ЦИФРОВОЙ ДИКТОФОН
У многих возникала ситуация, когда перед уходом, например, на работу или с работы необходимо было оставить записку с напоминанием. Оригинальной альтернативой такому способу общения служит цифровой диктофон, который можно собрать из предлагаемого набора. Длительность его записи около 16 секунд, что вполне достаточно для передачи небольшого сообщения.
Предлагаемое устройство можно применять в быту, для развлечения, для модернизации игрушек и так далее. В конечном счете применение устройства зависит только от фантазии радиолюбителя. Диктофон имеет небольшие размеры, малое потребление тока, прост в сборке и не требует настройки.
Технические характеристики
Напряжение питания [В]...................................................................9—12
Ток потребления [мА]:
режим хранения................................................................................<10
режим запись/воспроизведение................................................<100
Общее время записи/воспроизведения [с].......................................16
Частота дискретизации [кГц]...................................................................8
Полоса пропускания [кГц].....................................................................3.3
Емкость энергонезависимой памяти [Кбит]...................................128
Время хранения данных [лет]..............................................................100
Количество циклов записи.............................................................100000
Описание работы цифрового диктофона
Внешний вид платы цифрового диктофона с установленными на ней элементами и электрическая схема цифрового диктофона показаны на Рис. 1 и Рис. 2.
Цифровой диктофон выполнен на базе специализированной микросхемы ISD1416 (DA1). Микросхема предназначена для высококачественной записи/воспроизведения коротких речевых сообщений.
Структурная схема микросхемы и назначение выводов показаны на Рис. 3 и Рис. 4. Управление адресом и функциями производится посредством последовательных интерфейсов Serial Peripheral Interface (SPI) или Microwire Serial Interface.
Диктофон управляется тремя кнопками ТА1, ТА2 и ТАЗ. Кнопка ТА1 включает устройство на запись, кнопка ТА2 переводит устройство в режим воспроизведения всей записи, кнопка ТАЗ дает возможность прослушать фрагмент записи (от начала). Активные уровни управления — низкие. При разомкнутых контактах кнопок на выводах 23,24 и 27 микросхемы DA1 действуют высокие уровни через резисторы R2, R3, R4, Микросхема при этом находится в режиме ожидания (хранения информации).
Микросхема DA2 — стабилизатор напряжения. Конденсаторы С2, С4, С8, СЮ предназначены для фильтрации помех по цепи питания.
На вход микросхемы можно подавать аналоговый сигнал в широком диапазоне напряжений. Если используется источник сигнала более мощный, чем микрофон, то входом может служить вывод 20 микросхемы DA1. Элементы C5R7 соединяют выход микрофонного с входом предварительного усилителя.
Элементы C3R6 — фильтр АРУ. Подбором номиналов этих элементов можно в некоторой степени регулировать задержку АРУ. Светодиод HL1 индицирует включение питания диктофона. Резистор R1 задает ток через светодиод. Светодиод HL2 сигнализирует о том, что диктофон находится в режиме записи.
Рассмотрим подробнее работу диктофона в режиме записи. При нажатии на кнопку ТА1 на выводе 27 появляется низкий уровень. Внутренняя логика работы микросхемы подключает вывод 25 на корпус. Резистор R5 оказывается подключенным к общей шине, и светодиод HL2 загорается. Началась запись.
В комплекте с диктофоном используется электретный конденсаторный микрофон. Принцип действия такого микрофона основан на том, что колебания мембраны, вызванные в результате воздействия на нее звуковой волны, вызывают изменение толщины воздушного промежутка между массивным электродом и мембраной. Следовательно, изменяется электрическая емкость конденсатора, образованного мембраной и электродом. Если к микрофону подключить источник питания, то на выходе микрофона получим напряжение, изменяющееся в соответствии с огибающей звуковой волны.
Резисторы R5, R8, R9, R10 установлены в цепи питания микрофона. При разомкнутой кнопке ТА1 его выводы подключены к источнику питания через HL2-R5-R9 и R8-R10. Разности потенциалов на обкладках конденсатора нет, напряжение на выходе микрофона отсутствует.
При нажатии на кнопку ТА 1 один из выводов микрофона подключается к корпусу. На обкладках конденсатора появляется разность потенциалов, под действием звуковой волны изменяется емкость конденсатора, образованного мембраной и электродом микрофона, и на вход микрофонного усилителя поступает сигнал звуковой частоты.
Сборка цифрового диктофона
Перед сборкой цифрового диктофона внимательно ознакомьтесь с приведенными в начале этой книги рекомендациями по монтажу электронных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и отдельных элементов схемы. Перечень элементов, входящих в набор приведен в Табл. 1
На Рис. 5 приведена схема расположения элементов на плате цифрового диктофона. Отформуйте выводы элементов, установите элементы на плату и припаяйте их выводы; при этом установите сначала малогабаритные, затем все остальные элементы.
После сборки платы цифрового диктофона убедитесь в отсутствии ошибок монтажа. Особенно внимательно проверьте правильность установки микросхемы и электролитических конденсаторов.
Порядок работы с диктофоном
При нажатии на кнопку ТА1 микросхема переходит из дежурного [режима в режим «запись», загорается светодиод HL2. Запись происходит в течение всего времени, пока нажата кнопка. Если время записи превысит 16 секунд, микросхема автоматически переходит в дежурный режим.
Для прослушивания всей фонограммы достаточно кратковременно нажать кнопку ТА2 — «воспроизведение полной записи». По окончании воспроизведения микросхема перейдет в дежурный режим.
Для прослушивания фрагмента записи (от начала) необходимо нажать и удерживать кнопку ТАЗ «воспроизведение фрагмента записи».