Электрика в гитарах электромузыкальных инструментах схемы. Музыкальные инструменты своими руками схемы и конструкции

И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Радио, 2002 год, № 5

Принцип работы игрушки основан на изменении частоты RC-генератора, у которого в качестве частотозадающего элемента использован фоторезистор. При изменении его освещенности "плавает" частота генератора, а значит, тональность звука в головных телефонах или динамической головке, подключенных к нему. Так можно "подбирать " нужную мелодию.

О "светофонах" уже рассказывалось на страницах журнала "Радио" . Но в отличие от них, предлагаемые две конструкции снабжены сенсорными регуляторами громкости.

На рис. 1 приведена схема игрушки, собранной на логической микросхеме и транзисторе.

Схема музыкальной игрушки "Светофон"

На элементах DD1.1, DD1.2 выполнен задающий генератор прямоугольных импульсов,частота которого определяется общим сопротивлением фоторезистора R1 и резистора R2, а также емкостью конденсатора С1. При увеличении освещенности фоторезистора его сопротивление уменьшается, а частота генератора увеличивается.

На элементах DD1.3, DD1.4 собраны буферные каскады, а на транзисторе VT1 ≈ усилитель мощности, нагруженный на головные телефоны BF1 (или динамическую головку сопротивлением не менее 50 Ом).

Импульсы генератора с выхода элемента DD1.3 (рис. 2, а) поступают на вход элемента DD1.4 через дифференцирующую цепочку, состоящуюиз конденсатора С2, резисторов R3, R4 и сенсоров Е1, Е2. Если сопротивление между ними велико, конденсатор С2 не будет успевать заряжаться во время действия импульса, и форма импульсов на входе этого элемента будет практически такой же (кривая 1 на рис. 2,б). На выходе элемента формируются короткие импульсы напряжения (кривая 1 на рис. 2,в), открывающие транзистор. Такие же импульсы поступают на телефоны, но громкость звука минимальна.

При уменьшении сопротивления между сенсорами, когда их "перекрывают" пальцем, конденсатор С2 успевает частично заряжаться и форма напряжения на входе элемента DD1.4 изменяется (кривая 2 на рис. 2,б). Это приводит к тому, что длительность импульса на его выходе увеличивается (кривая на рис. 2,в), а громкость звука возрастает. Дальнейшее уменьшение сопротивления между сенсорами приводит к увеличению длительности импульса на выходе элемента DD1.4 (кривая 3 на рис. 2,в), а значит, и громкости.

Кроме указанных на схеме, в устройстве можно применить микросхему К564ЛЕ5, К561ЛА7, К564ЛА7, диод КД521А, КД503А, КД103А. Полярные конденсаторы ≈ К50-6, К50-35 или аналогичные импортные, неполярные ≈ КЛС, К10-17. Фоторезистор ≈ СФ2-5, СФ2-6, ФСК-К1. Телефоны BF1 ≈ ТОН-2 или другие высо-коомные (более 500 Ом), при использовании низкоомных телефонов или динамической головки надо установить транзистор КТ972 с любым буквенным индексом.

Большинство деталей устройства монтируют на печатной плате (рис. 3) из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Плату помещают в светонепроницаемый пластмассовый корпус, в котором надо выпилить отверстие размерами примерно 10x30 мм. Напротив отверстия на расстоянии 20...30 мм размещают фоторезистор. Сенсоры представляют собой пластину односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами примерно 20x30 мм, металлизация на которой разрезана с зазором около 0,5...1 мм посередине вдоль широкой стороны. Образовавшиеся две металлизированные площадки соединяют с соответствующими деталями устройства. Недостаток этой простой конструкции ≈ зависимость диапазона регулировки громкости от частоты задающего генератора. Избежать его удалось в более сложном "светофоне" (рис. 4), выполненном на микросхеме, содержащей два ОУ.

На ОУ DA1.1 собран RC-генератор прямоугольных импульсов, частота которого зависит от сопротивления фоторезистора R10. На ОУ DA1.2 собран усилитель мощности, к выходу которого можно непосредственно подключать высокоомные головные телефоны (скажем, ТОН-2). Для подключения динамической головки сопротивлением около 50 Ом (например, 0,5ГДШ-9) устройство следует доработать в соответствии с рис. 5.

Питается устройство однополярным напряжением, поэтому для нормальной работы микросхемы применена искусственная "средняя точка" из резисторов R8, R9 и конденсаторов СЗ, С4.

Громкость звука регулируют с помощью сенсоров Е1, Е2 ≈ при уменьшении сопротивления между ними на вход усилителя мощности поступает сигнал большего уровня и громкость звука возрастает. Чувствительность сенсорного регулятора громкости можно устанавливать подстроенным резистором R5.

В этом устройстве, кроме микросхемы, допустимо применить такие же детали, что и в предыдущей конструкции, подстроенный резистор ≈ СПЗ-19. Большинство деталей, в том числе и сенсоры, размещены на печатной плате (рис. 6) из двусторонне фольгированного стеклотекстолита.

Для увеличения кликните по изображению (откроется в новом окне)

Плата одновременно является и передней панелью устройства, в которой выпилено окно для освещения фоторезистора. Со стороны, противоположной размещению деталей, расположены сенсоры (показаны штриховыми линиями). Плата будет крышкой светонепроницаемого пластмассового корпуса. На окно должен падать свет от любого источника. Закрывая окно рукой или пальцами в большей или меньшей степени, изменяют частоту сигнала, а касаясь сенсоров пальцем, ≈ громкость звука. Чем сильнее нажатие на сенсоры, тем громче звук.

ЛИТЕРАТУРА
1. Доценке Ю. Светофон. - Радио, 1984, № 11, с. 49.
2. Нечаев И. Электромузыкальный инструмент "Светофон". - Радио, 1990 ,c. 60, 61.

Электромузыкальные инструменты пользуются популярностью у многих начинаю­щих радиолюбителей. Для тех, кто намерен заняться конструированием таких уст­ройств, повторение приведенных ниже схем можно рассматривать как первый шаг к освоению постройки более сложных и современных инструментов.

Известно, что спектры звуковых колебаний, используемых в электромузыкальных инструментах, должны удовлетворять определенным условиям. В частности, чтобы начало и конец каждой ноты не сопровождался хлопками, огибающая звуковых ко­лебаний должна быть плавной. Простейший одноголосный инструмент, удовлетворяю­щий этим условиям, можно собрать всего на одном транзисторе (рис. 1). Каждая клавиша этого инструмента замыкает один из контактов К1 - К12 и контакт К13. При этом соответствующий конденсатор С1 - С12 образует с индуктивностью катуш­ки L1 колебательный контур, который совместно с транзистором Т1 образует генера­тор с автотрансформаторной обратной связью.

Длительность «атаки» (возникновения) звука после нажатия клавиши задается постоянной времени цепочки R1C13. Длительность затухания звука определяется ве­личиной емкости конденсатора С13. В таблице приведены значения емкостей контур­ных конденсаторов для частот, соответствующих второй октаве музыкальной шкалы.

Название звука

соль-диез

Частота, Гц

Конденсаторов Cl - C12,

Катушка индуктивности L1 и трансформатор Tp1 имеют сердечник из пластин ШЛ6Х10. Катушка L1 содержит 900+100 витков провода ПЭВ-1 0,12. Обмотка I трансформатора содержит 600, а обмотка II - 150 витков того же провода. Резисторы и конденсаторы - любого типа. В качестве 77 можно использовать транзисторы типа МП39 - МП42 любой буквенной серии.

При постройке инструмента следует обратить внимание на то, чтобы контакты К1 - К12 замыкались раньше и размыкались позже контакта К13. Резистор R3 под­бирают такой величины, чтобы надежно обеспечивалось возникновение колебаний, а ток коллектора не превышал 4 мА.

На рис. 2 приведен вариант схемы инструмента, позволяющего получить зату­хающие звуки (щипкового характера). В исходном положении конденсатор С13 за­ряжен до напряжения батареи Б1. При нажатии любой клавиши К1 - К12 замы­каются контакты 2, 3 и на генератор подается напряжение с конденсатора С13, вре­мя разряда которого зависит от данных цепи R4C14. Эта цепь определяет длитель­ность «атаки» звука. Длительность же его Затухания зависит от суммарной величины емкостей конденсаторов С13, С14 при нажатых клавишах К1 - К12 и емкости конден­сатора С14 - при отпущенной. Емкости контурных конденсаторов Cl - С12 в этой схеме значительно меньшие, чем в схеме, изображенной на рис. 1, так как на низшей частоте (клавиша нажата) в контур входит вся емкость, нужная для получения бо­лее высокого звука. Все остальные данные схемы, кроме характера контактных групп, такие же, как и в схеме предыдущего музыкального инструмента. Номиналы конден­саторов Cl - С12 легко подсчитать по уже известной таблице.

Так как контуры, настроенные на звуковые частоты, имеют низкую добротность, то при резком изменении питающего напряжения частота генератора также заметно меняется. Особенно это проявляется при затухании звука (частота повышается). Именно поэтому тембр инструмента, собранного по схеме рис. Г, приобретает- «игру­шечный» характер. Тембр же инструмента (рис. 2) имеет отдаленное сходство с тембром гавайской гитары.

Чтобы избежать изменения частоты звука при затухании, нужно добавить еще один транзистор (рис. 3). В этой схеме генератор, собранный на транзисторе 77, ра­ботает при постоянном напряжении питания, а плавная огибающая звука создается изменением напряжения питания усилителя,. выполненного на транзисторе Т2. Дли­тельность «атаки» звука определяется постоянной времени цепи R6C14, а длитель­ность затухания - величиной емкости конденсатора С14. В этой схеме, как и в схеме рис. 1, контакты К1 - К12 должны замыкаться раньше и размыкаться позже, чем контакт К13. Отвод от катушки L1 сделан от середины обмотки. Оба транзистора работают в режимах, близких к ключевому.

Длительность импульса в нагрузке - динамической головке Гр1 - и, следовательно, характер звучания можно изменять с помощью выключателя В2. Транзисторы 77, Т2 - маломощные, низкочастотные (МП39 - МГТ42). Остальные данные такие же, как у первого инструмента.

Незначительное число деталей в схеме, приведенной на рис. 1, позволяет офор: мить такой электромузыкальный инструмент в виде игрушечного пианино. Эскиз конструкции клавиатуры изображен на рис. 4. К клавишам 3 (белым) шириной при­мерно 13 мм, вырезанным из электротехнического картона или белого оргстекла, сни­зу приклеивают полоску фольги 6 из фосфористой бронзы толщиной 0,2 мм. Пружи­ны 7 также сделаны из полосок этой фольги. Резиновая лента 5 толщиной 3 - 5 мм служит изоляцией между верхними и нижними полосками. Одновременно она создает силу, возвращающую клавиши в исходное положение. Ленту с краев следует при­клеить к верхней крышке 1. Контакт между двумя полосками фольги соответствует контактам K1 - К12. При монтаже конденсаторы С1 - С12 следует соединять с пру­жиной 7, а не с клавишей-контактом 6. Контакт К13 образуется между пружиной 7 и струной 8 из никелиновой и константановой проволоки без изоляции диаметром 1 мм.

При такой конструкции клавишы любой из контактов К1 - К12 замыкается рань­ше и размыкается позже, чем контакт К13. Верхние полоски из гетинакса 4 удержи­вают клавиши от перемещения в горизонтальном направлении. К нижней полоске 4 приклеивают пружины 7, причем для каждой пружины следует сделать надфилем паз. Для улучшения контакта между пружиной 7 и струной 8, а также между пру­жиной 7 и полоской 6 на соответствующих деталях нужно сделать выдавки диамет­ром 1 мм. На полоске 6, приклеиваемой к клавише, выдавка делается в направлении, параллельном струне 8, а на пружине 7 - перпендикулярном. В электромузыкальном инструменте, собранном по схеме рис. 2, под каждой клавишей следует установить контактную группу на переключение, а к клавишам прикрепить толкатели.

При оформлении конструкции в корпусе карманного приемника в качестве Tpl можно использовать выходной трансформатор от приемника «Сокол» (сердеч­ник ШЗ X 6, обмотка I содержит 2 X 450 витков провода ПЭВ-1 0,09, обмотка II - 102 витка провода ПЭВ-1 0,23). В цепь эмиттера транзистора 77 включается полови­на первичной обмотки. В качестве катушки индуктивности L1 (рис. 1, 2) использует­ся такой же трансформатор, однако его обмотки соединяются последовательно, а в цепь эмиттера (точки «а», «б») включается обмотка, содержащая 102 витка.

На рис. 5 приведена схема рростого одноголосного электромузыкального инстру­мента, диапазон которого простирается от звука «до» первой октавы до звука «ми» второй октавы. Электронную часть инструмента образуют генератор тона, генератор вибрато и усилитель низкой частоты.

Генератор тона представляет собой несимметричный мультивибратор, смонтиро­ванный на транзисторах ТЗ, Т4 и генерирующий напряжение пилообразной формы. В таком генераторе отсутствуют переходные процессы при изменении его частоты. Частота генератора тона изменяется замыканием клавишных контактов K1 - K17, включающих в цепь эмиттера транзистора ТЗ резисторы Rl - R17 различных сопро­тивлений. Величины сопротивлений этих резисторов подбирают опытным путем во время настройки инструмента.

Цепочку резисторов Rl - R17 называют частотно-задающей. При замыкании од­ного из контактов, например К1, замыкание любых других, расположенных слева (по схеме) от него, контактов К2 - КП не приведет к изменению сопротивления в цепи эмиттера транзистора ТЗ. В этом случае частота колебаний генератора опреде­ляется только сопротивлением резистора Rl и будет соответствовать самому верхне­му тону инструмента. Такую схему построения частотно-задающей цепи называют схемой верхнего или прямого выбора звука.

Общая подстройка тона всех звуков осуществляется переменным резистором R29. Генератор тона рассчитан на работу при напряжении 7, 2 В. Избыточное напряжение гасится переменным резистором R31. Когда устанавливают новые батареи, движок этого резистора перемещают в левое (по схеме) положение, а по мере разряда бата­реи - в правое.

Генератор вибрато служит для получения вибрирующего звука. Он собран на транзисторах 77, Т2 по аналогичной схеме и генерирует колебания с частотой 5 - 7 Гц.

Усилитель низкой частоты собран по типовой схеме на транзисторе 75. Конден­сатор С8 служит для изменения тембра звучания. Включается он тумблером ВЗ.

С помощью гнезд Гн1, Гн2 инструмент может быть. подключен к входу внешнего усилителя.

В конструкции использованы маломощные низкочастотные транзисторы МП39 - МП42. В качестве Tpl взят выходной транформатор от приемника «Сокол». Клавиа­тура (рис. 6) изготовлена из электротехнического картона толщиной 1 - 1,5 мм и со­стоит из следующих деталей: 1 - подклавишный выступ; 2 - белая клавиша; 3 - черная клавиша; 4 - прокладка (замша или сукно); 5 - контактные пружины; 6 - фанерная пластинка; 9 3 - гвоздь; 8 2 - шнурок; 7 1 - подклавишная прокладка (бархат или сукно).

Прорези в картоне для черных клавиш делают острозаточенным ножом по метал­лической линейке. Пластинки 6 с клавишами 2 и 3 и другие детали склеивают клеем «88» или «БФ-2». Клавиши окрашивают белой и черной краской. Для удержания клавиш на одном уровне к каждой из них прикреплен шнурок, натяжение которого регулируется отгибанием гвоздя 9, вбитого в общую рейку клавиатуры. Контактные пружины 5 должны быть отрегулированы так, чтобы усилие нажатия было одина­ковым для всех клавиш.

Один из вариантов конструктивного оформления этого электромузыкального ин­струмента, выполненного автором схемы Ю. Иванковым, приведен на рис. 7. Это - музыкальная игрушка «Электронный рояль»,

Настройка инструмента сводится к точному подбору сопротивлений резисторов R1 - R17. Генератор вибрато в этом случае должен быть отключен выключателем В1. Сначала подбирают резистор R1. Для этого вместо него включают переменный рези­стор на 5 - 10 кОм, а между его движком и контактами К1 постоянной резистор на 1 кОм. Изменяя сопротивление перешенного резистора, устанавливают на слух по образцовому музыкальному инструменту (пианино, аккордеон) частоту колебаний ге­нератора тона, соответствующую звуку «ми» второй октавы. Совпадение частот гене­ратора и музыкального инструмента определяют по отсутствию биений. Затем ом­метром измеряют сопротивление временно включенной цепочки резисторов и вместо них включают в частотно-задающую цепь постоянный резистор R1 такого же сопро­тивления. Точно так же подбирают сопротивление резистора R2 (клавиша «ми-бе­моль» второй октавы), а затем последовательно сопротивления резисторов R3 - R17 (ноты: «ре», «ре-бемоль», «до», «си», «си-бемоль», «ля», «ля-бемоль», «соль», «соль-бемоль», «фа», «ми», «ми-бемоль», «ре», «ре – бемоль», «до»).

После настройки генератора тона приступают к регулировке генератора вибрато, которая заключается в подборе конденсатора С1, с тем чтобы частота равнялась 5 - 7 Гц. Глубину вибрации подбирают резистором R23. Если амплитуду вибрации нужно увеличить, то сопротивление резистора R23 следует уменьшить, и наоборот. Учитывая, что в данной схеме амплитуда вибрации возрастает с высотой звука, на­стройку генератора вибрато по амплитуде надо производить при нажатии верхних клавиш инструмента (К1 - КЗ). Для стабилизации частоты генератора тона можно переменный резистор R31 заменить постоянным на 510 Ом и между ним (точка «а») и плюсом источника -питания включить стабилитрон Д808 (на 7,2 В) или КС168 (6,8 В).

Питание инструментов можно производить от батареи «Крона» (рис. 1 - 3) или от двух батарей 3336Л, соединенных последовательно (рис. 5).

Москва, Издательство ДОСААФ СССР, 1976 г. Г-80688 от 18/Ш-1976 г. Изд. № 2/763з Зак. 766

Схемы простейших электронных устройств для начинающих радиолюбителей. Простые электронные игрушки и устройства которые могут быть полезны для дома. Схемы построены на основе транзисторов и не содержат деффицитных компонентов. Имитаторы голосов птиц, музыкальные инструменты, светомузыка на светодиодах и другие.

Генератор трелей соловья

Генератор трелей соловья, выполненный на асимметричном мультивибраторе, собран по схеме, приведенной на рис. 1. Низкочастотный колебательный контур, образованный телефонным капсюлем и конденсатором СЗ, периодически возбуждается импульсами, вырабатываемыми мультивибратором. В итоге формируются звуковые сигналы, напоминающие соловьиные трели. В отличие от предыдущей схемы звучание этого имитатора не управляемое и, следовательно, более однообраз ное. Тембр звучания можно подбирать, меняя емкость конденса тора СЗ.

Рис. 1. Генератор-иммитатор трелей соловья, схема устройства.

Электронный подражатель пения канарейки

Рис. 2. Схема электронного подражателя пения канарейки.

Электронный подражатель пения канарейки описан в книге Б.С. Иванова (рис. 2). В его основе также асимметричный мультивибратор. Основное отличие от предыдущей схемы — это RC-цепочка, включенная между базами транзисторов мультивибратора. Однако это несложное нововведение позволяет радикально изменить характер генерируемых звуков.

Имитатор кряканья утки

Имитатор кряканья утки (рис. 3), предложенный Е. Бри-гиневичем, как и другие схемы имитаторов, реализован на асимметричном мультивибраторе [Р 6/88-36]. В одно плечо мультивибратора включен телефонный капсюль BF1, а в другое — последовательно соединенные светодиоды HL1 и HL2.

Обе нагрузки работают поочередно: то издается звук, то вспыхивают светодиоды — глаза «утки». Тональность звука подбирается резистором R1. Выключатель устройства желательно выполнить на основе магнитоуправляемого контакта, можно самодельного.

Тогда игрушка будет включаться при поднесении к ней замаскированного магнита.

Рис. 3. Схема имитатора кряканья утки.

Генератор «шума дождя»

Рис. 4. Принципиальная схема генератора "шума дождя" на транзисторах.

Генератор «шума дождя», описанный в монографии В.В. Мацкевича (рис. 4), вырабатывает звуковые импульсы, поочередно воспроизводимые в каждом из телефонных капсюлей. Эти щелчки отдаленно напоминают падение капель дождя на подоконник.

Для того чтобы придать случайность характеру падения капель, схему (рис. 4) можно усовершенствовать, введя, например, последовательно с одним из резисторов канал полевого транзистора. Затвор полевого транзистора будет представлять собой антенну, а сам транзистор будет являться управляемым переменным резистором, сопротивление которого будет зависеть от напряженности электрического поля вблизи антенны.

Электронный барабан-приставка

Электронный барабан — схема, генерирующая звуковой сигнал соответствующего звучания при прикосновении к сенсорному контакту (рис. 5) [МК 4/82-7]. Рабочая частота генерации находится в пределах 50...400 Гц и определяется параметрами RC-элементов устройства. Подобные генераторы могут быть использованы для создания простейшего электромузыкального инструмента с сенсорным управлением.

Рис. 5. Принципиальная схема электронного барабана.

Электронная скрипка с сенсорным управлением

Рис. 6. Схема электронной скрипки на транзисторах.

Электронная «скрипка» сенсорного типа представлена схемой, приведенной в книге Б.С. Иванова (рис. 6). Если к сенсорным контактам «скрипки» приложить палец, включается генератор импульсов, выполненный на транзисторах VT1 и VT2. В телефонном капсюле раздастся звук, высота которого определяется величиной электрического сопротивления участка пальца, приложенного к сенсорным пластинкам.

Если сильнее прижать палец, его сопротивление понизится, соответственно возрастет высота звукового тона. Сопротивление пальца зависит также от его влажности. Изменяя степень прижатия пальца к контактам, можно исполнять незамысловатую мелодию. Начальную частоту генератора устанавливают потенциометром R2.

Электромузыкальный инструмент

Рис. 7. Схема простого самодельного электромузыкального инструмента.

Электромузыкальный инструмент на основе мультивибратора [В.В. Мацкевич] вырабатывает электрические импульсы прямоугольной формы, частота которых зависит от величины сопротивления Ra — Rn (рис. 7). При помощи подобного генератора можно синтезировать звуковую гамму в пределах одной-двух октав.

Звучание сигналов прямоугольной формы очень напоминает органную музыку. На основе этого устройства может быть создана музыкальная шкатулка или шарманка. Для этого на диск, вращаемый ручкой или электродвигателем, наносят по окружности контакты различной длины.

К этим контактам напаивают предварительно подобранные резисторы Ra — Rn, которые определяют частоту импульсов. Длина контактной полоски задает длительность звучания той или иной ноты при скольжении общего подвижного контакта.

Простая цветомузыка на светодиодах

Устройство цветомузыкального сопровождения с разноцветными светодиодами, так называемая «мигалка», украсит музыкальное звучание дополнительным эффектом (рис. 8).

Входной сигнал звуковой частоты простейшими частотными фильтрами разделяется на три канала, условно называемые низкочастотным (светодиод красного свечения); среднечастотным (светодиод зеленого. свечения) и высокочастотным (желтый светодиод).

Высокочастотная составляющая выделяется цепочкой С1 и R2. «Среднечастотная» компонента сигнала выделяется LC-фильтром последовательного типа (L1, С2). В качестве катушки индуктивности фильтра можно использовать старую универсальную головку от магнитофона, либо обмотку малогабаритного трансформатора или дросселя.

В любом случае при настройке устройства потребуется индивидуальный подбор емкости конденсаторов С1 — СЗ. Низкочастотная составляющая звукового сигнала беспрепятственно проходит через цепь R4, СЗ на базу транзистора VT3, управляющего свечением «красного» светодиода. Токи «высокой» частоты закорачиваются конденсатором СЗ, т.к. он имеет для них крайне малое сопротивление.

Рис. 8. Простая цветомузыкальная установка на транзисторах и светодиодах.

Электронная игрушка "угадай цвет" на светодиодах

Электронный автомат предназначен для отгадывания цвета включившегося светодиода (рис. 9) [Б.С. Иванов]. Устройство содержит генератор импульсов — мультивибратор на транзисторах VT1 и VT2, связанный с триггером на транзисторах VT3, VT4. Триггер, или устройство с двумя устойчивыми состояниями, поочередно переключается после каждого из пришедших на его вход импульсов.

Соответственно, поочередно высвечиваются и разноцветные светодиоды, включенные в каждое из плеч триггера в качестве нагрузки. Поскольку частота генерации достаточно высока, мигание светодиодов при включении генератора импульсов (нажатии на кнопку SB1) сливается в непрерывное свечение. Если отпустить кнопку SB1, генерация прекращается. Триггер устанавливается в одно из двух возможных устойчивых состояний.

Поскольку частота переключений триггера была достаточно велика, заранее предсказать, в каком состоянии окажется триггер, невозможно. Хотя из каждого правила есть исключения. Играющим предлагается определить (предсказать), какой именно цвет появится после очередного запуска генератора.

Либо предлагается угадать, какой цвет загорится после отпускания кнопки. При большом наборе статистики вероятность равновесного, равновероятного высвечивания светодиодов должна приблизиться к значению 50:50. Для малого числа попыток это соотношение может не выполняться.

Рис. 9. Принципиальная схема электронной игрушки на светодиодах.

Электронная игрушка "у кого лучше реакция"

Электронное устройство, позволяющее сопоставить скорость реакции двух испытуемых [Б.С. Иванов], может быть собрано по схеме, приведенной на рис. 10. Первым высвечивается индикатор — светодиод того, кто первый нажмет «свою» кнопку.

В основе устройства триггер на транзисторах VT1 и VT2. Для повторного тестирования скорости реакции питание устройства следует кратковременно отключить дополнительной кнопкой.

Рис. 10. Принципиальная схема игрушки "у кого лучше реакция".

Самодельный фототир

Рис. 11. Принципиальная схема фототира.

Светотир С. Гордеева (рис. 11) позволяет не только играть, но и тренироваться [Р 6/83-36]. Фотоэлемент (фотосопротивление, фотодиод — R3) направляют на светящуюся точку или солнечный зайчик и нажимают спусковой крючок (SA1). Конденсатор С1 разряжается через фотоэлемент на вход генератора импульсов, работающего в ждущем режиме. В телефонном капсюле раздается звук.

Если наводка неточна, и сопротивление резистора R3 велико, то энергии разряда недостаточно для запуска генератора. Для фокусировки света необходима линза.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Клавишный электромузыкальный инструмент, схема которого показана на рисунке 1 сделан на одной микросхеме К561ЛА7, содержащей четыре логических элемента. Клавиатура состоит из двух блоков по 12 кнопок - клавиш в каждом. Каждый блок управляет одним голосом инструмента.
На элементах D1.1 и D1.2 сделан мультивибратор, вырабатывающий частоты от 988 Гц до 523 Гц.

С помощью кнопок клавиш S2 S13 можно выбирать такие частоты. 988Гц, 932Гц, 880Гц, 831 Гц, 784Гц, 740Гц. 698Гц, 659Гц, 622 Гц. 587Гц, 554 Гц и 523Гц. Это соответствует тонам: «Си» второй октавы, «Си-бемоль», «Ля». «Ля-бемоль», «Соль», «Соль-бемоль», «Фа», «Ми», «Ми-бемоль», «Ре». «Ре бемоль» и «До».

Частота колебаний на выходе мультивибратора зависит от емкости конденсатора С2 и сопротивления между входом и выходом элемента D1.1. Это сопротивление зависит от того какая из кнопок S2-S13 нажата, и какие из резисторов R2-R25 будут включены этой кнопкой.

Колебания с выхода мультивибратора через диод VD1 и резистор R27 поступают на базу усилителя на транзисторе V11, в коллекторной цепи которого есть динамик В1.

В микросхеме K561ЛA7 есть четыре логических элемента, на двух других, - D1.3 и D1.4 сделан второй мультивибратор, который почти такой же, как мультивибратор на D1.1 и D1.2, но емкость конденсатора С3 здесь больше чем С2, поэтому второй мультивибратор вырабатывает колебания тона вдвое ниже, чем первый.

Колебания с выхода мультивибратора на D1.3 и D1.4 через диод VD2 и резистор R28, так же, как и колебания первого мультивибратора, поступают на базу транзистора VT1.

Питается музыкальный инструмент от батареи напряжением 9V («Крона»). Большинство деталей расположены на небольшой односторонней печатной плате, монтажная схема и схема расположения печатных дорожек, которой показаны на рисунке 2.

Печатную плату можно сделать любым доступным способом. Дорожки могут выглядеть по-другому, например, быть шире или другой формы. Важно чтобы соединения были такими как на рисунке и не было замыканий между дорожками.

Кнопки, выключатель и динамик расположены на передней (верхней) панели пластмассовой коробки, которая служит корпусом.

Кнопки могут быть любого типа, - какие сможете приобрести. Важно чтобы они были замыкающими и без фиксации (то есть, замкнута пока держишь нажатой, а как отпустишь - размыкается). Динамик подойдет тоже практически любой, но желательно широкополосной малогабаритный, например, такой как в карманных приемниках. Подключая источник питания, будьте осторожны. так как при неправильной полярности подключения микросхема может сдохнуть.

После монтажа внимательно проверьте правильность монтажа, расположения деталей, установку микросхемы. Устанавливая микросхему помните, что ключ на её корпусе находится возле 1-го вывода или возле торца со стороны 1-го и 14-го вывода. То есть, если смотреть на рисунок 2, ключ будет слева.

При безошибочном монтаже и исправных деталях музыкальный инструмент работоспособен сразу после первого включения, но чтобы его звучание точно соответствовало нотному ряду необходимо сопротивления R2-R25 И R30-R53 подобрать при налаживании инструмента.

При этом, нужно пользоваться каким-то настроенным музыкальным инструментом, определяя ноты на слух, или частотомером измеряя частоту на выходе мультивибраторов (значения частот указаны вначале статьи).

Впрочем, серьезно относиться к данному инструменту не нужно, - это скорее игрушка, чем настоящий музыкальный синтезатор. Если все резисторы, а так же конденсаторы С2 и С3 будут именно таких номиналов, как показано на схеме, инструмент будет издавать звуки, достаточно близкие к звучанию соответствующих нот.

Сегодня мы будем делать схему так называемую «Музыкальный инструмент». Делать мы будем её на таймере NE555 , так как с микроконтроллерами не каждый знаком, да и не у всех есть возможность их приобрести, а стоимость данной микросхемки (КР1006ВИ1 ) всего 10 центов.

Для изготовления электронного музкального инструмента нам потребуется:

1. Микросхема NE555 – 1шт.

2. Резисторы: 6.8 кОм – 2 шт 4.7 кОм - 2 шт, 3.3 кОм – 2 шт, 2.2 кОм – 2 шт, 5.6 кОм – 1 шт. Использовать будем СМД, конечно можно и в ДИП корпусе, но печатнрую плату делал под СМД.

3. Керамические конденсаторы: 10 (103) нанофарад – 1 штука, 100 (104) нанофарад – 1 штука тоже.

4. Электролитический конденсатор на 22 пикофарад от 16 В.

5. Динамик 8 Ом.

6. Кнопки обычные 8 шт.

Теперь приступим к изготовлению устройства - скачайте печатную плату . Прежде всего паяем панель и керамические конденсаторы, если нету панелек - паяем микросхему напрямую.