Твой друг электроника

Электронная шарманка

Интересную электронную шарманку можно сделать, если применить автоматическое включение описанного выше электромузыкального инструмента «поющая линейка». Это можно сделать при помощи перфорированной программной ленты, но для этого прежде всего необходимо собрать электромеханическую часть шарманки.

Сборка корпуса. Основание установки собирается в металлическом или деревянном корпусе 1 (рис. 25, а) размером 200х150х150 мм. Каркас корпуса можно сделать из металлических пятна дцатимиллиметровых уголков. В уголках каркаса нужно просверлить отверстия с резьбой под болтики, на которых будут закрепляться панели и стенки корпуса. Верхнюю панель 3 лучше всего сделать из одно-, двухмиллиметровой листовой латуни или меди, а лицевую панель 2 (она будет служить панелью управления) — из изоляционного материала: органического стекла (молочного цвета), текстолита, прессшпана или пластика.

В передней части верхней панели прорезается небольшое окно размером 30х70 мм для ведущего валика 5 лентопротяжного механизма. Еще одно окно 11 вырезается в боковой панели — стенке кожуха; оно будет необходимо для свободного доступа к шестерням, от которых зависит скорость передвижения ленты.

Сзади кожуха на болтиках укрепляются два кронштейна 10, они нужны для установки катушки 9 с рулоном перфорированной бумаги 8.

Общий вид собранной установки показан на рис. 25, а, там же показаны места установки основных деталей.

Рис. 25. Электронная шарманка

Лентопротяжный механизм. Основная часть лентопротяжного механизма — синхронный электрический двигатель 13 типа СД-60 (моторчик Уоррена). Такой электрический двигатель делает 60 оборотов в минуту.

Его работа основана на свойстве синхронного двигателя развивать строго постоянное число оборотов при постоянстве частоты питающего его электрического тока. Следует отметить, что даже существенное отклонение питающего напряжения от номинала (127±20 в и 220± 30–35 в) не влияет на работу данного двигателя. Так как отклонение по частоте в энергосистеме от величины 50 гц не допускается (такое отклонение может вызвать аварийное положение в энергосистемах), то работа лентопротяжного механизма стабильна. Электродвигатель двумя винтами закрепляется на П-образном кронштейне 14, изготовленном из трех-, четырехмиллиметровой металлической полоски, как показано на рис. 25, б.

На оси электродвигателя закрепляется первая передаточная шестерня 15. Вторая передаточная шестерня 16 устанавливается на отдельной оси, на конце которой закрепляется нижняя съемная шестерня 17. Выше электродвигателя находится ведущий валик 12.

Ведущий валик лучше всего сделать из толстого резинового жгута диаметром 25–35 мм или из металла, надев на него кусок резины от велосипедной камеры.

Отверстие в ведущем валике должно быть хорошо отцентрировано, иначе при протягивании бумаги возможны перекосы и заедания программной ленты. Валик фиксируется на оси при помощи двух гаек. На конце оси ведущего валика закрепляется верхняя сменная съемная шестерня 18.

От соотношения передаточного числа сменных шестерен зависит скорость протягивания ленты, поэтому, имея несколько пар таких шестерен, можно регулировать скорость движения ленты, а следовательно, и темпа музыки в широких пределах.

При установке кронштейна с ведущим валиком и электродвигателем обратите внимание на точность их расположения. Ведущий валик должен быть расположен строго перпендикулярно к направлению движения бумажной ленты 8.

При протягивании перфорированная бумага сверху удерживается прижимным валиком 5. Он сделан так же, как и ведущий валик, только меньшего диаметра. Диаметр прижимного валика 15–20 мм. Валик закрепляется на оси, а ось — в двух боковых угольниках 4 с овальными отверстиями. При заправке бумаги валик приподнимается вверх, а при протягивании прижимает программную ленту к ведущему валику благодаря двум пружинам 6, имеющимся на концах оси (см. рис. 25).

Контактное устройство. Это устройство состоит из восьми токосъемников 22. Токосъемники — небольшие латунные, колесики диаметром 5—10 мм— устанавливаются на металлических рычажках-пластинах 19. Один из концов рычажков делается в виде вилочки и закручивается, образуя два хомутика для осей колесиков. Вторые концы рычажков также закручиваются и укрепляются на одной общей оси 7. На свободное пространство между ними надеваются втулки-трубочки 20 (рис. 25, в).

Общую ось нужно сделать из прочного изоляционного материала — текстолита или эбонита, из этого же материала делаются и втулки-трубочки, изолирующие токосъемники друг от друга. Если при движении бумаги вес колесиков и рычажков окажется мал и они начнут вибрировать, то можно поставить дополнительные пружинки, прижимающие рычажки и колесики к панели.

Монтаж прибора. На лицевой панели укрепляются два тумблера Вк₁ и Вк₂, служащие для выключения электродвигателя и звукового генератора. Сигнальная лампочка Л₁ свидетельствует о включении электродвигателя. Здесь же монтируются колодка переключателя сети, гнездо предохранителя Пр и резистора R₂.

Звуковой генератор музыкального инструмента монтируется внутри корпуса 1 (рис. 23). Провода, идущие к металлическим нотам, теперь подводятся к токосъемникам, а провод, идущий к указке, подводится к верхней металлической панели корпуса.

Громкоговоритель укрепляется на деревянном экране, который устанавливается на лицевой или боковой панели корпуса. Для громкоговорителя вырезается круглое отверстие, которое затягивается декоративной материей.

Работа шарманки. Подготовка установки к работе сводится к регулировке лентопротяжного механизма и подготовке «музыкальных лент». Лента имеет восемь музыкальных дорожек по числу токосъемников. Если в ленте сделать отверстие на пути колесика, то оно через это отверстие будет касаться панели. Следовательно, будет замкнута цепь емкость — база транзистора Т₁ (генератор работает). Подбирая очередность отверстий по дорожкам и их величину, можно «смоделировать» не только музыкальную мелодию, но и целое «музыкальное произведение», авторами которого мы предоставляем быть нашим читателям.

Собранную шарманку можно установить в корпус от старого радиоприемника или выполнить в виде старинной шарманки и применить ее для оформления праздничного карнавала..

Электронные гонги

Сейчас на радиостудиях, в театрах, на стадионах применяются специальные электрозвуковые устройства, они служат для передачи позывных сигналов, сигналов-гонгов, воспроизведения боя часов и в других случаях. Устройства эти по своей конструкции (рис. 26, а) могут быть электронными и с электромеханическим механизмом. Датчиком для акустических сигналов может служить звуковой генератор, собранный по схеме симметричного мультивибратора на двух низкочастотных транзисторах одинаковой проводимости Т₁ и Т₂ типа П13—П16 (рис. 26, б). Для увеличения силы звукового сигнала подключен дополнительный усилительный каскад, собранный на транзисторе Т₃ типа П4. Звуковой сигнал воспроизводится при помощи электродинамического громкоговорителя типа 0,15 ГД-ШМ-3, включенного в коллекторную цепь транзистора Т₃.

Рис. 26. Электронный гонг

Музыкальный гонг

Такие гонги устанавливают в театрах, клубах, на стадионах.

Простой электронный гонг лучше всего выполнить в виде звукового генератора, работающего на вход мощного радиотрансляционного усилителя через реле времени. Здесь можно применить простое реле времени с выдержкой от 1 до 30 сек, которое можно собрать, руководствуясь схемой, показанной на рис. 27.

Рис. 27. Музыкальный гонг с реле времени

Для сборки электронного реле деталей понадобится немного, данные этих деталей указаны на схеме. Следует обратить внимание на следующее: транзистор Т₄ — П16 может быть заменен транзистором П13 или П15. Можно применять реле Р₁ типа РЭС-10 с ослабленными возвратными пружинами. Если реле с ослабленными пружинами не срабатывает и его ток не достигает 12–15 ма, необходимо намотать новую обмотку проводом ПЭЛ-0,05 до полного заполнения каркаса. Хорошо подходят и реле типа РСМ-1 и РСМ-2 с небольшим током срабатывания. Кнопка Кн — переключающая, она имеет три пластины: две неподвижных 1 и 3 и одну подвижную 2.

Работает реле времени следующим образом. Разрядка конденсатора, заранее заряженного от батареи, производится через большое сопротивление. Это происходит за сравнительно большой^ промежуток времени и определяется постоянной времени τ = R·C

Плавная регулировка выдержки времени осуществляется изменением величины переменного сопротивления, за счет которого происходит разрядка конденсатора.

В нашей схеме конденсатор С₅ заряжается от батареи при нажатии кнопки Кн, то есть при соединении контактов 3 и 2. Затем кнопка отпускается — происходит замыкание контактов 2 и 1. Так как конденсатор С₅ заряжен, то правая часть схемы получает питание, ток проходит через транзистор Т₄ и реле Р₁ срабатывает, его контактные пластины замыкаются. При замыкании контактных пластин замыкается цепь питания звукового генератора ЗГ (рис. 27, а).

По мере разрядки С₅ через переменное сопротивление R₁₀ величина тока, проходящего через транзистор и реле, падает, при достижении минимальной величины, тока срабатывания якорь реле P₁ отпускается и пластины размыкаются — звуковой генератор отключается.

Таким образом, устанавливая движок переменного сопротивления на разные точки, можно добиться различных выдержек времени. Эти выдержки можно выверить при помощи, секундомера и обозначить в виде шкалы, которая вычерчивается на листе плотной бумаги и наклеивается на лицевой панели прибора рядом с ручкой переменного сопротивления.

Для питания прибора понадобится батарея с напряжением 20 в. Питание реле времени и генератора можно осуществить и через выпрямитель, однако в этом случае желательно иметь хороший стабилизатор напряжения, так как при изменении напряжения питающей сети диапазон выдержек времени будет изменяться и не соответствовать заранее выверенной шкале.

Собирается электрогонг в небольшом деревянном или пластмассовом корпусе. Внутри корпуса монтируются панель с деталями, клеммы для подключения батарей и укладываются сами батареи.

На верхней лицевой панели устанавливаются выключатель Вк, переменные резисторы R₆ и R₁₀, громкоговоритель и гнезда для подключения вилки проводов, идущих к мощному усилителю. Нижнюю часть лицевой панели можно сделать съемной для свободного доступа внутрь кожуха при смене сработавшихся батарей (рис. 27, б).

Часы с электронным боем

В механизме обычных часов с боем убираются пластины или диск, по которым производится удар молоточком. Боек молоточка снимается и заменяется контактной пластиной, например от старого электромагнитного реле. Вторым контактом служит такая же пластина, установленная на некотором расстоянии. Обе пластины включаются в разрыв а — б цепи питания звукового генератора (см. рис. 26). В момент боя генератор включается, остальное же время он выключен. Однако комплекта питания может хватить на несколько месяцев.

Если же в часах не один, а два ударных молоточка, то, следовательно, нужно смонтировать две пары контактных пластин. В схеме генератора резистор R₃ заменяется двумя резисторами по 15 ком (R₃' — R₃"), включенными последовательно.

Первая пара пластин будет включать звуковой генератор, а вторая шунтировать одно из сопротивлений R₃'. Таким образом, «бой» часов будет проходить на «двух тональностях».

Радиопозывне

В отличие от двух предыдущих устройств установка для подачи позывных должна иметь устройство, позволяющее периодически повторять одно музыкальное сочетание. В качестве датчика звуковых колебаний можно применить приборы, собранные по схемам, показанным на рис. 21 или 23.

Круговой переключатель изображен на рис. 28.

Рис. 28. Устройство для сигналов радиопозывных

Он состоит из подвижного контакта, смонтированного на оси электродвигателя, и ряда неподвижных контактов, смонтированных на панельке. Неподвижные контакты изготовляются так: сначала из металлической (медной или латунной) пластинки вырезают кольцо диаметром 40–60 мм, затем это кольцо разрезают на количество частей, равное числу нот в музыкальной фразе позывных. Причем если продолжительность звучания нот различна, то и величины контактов неодинаковы. В центре панельки просверливают отверстие, вокруг которого по кругу закрепляют подготовленные контакты так, чтобы между ними были просветы, пропорциональные паузам в музыкальной фразе.

Подвижный контакт, сделанный из пластинки от старого реле, припаивается к оси. Для подачи тока на подвижный контакт нужно сделать еще одну металлическую пластину — она должна плотно прижиматься к оси переключателя.

Переключатель приводится в действие через шкив при помощи электродвигателя СД-2, который делает два оборота в минуту.

К каждой из неподвижных пластин припаивается провод, идущий к соответствующему резистору или конденсатору (в зависимости от выбранной вами схемы), изменяющему частоту работы генератора. При включении переключателя подвижный контакт будет скользить по неподвижным пластинкам, и через каждые 30 сек позывные будут повторяться.

ЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР НА МОЛОДЕЖНОМ ПРАЗДНИКЕ

Много интересных и занимательных самоделок можно смастерить для молодежного праздника, если умело применить для этого звуковой генератор. Вот несколько из них.

Костюм космонавта для карнавала

Хотите иметь карнавальный костюм самый современный, самый интересный? Какой? Ну, конечно, костюм космонавта! Что для этого нужно? Во-первых, желание, а во-вторых, опять же звуковой генератор!

Работу рекомендуем начать с изготовления скафандра. Шлем скафандра можно сделать из жести или картона. В шлеме нужно предусмотреть; три отверстия: для смотрового окна и 2 отверстия для сеточек, расположенных около ушей. Сверху на шлеме укрепляется небольшая вращающаяся антенна «радиолокатора» и рефлектор «прожектора». К шлему прикрепляется металлический или картонный воротник. На плечах воротника устанавливаются телескопические антенны с лампочками на концах, а на груди — выключатели, сигнальная лампа и громкоговоритель (см. рис. 29, а).

Изготовить «электрооборудование» скафандра несложно. Рефлектор лучше всего взять готовый (от китайского электрофонарика). Но можно сделать и самим из жести или цветного металла, рефлекторе устанавливается одна белая лампочка от карманного фонарика или две — одна белая и другая окрашенная в какой-нибудь цвет (Л₁ и Л₂). Телескопические антенны выдвигающиеся.

Они состоят из нескольких трубочек с уменьшающимися диаметрами. На концах антенн укрепляются миниатюрные хирургические (или от карманного фонарика) лампочки Л₃ и Л₄, а провода пропускаются через трубочки антенн внутрь скафандра.

Антенну радиолокатора можно изготовить в виде вращающейся полусферы или лучше в виде вогнутой сетки. Эта антенна укрепляется на оси, пропущенной внутри скафандра (рис. 29, б). Вращается она при помощи микроэлектродвигателя через шестеренчатый редуктор. Такой редуктор можно сделать из механизма заводных игрушек или приобрести в магазине.

Рис. 29. Костюм космонавта для карнавала

На оси антенны радиолокатора нужно укрепить еще одно колесо с несколькими зубцами — диск прерывателя. Около диска с зубцами установите две пары контактных пластин. Первая пара будет включать и выключать лампочки на телескопических антеннах, а вторая служить прерывателем для звукового генератора.

Изменив устройство прерывателя, можно сделать и так, что лампочки на концах антенн будут включаться поочередно. На воротнике монтируются громкоговоритель Гр, подключаемый к выходу генератора, все четыре выключателя типа тумблер. Вк₁ нужен для включения лампочек Л₁ и Л₂, Вк₂ служит для включения моторчика Эд и Вк₄ лампочек Л₃ и Л₄; звуковой генератор включается тумблером Bк₃, лампочка Л₅ — контрольная.

Звуковой генератор, а также все источники электропитания (батареи Б₁ и Б₂ и Б₃) устанавливаются в ранце. Если у вас имеются небольшие удобные для переноса и обязательно хорошо закрывающиеся электрические аккумуляторы, то все три батареи можно заменить одной аккумуляторной. Ранец можно сделать самим или использовать старый школьный. Он прикрепляется к воротнику скафандра за спиной «космонавта».

Все электродетали соединяются между собой тонкими монтажными многожильными проводами в хорошей изоляции. Как соединить электродетали, показано на рисунке 29, в. К источникам питания, находящимся в ранце, провода подводятся через две гофрированные трубки, которые можно взять от старого противогаза.

Скафандр, ранец и трубки покрасьте серебристой пудрой или алюминиевой краской. Смотровое окно закройте пластинкой из органического стекла, а отверстие громкоговорителя — мелкой металлической сеткой или материей.

Костюм космонавта дополните комбинезоном, перекрашенным в серебристый или синий цвет (рис. 29, г).

Модель спутника

Для праздничного оформления зала в одном из его уголков на металлическом постаменте соберите озвученную модель советского спутника Земли. В корпусе модели спутника нужно прорезать круглый иллюминатор и затянуть его марлей. На марле изнутри рисуется или наклеивается вырезанная из черной бумаги голова собаки. Внутри модели нужно поместить «космическую передающую радиостанцию» и громкоговоритель. «Передающая радиостанция» представляет собой два несимметричных мультивибратора, каждый из которых собран на двух транзисторах разной проводимости Т₁—Т₂ и Т₃—Т₄ (рис. 27). Первый генерирует «задающие» импульсы с частотой порядка 0,5 гц, второй «передатчик» генерирует «звуковые» импульсы тока с частотой около 1 кгц. Коэффициент усиления по току В транзисторов Т₁—Т₄ должен быть порядка 20–25.

Частота импульсов первого генератора определяется подбором данных цепочки R₂— С₁, частота второго генератора — данными цепочки R₆—С₃. Среди малогабаритных резисторов нет резистора с номиналом 15 ом, поэтому чтобы получить такую величину, нужно резистор R₈ заменить двумя резисторами по 27 ом, включенными параллельно. Схема рассчитана на работу с громкоговорителем типа 0,2 ГД-1. Питание всей системы осуществляется от батареи типа КБС-Л (от карманного фонаря). При включении источника питания начинает работать первый генератор, включая в моменты импульсов второй генератор.

В момент одновременной работы двух генераторов среднее значение тока, потребляемого «спутником» от источника питания, достигает порядка 230–250 ма.

В цепь коллектора транзистора Т₂ включена лампочка Л₁ (3,5 в; 0,28 а). Эта лампочка монтируется напротив иллюминатора. Она мигает с частотой первого генератора и освещает изнутри (напросвет) «профиль» Лайки. Там же монтируется громкоговоритель Гр. Он включается в коллекторную цепь транзистора Т₄ и подает звуковой сигнал в момент подачи импульсов задающего генератора. Для усиления звучания можно поставить более мощный громкоговоритель, подключив еще один каскад усиления.

Рис. 30. Электрическая схема и внешний вид модели спутника

Модель летящего спутника

Обычно подобные самоделки собираются в виде вращающейся вокруг глобуса модели спутника. В движение модель приводится при помощи микроэлектродвигателя или (при питании от сети переменного тока) моторчика типа СД-2. На оси этого же моторчика собирается электромеханический прерыватель, включающий звуковой генератор (см. рис. 31, а). При большом числе оборотов двигателя можно установить передачу через редуктор Р.

Прерыватель состоит из двух частей: диска с выступами и контактных пластин. Диск можно сделать из пластинки металла или прочного изоляционного материала, например текстолита. Контактные пластины можно взять от старого телефонного реле, телефонного ключа. Звуковой генератор, громкоговоритель и источник питания монтируются внутри глобуса или подставки.

Если вы хотите сделать «спутник» с мигающими лампочками, то понадобится не одна, а две пары контактных пластин — верхняя пара пластин будет включать и выключать лампочки, а вторая служить для прерывания звука. Пластины можно подобрать так, что лампочки и генератор будут работать синхронно (одновременно) или попеременно.