеивается и падает вниз, где её тоже никто не видит. В отличие от бумажной, "электронная" записка находится всегда на одном и том же месте у входной двери, и у неё есть режим автоматического проигрывания сообщения, когда кто-то входит в квартиру.

Схема устройства

Рис. 1. Схема устройства

 

Звуковой модуль А2 (YSJ-120S)

Рис. 2. Звуковой модуль А2 (YSJ-120S)

 

Простота конструкции достигнута за счёт применения готовых модулей. Схема устройства приведена на рис. 1. В основе "электронной" записки лежит звуковой модуль А2 (YSJ-120S, рис. 2) [1]. Время записи - 120 с. Из скупого описания модуля на сайте китайского магазина можно узнать некоторые технические характеристики. В микросхеме купленного мной модуля, которая залита на плате компаундом, скорее всего применены 14-разрядные АЦП и ЦАП, частота дискретизации оцифровываемого сигнала - 16 кГц, формат записи - ADPCM. Сопротивление подключаемой динамической головки лежит в пределах 8...32 Ом. Напряжение питания - 3...5 В. Потребляемый ток в дежурном режиме - не более 5 мкА. Носителем записанной информации в модуле является распаянная микросхема flash-памяти 8M-bit P25Q80H с интерфейсом подключения SPI. В устройстве применён электретный микрофон EM-9767P (ВМ1), который подключён с соблюдением полярности к выводам MIC+ и MIC- платы звукового модуля. Из старого компьютерного корпуса, выпущенного в начале 2000-х годов, была взята динамическая головка ВА1, которая подключена к выводам модуля SPK1 и SPK2. Тактовая кнопка SB1 с длиной толкателя 9 мм включает режим записи сообщения. В качестве кнопки воспроизведения записи используется сенсорный модуль A3 [2] на микросхеме TTP223. Поскольку воспроизведение в модуле А2 включается подачей низкого уровня на вывод PE, на плате модуля А3 необходимо замкнуть каплей припоя контактную площадку A (рис. 3) для того, чтобы на выводе I/O модуля А3 был высокий уровень в момент отсутствия касания сенсорной площадки и низкий - при её касании. Также для экономии энергии питающего аккумулятора с платы был удалён индикаторный светодиод.

Плата модуля А3

Рис. 3. Плата модуля А3

 

Модуль А1 (AS312 или AM312)

Рис. 4. Модуль А1 (AS312 или AM312)

 

На модуле А1, транзисторах VT1, VT2, резисторах R4-R6, конденсаторе C3 собран узел автоматического включения воспроизведения записи при нахождении человека в зоне срабатывания инфракрасного датчика модуля А1. Модуль А1 (рис. 4) в разных магазинах продаётся под названием AS312 или AM312. Он представляет собой плату с расположенным на ней трёхвыводным инфракрасным датчиком с линзой Френеля. Датчик питается напряжением 3,3 В от расположенного на плате стабилизатора. На сайте продавца приведены некоторые параметры модуля. Потребляемый ток в дежурном режиме - около 50 мкА, напряжение питания - от 3 до 12 В. Время готовности после подачи напряжения на вывод VCC - около 2 с. Время задержки после срабатывания датчика - 2 с.

После появления человека в зоне действия инфракрасного датчика модуля А1 на его выходе OUT появляется высокий уровень, а включение воспроизведения записи на модуле А2 осуществляется подачей низкого уровня на вывод PE, поэтому транзистор VT1 инвертирует сигнал. Реле времени выполнено на резисторах R5 и R6, конденсаторе C3 и транзисторе VT2. Оно предназначено для задержки подачи сигнала на вывод PE модуля А2. После зарядки конденсатора C3 до напряжения, при котором открывается транзистор VT2, последний соединяет исток транзистора VT1 с общим проводом.

Диоды VD1 и VD2, переключатель SA1 предназначены для коммутации режимов "Ручной" и "Автомат". На корпусе устройства возле выключателя эти режимы имеют обозначения соответственно Р и А. В режиме "Ручной" питание подаётся на модули А2 и А3, а в режиме "Автомат" питание подаётся ещё и на модуль А1 и реле времени.

Для питания устройства используется Li-Pol аккумулятор LP305060 с номинальным напряжением 3,7 В и ёмкостью 800 мА·ч. За его зарядку отвечает узел на микросхеме ME4057 с функциями автоматического завершения зарядки при достижении напряжения 4,2 В на аккумуляторе и предварительной зарядки малым током при сильно разряженном аккумуляторе. Процесс зарядки сопровождается индикацией на светодиодах HL1 и HL2. В авторском варианте применён двухцветный светодиод. Микросхема снабжена узлами защиты от подключения аккумулятора в обратной полярности и перегрева аккумулятора. В авторском варианте защита от перегрева аккумулятора не используется. Включение микросхемы выполнено согласно технической документации фирмы-производителя Nanjing Micro One Electronics Inc [3]. Ток зарядки определяет резистор R3. Его сопротивление выбрано таким, чтобы ограничить зарядный ток аккумулятора на уровне 360 мА. Для другого тока рассчитать сопротивление можно по формуле IАКК = 1100/R3. В режиме предварительной зарядки ток будет в десять раз меньше. Параллельно аккумулятору установлен танталовый конденсатор С2. Он выбран из-за меньшего тока утечки для уменьшения тока разрядки аккумулятора. Для зарядки аккумулятора используется зарядное устройство от телефона напряжением 5 В с самодельным шнуром питания (рис. 5), изготовленным из USB-кабеля.

Зарядное устройство от телефона

Рис. 5. Зарядное устройство от телефона

 

Монтаж модулей и вспомогательной платы внутри корпуса

Рис. 6. Монтаж модулей и вспомогательной платы внутри корпуса

 

Все модули и вспомогательная плата смонтированы по месту внутри подходящего корпуса (рис. 6). Для крепления модулей внутри корпуса использовался клеящий пистолет. Модуль А3 приклеен к передней крышке корпуса клеем "Момент" и залит герметиком "704". На печатной плате (рис. 7) смонтирован узел зарядки и вспомогательные элементы, обеспечивающие работу устройства. С печатной платой модули соединяются проводами в ПВХ-изоляции сечением 0,2 мм2.

Узел зарядки и вспомогательные элементы, смонтированные на плате

Рис. 7. Узел зарядки и вспомогательные элементы, смонтированные на плате

 

В случае исправных модулей и деталей устройство в налаживании не нуждается, за исключением подбора времязадающей RC-цепи реле времени. При этом надо учитывать пороговое напряжение транзистора VT2, а оно от экземпляра к экземпляру отличается. Поэтому проще всего на место резистора R5 временно подключить переменный резистор. Изменяя его сопротивление, легко подобрать необходимое время, которое проходит до момента открыва-сопротивление переменного резистора, на место R5 необходимо установить постоянный резистор с близким номиналом.

Внешний вид устройства

Рис. 8. Внешний вид устройства

 

Алгоритм пользования "электронной" запиской (рис. 8) получился следующим. Переключатель SA1 устанавливают в положение "Ручной". Далее нажимают и удерживают в нажатом состоянии кнопку SB1 (при этом динамическая головка BA1 издаёт короткий звуковой сигнал), а затем произносят записываемый текст, фразу. После записи кнопку SB1 отпускают, при этом динамическая головка BA1 издаёт двойной короткий звуковой сигнал. Прикоснувшись к месту на корпусе "электронной" записки, напротив которого установлен модуль А2, можно проверить запись, прослушав её. Если переключатель SA1 установить в положение "Автомат", то через определённое время "электронная" записка будет готова при появлении в зоне действия датчика движущегося объекта озвучить ему записанное сообщение.

Литература

1. Звуковой модуль для электронной игрушки. - URL: https://aliexpress.ru/item/ 40001 69127862.html?spm=a2g0s.904231 1.0.0.264d33edTQmPrM&_ga=2.24356647 7.944132445.1592313338-282238244. 1592313338 (16.06.20).

2. Нечаев И. Сенсорные выключатели (бесконтактные кнопки) на микросхеме ТТР223. - Радио, 2018, № 5, с. 25-27.

3. 1A Lithium Ion Battery Linear Charger. - URL:https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/ ME4057ASPG_C82651 .pdf (16.06.20).

Автор: В. Макаров, г. Москва

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения