Электронный дверной звонок на микросхемах CD4001 (К561ЛЕ5)

Чтобы просигнализировать о том, что кто-то пришел, можноподвесить над дверью колокольчик, на такой высоте, чтобы открывающаяся дверь его задела. Конечно, можно очень осторожно открыть дверь и придержать колокольчик рукой... Но не в этом дело, просто захотелось сделать электронный эквивалент такого простейшего устройства.

Устройство, внешне, представляет собой звучащую мыльницу, от которой идут провода к двери, вернее, к стандартному герконовому датчику положения двери, работающему на размыкание цепи. Если дверь открывают, цепь размыкается, и раздается прерывистый звук, который звучит примерно 5-6 секунд.

Продолжительность звучания ни от чего не зависит, даже если дверь открыли на 1 секунду или оставили открытой на сутки, все равно, будет звучать 5-6 секунд, затем замолчит. Чтобы снова зазвучало, нужно снова открыть дверь (или закрыть и открыть, если дверь была оставлена открытой).

Принципиальная схема

Схема построена на двух одинаковых микросхемах типа 4001 (К561ЛЕ5, К176ЛЕ5).

На микросхеме D1 построен одновибратор, определяющий то, сколько времени будет звучать сигнал после открывания двери. А так же, два согласующих инвертора, один из которых нагружен на пьезоэлектрический звукоизлучатель BF1.

SG1 - герконовый датчик положения двери. Он состоит из двух частей, - части с герконом, которую устанавливают на дверную лудку, и части с магнитом, устанавливаемую на дверное полотно, так, что в закрытом состоянии двери обе части совпадают и магнит действует на геркон.

Рис. 1. Схема электронного дверного звонка на микросхеме К561ЛЕ5.

При этом, контакты геркона замкнуты. На логических элементах D1.1 и D1.2 сделан одновибратор, вырабатывающий импульс длительностью в 5-6 секунд. Он запускается подачей импульса или логической единицы на вывод 1 D1.1.

Пока дверь закрыта и геркон SG1 замкнут на выводе 1 D1.1 - ноль. На выходе D1.3 - единица, поступающая на вывод 1 D2.1 и блокирующая систему из двух мультивибраторов на микросхеме D2.

Для создания эффекта прерывающегося звука сделаны два мультивибратора на микросхеме D2. Мультивибратор на D2.1 и D2.2 генерирует импульсы частотой около 3 Гц для прерывания работы звукового мультивибратора на D2.3 и D2.4, генерирующего импульсы частотой около 2 кГц. Элемент D1.4 служит выходным каскадом, к выходу которого подключен пьезоэлектрический звукоизлучатель BF1.

При открывании двери контакты SG1 размыкаются и на вывод 1 D1.1 через резистор R1 поступает напряжения уровня логической единицы. Одновибратор D1.1-D1.2 запускается и на выходе D1.3 логический ноль устанавливается на 5-6 секунд. Мультивибраторы микросхемы D2 запускаются и из BF1 раздается прерывистый звук, звучащий 5-6 секунд.

Детали и монтаж

Питание от импортного аналога «Кроны». В статическом режиме ток потребления минимален, и батареи должно хватить надолго. Flo можно питать и от любого другого источника постоянного тока напряжением 5-12V.

Например, от сетевого адаптера для телеигры типа «Денди». Выключатель S1 на тот случай, если нужно отключить устройство.

SG1 - «извещатель охранный магнитоконтактный накладной СМК-1». Но можно и любой другой аналог, так сказать, купил что продавалось. BF1 - пьезоэлектрический звукоизлучатель 7ВВ-20 (круглая пластина с проволочными контактами).

Монтаж выполнен в пластмассовой мыльнице без применения печатной платы. К дну мыльницы приклеены клеем «Момент» две микросхемы CD4001, так чтобы выводами вверх. Предварительно первый вывод помечен.

Затем монтаж сделан объемным способом, используя выводы микросхем как монтажные стойки. Конденсатор С1 тоже приклеен. Звукоизлучатель BF1 имеет жесткие проволочные выводы. Припаян ими между выводами 11 и 7 D1, и больше никак не закреплен (он легкий, держится и на собственных вводах неплохо).

Для лучшего выхода звука в крышке мыльницы напротив BF1 просверлены несколько отверстий.

Выключатель S1 - микротумблер, для него в торцевой стенке сделано отверстие. Чтобы батарея питания не болталась, она отделена от той части мыльницы, где смонтирована схема картонной перегородкой, тоже приклеенной клеем «Момент».

Налаживание

Громкость звука пьезоэлектрического звукоизлучателя сильно зависит от частоты, подаваемого на него напряжения. Поэтому, желательно подобрать частоту резистором R7 так, чтобы звук был наиболее громким.

Частоту прерывания звука можно подобрать резистором R5. Продолжительность звучания можно подобрать резистором R2. А так, все работает и без налаживания, если детали исправны и нет ошибок в монтаже. Для соединения мыльницы с датчиком была использована телефонная «лапша».

Кудымов Ю. С. РК-2016-04.