Музыкальный звонок с возможностью замены мелодий без использования программатора

Содержание

Музыкальный звонок с возможностью замены мелодий без использования программатора

Музыкальный звонок с 64 мелодиями на МК

Автор: Pushok62, vo_pushkov@mtu-net.ru
Опубликовано 27.10.2016
Создано при помощи КотоРед.

Лет 25 назад у нас «по рукам ходила» ксерокопия нарисованной от руки схемы музыкального звонка с 64 мелодиями на микросхемах ТТЛ логики и микросхеме ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием К573РФ2 (РФ5). Откуда взялась эта схема, прошивка к ней, а также кто является её автором, сейчас уже неизвестно, но звонок, собранный по этой схеме на микросхемах 133 серии исправно работает до сих пор. Ниже приведена перерисованная в электронном виде исходная схема звонка с нанесёнными на неё пояснениями:

К достоинствам звонка, собранного по этой схеме, наряду с большим количеством мелодий в прошивке можно отнести: случайный выбор мелодии, тональный диапазон 2 октавы, громкий насыщенный звук при использовании достаточно мощного динамика в хорошем (лучше – деревянном) корпусе, возможность регулировки громкости, наличие в некоторых мелодиях эффекта «вибрато», полное обесточивание схемы в дежурном режиме (если учесть, что микросхемы 155 серии потребляют ощутимый ток). К недостаткам относятся: необходимость использования сети переменного напряжения 220V для питания звонка и требование наличия отдельной (изолированной) не связанной с сетью кнопки, а также отсутствие печатной платы, и, как следствие, кропотливый монтаж звонка на макетной плате с помощью провода МГТФ.

Для обхода первого недостатка пара проводов, подводимых к контактам кнопки дверного звонка, отсоединялась от кнопки, закорачивалась и изолировалась внутри кнопки, а торчащие из стены квартиры соответствующие провода от штатного звонка использовались для непрерывной подачи напряжения сети к новому звонку. От контактов кнопки в квартиру заводилась отдельная изолированная пара проводов.

А вот из-за второго недостатка изготовление конструкции на заказ или в качестве подарка, например, родственникам и друзьям, представлялось не очень заманчивым занятием. Сейчас такую конструкцию повторить ещё сложнее, так как применённые в звонке микросхемы практически вышли из употребления.

Далее описан полный аналог исходного звонка (по звучанию), построенный на микроконтроллере ATtiny2313 и микросхеме EEPROM (постоянной памяти) AT24C16 объемом 2К, содержащий минимум деталей:

В задающем генераторе МК применён внешний кварцевый резонатор на 8 МГц, так как при использовании встроенного RC-генератора была слышна нестабильность тонов нот. Функции всех логических микросхем, используемых в исходной схеме звонка, реализуются в МК программно-аппаратным способом. В программе звонка реализована защита от постоянного нажатия на кнопку. В процессе анализа исходной схемы был выполнен расчёт частот нот, генерируемых звонком по кодам, записанным в ПЗУ. Для тех, кому интересно, этот расчёт в файле формате Excel прикреплён в конце статьи.

Номинал переменного резистора R6 (с линейной характеристикой) может отличаться от указанного на схеме, при этом сопротивление резистора R7 также необходимо пропорционально изменить. В качестве регулятора громкости можно использовать и подстроечный резистор, например, типа СП3-19Б, запаяв его непосредственно на плату звонка.

В качестве излучателя подойдёт практически любой динамик мощностью 0,5..2 Вт с сопротивлением катушки 8 Ом.

Файлы прошивок МК (c исходным кодом на AVR C++) и микросхемы ПЗУ приведены во вложении. Коды программируемых Fuse-битов МК указаны на принципиальной схеме. Микросхема EEPROM программировалась с помощью недорогого китайского программатора типа CH341A.

Так как по сравнению с исходной схемой ток, потребляемый звонком в состоянии покоя ничтожно мал, устройство постоянно находится под напряжением в состоянии ожидания нажатия кнопки, что позволило кроме режима случайного выбора мелодий без труда реализовать также режим их последовательного перебора (при снятой перемычке J1).

Блок питания, формирующий на выходе постоянное напряжение +5V, особенностей не имеет. В нём можно использовать любой подходящий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 8..9V и обеспечивающий выходной ток 0,3А. Для отключения звонка используется выключатель, совмещённый с переменным резистором регулятора громкости. Как правило, такой выключатель является низковольтным, поэтому он включён в цепь вторичной обмотки трансформатора. Если использовать отдельный выключатель (тумблер) на соответствующее напряжение, его лучше включить в цепь первичной обмотки силового трансформатора для полного обесточивания устройства. Использование предохранителя в цепи первичной обмотки трансформатора обязательно в любом случае (можно использовать, например, держатель предохранителя типа FD-2837-B).

Контакты кнопки подключаются к разъёму XP1, непосредственно соединенному с МК. Чтобы обезопасить МК, отгородив его от «внешнего мира», можно использовать дополнительный узел гальванической развязки контактов кнопки, собранный по известной схеме на оптроне или твердотельном реле (приведена снизу на схеме звонка). Элементы R1, R3, R4, VD1 являются защитными, резистор R2 служит для разряда гасящего конденсатора C1, в качестве которого можно применить конденсатор подавления ЭМП, рассчитанный на переменное напряжение 275..300V.

Существует два варианта подключения данного узла. В первом случае к клеммам C и D (по схеме) подключается кнопка обычного дверного звонка, подающая на вход узла переменное напряжение 220V; к клеммам A и B (по схеме) блока питания подводится отдельная линия напряжения питающей сети. Второй случай рассчитан на использование отдельной изолированной от сети кнопки звонка, при этом клеммы A и D закорачиваются, кнопка подсоединяется к клеммам B и C, а напряжение сети, получаемое от проводов штатного звонка (как было описано выше), подаётся на клеммы A и B блока питания.

Использование узла гальванической развязки гарантированно предотвратит «фейерверк», если при установке звонка будут случайно перепутаны пары проводов, подводящих к нему питающую сеть и кнопку (как показывает практика, такой вариант не исключён).

Звонок собран на 4-х печатных платах, рисунки которых в формате программы «Sprint Layout 5» приведены в одном прикреплённом файле. Это – собственно плата звонка, плата блока питания (выпрямителя и стабилизатора) и плата узла гальванической развязки кнопки, выполненные из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1 мм и припаянные отрезками жёсткого провода к общей плате из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, на которой закрепляется также силовой трансформатор:

Вид печатной платы звонка

Вид печатной платы блока питания

Вид печатной платы узла гальванической развязки кнопки

Общий вид на монтаж звонка

Для соединения плат воедино использовались отрезки выводов радиодеталей. Плату гальванической развязки кнопки в целях безопасности целесообразно закрыть защитной диэлектрической крышкой, просунув её между трансформатором и платой:

Защитный кожух

Собранная конструкция размещается внутри корпуса подходящего размера. Можно сделать корпус вручную, например, спаять его из фольгированного стеклотекстолита и обтянуть декоративной плёнкой, или собрать из фанеры и обклеить шпоном.

Печатные платы можно просто соединить проводами, не используя общую соединительную плату и закрепив их по отдельности в удобных местах корпуса, как и силовой трансформатор. В этом случае габариты звонка могут быть уменьшены за счёт более рационального использования внутреннего объёма корпуса.

При монтаже цепей, находящихся под напряжением питающей сети, не забудьте о соблюдении правил техники безопасности!

Музыкальный звонок с заменяемыми мелодиями

Особенность устройства:

Возможность для пользователя самому обновлять мелодии звонка с помощью специальной программы “Редактор мелодий”, работающей в среде Windows 9X/NT/2000. Программа позволяет импортировать мелодии из MIDI файлов. Для записи мелодий в звонок не требуется программатор.

Функциональные возможности:

  • Звонок может содержать не более 100 мелодий.
  • Количество нот в мелодии ограничено лишь размером свободной памяти звонка. Общий размер памяти звонка составляет 255 нот. Каждая новая мелодия уменьшает свободную память звонка на величину, равную количеству нот в мелодии плюс одна нота.
  • Замена мелодий без использования программатора.
  • Два режима выбора мелодий: последовательный и ручной.
Читайте также:  Телефония и фрикинг

Электрические характеристики:

Напряжение питанияот 3,0 до 5,5 В.
Ток, потребляемый в режиме покояне более 27 мкА.
Ток, потребляемый в режиме воспроизведения мелодиине более 250 мА.

Принципиальная схема звонка:

Схема подключения кнопки звонка:

Печатная плата и схема расположения элементов:

  • Схему и печатную плату звонка в формате P-CAD 2000 (ACCEL EDA) можно скачать здесь.

Описание работы звонка:

Звонок построен на базе микроконтроллера PIC12C509. Мелодии звонка хранятся в электрически программируемой микросхеме памяти с I2C шиной типа 24С04. Все сигналы, необходимые для управления работой звонка и чтения/записи мелодий, выведены на один разъем XP1. К этому разъему подключаются либо кнопка звонка, либо кабель для связи с компьютером.
Звонок имеет два режима выбора мелодий: последовательный и ручной. При последовательном режиме мелодии воспроизводятся последовательно одна за другой по кругу. Кнопка “Выбор мелодии” в этом режиме не используется. При ручном режиме воспроизводится постоянно одна и та же мелодия. Эта мелодия выбирается кнопкой “Выбор мелодии”. Режим выбора мелодий задается при записи мелодий в звонок.

Редактор мелодий:

Для создания мелодий и записи их в звонок используется программа для персонального компьютера – “Редактор мелодий”, работающая в среде Windows 9X/NT/2000. Программа позволяет импортировать мелодии из MIDI файлов.

Подключение звонка к компьютеру:

При необходимости записи новых мелодий звонок подключается с помощью кабеля к LPT-порту компьютера (порт принтера).

Схема кабеля для подключения звонка к компьютеру:

Для записи мелодий в звонок необходимо:

  1. Выключить питание компьютера и звонка.
  2. Подключить соединительный кабель одним концом к звонку, а другим концом к LPT порту компьютера.
  3. Включить питание звонка.
  4. Включить питание компьютера, загрузить Windows и “Редактор мелодий”.
  5. Записать в звонок мелодии.
  6. Завершить работу в Windows, выключить компьютер.
  7. Отсоединить звонок от компьютера.

Управляющая программа микроконтроллера:

Микроконтроллер с “зашитой” управляющей программой можно приобрести у автора. Цена договорная.

Автор Буров Михаил. (email burov (at) kosnet.ru)

Редактор мелодий для музыкального звонка

Редактор мелодий для музыкального звонка – это программа, позволяющая:

  • Создавать мелодии.
  • Импортировать готовые мелодии из MIDI файлов .
    (В том числе и из караоке файлов с расширением kar).
  • Записывать мелодии в музыкальный звонок.

Программа работает в среде Windows 9X/NT/2000. Для ее работы необходима библиотека mfc42.dll, которую легко можно найти в Интернете. Но скорее всего она уже имеется на большинстве компьютеров.

СХЕМЫ МУЗЫКАЛЬНЫХ ЗВОНКОВ

В настоящее время в продаже можно найти разнообразные звонки, на любой вкус, как музыкальные, предоставляющие на выбор до двух десятков мелодий, так и обычные, без наворотов, которые только выполняют главную функцию, сигнализируют о том, что кто-то пришел. Можно ли собрать музыкальный звонок самому? Разумеется можно, и в этой статье мы рассмотрим, как собрать такой звонок. Схема звонка довольно простая, и содержит всего 6 деталей, не считая кнопок включения воспроизведения мелодии и кнопки смены мелодии. Выпускается микросхема с девяностых годов прошлого века и наверняка знакома многим радиолюбителям.

Схема звонка на УМС-8 вариант 1

На схеме указана микросхема УМС-7, но по этой схеме можно смело собирать звонок с применением микросхемы УМС-8, цоколевка у них одинаковая, но есть небольшие различия в величине питающего напряжении. На следующем рисунке можно увидеть внешний вид микросхемы, в стандартном Dip корпусе, 14 ножек:

Собранное мною устройство имеет 2 кнопки — Play и Выбор. Выглядит оно следующим образом:

Музыкальный звонок самодельный

Кнопку Play (SA1), в случае если решите собрать, с целью использовать, как квартирный звонок, нужно продублировать (подключить параллельно две кнопки) и вывести вторую с наружной стороны входной двери. Во время звучания мелодии, нажатием на кнопку Выбор (SA2), можно сменить звучащую мелодию. Схема звонка довольно экономичная и позволяет питать устройство от двух батареек АА или ААА. Для легкой замены батареек использовал стандартный заводской отсек под 2 батарейки.

Отсек на 2 батарейки АА

Громкости звучания при этом хватает, чтоб просигнализировать о приходе к вам. В схеме используется кварц на 32768 Гц. Помнится встречал подобные, на старинных материнках. Привожу также свой вариант печатной платы звонка:

Печатная плата звонка дверного

Если кто-то захочет использовать мой вариант печатной платы для программы sprint layout, в конце статьи можно будет скачать по ссылке. При выводе платы на принтер, используем прямую печать. В микросхемах зашиты обычно 2-3 мелодии, в некоторых дополнительно есть звуковой сигнал, подобный сигналу электронного будильника. Исключение составляет микросхема УМС-8-08, в ней зашиты 8 мелодий. Ознакомиться со списком мелодий можно на следующем рисунке:

Список мелодий УМС 7 — УМС 8

Также приведу вариант схемы с кнопкой остановки звучания мелодии:

Схема звонка — вариант 2

КТ315 можно заменить на другой маломощный транзистор структуры n-p-n, например, на КТ3102. Динамик, в качестве эксперимента подключал мощностью 2 ватта, звучало нормально. Остановился, в первую очередь из-за габаритов устройства на динамике 0.5 Ватт, 8 Ом, который и установил в звонок. Громкость звонка, при применении динамика с сопротивлением 4 Ом, будет несколько выше. Приведу еще один вариант рисунка подключения микросхемы:

Схема звонка вариант 3

В этой схеме также предусмотрена кнопка остановки звучания. Начинающим, у кого маловато опыта в пайке, чтобы не перегреть микросхему при впаивании, порекомендую впаять в плату панельку, а микросхему вставлять уже в эту панельку. Здесь есть дополнительный плюс: если мелодии надоедят, микросхему можно легко заменить на другую, с другим номером, набор мелодий соответственно тоже поменяется. Автор статьи — AKV.

Музыкальные звонки с автоматическим перебором мелодий

Для того чтобы сменить мелодию, воспроизводимую УМС, необходимо во время ее звучания или в течение нескольких десятых долей секунды после окончания подать импульс высокого логического уровня на вход “Выбор мелодии” (ВМ) микросхемы синтезатора. В последнем случае следующая мелодия начинает воспроизводиться независимо от логического уровня на входе “Пуск” (S)

На рис. 1 показана схема простейшего звонка, который автоматически перебирает все имеющиеся в памяти УМС мелодии.

На вывод 13 микросхемы DD1 постоянно подана логическая 1, поэтому после включения питания начинается воспроизведение первой из мелодий. Короткие импульсы низкого уровня на инверсном выходе DD1 (вывод 14) через диод VD1 разряжают конденсатор С1. Хотя в интервалах между импульсами этот конденсатор немного заряжается через резистор R1, во время звучания мелодии напряжение на нем не успевает достичь порога срабатывания входа ВМ. Это произойдет только после окончания мелодии и прекращения импульсов, когда на выводе 14 DD1 установится постоянное напряжение, близкое к питающему. В результате будет начато воспроизведение следующей мелодии, а вновь появившиеся на выводе 14 DD1 импульсы разрядят конденсатор C1.

К постоянной времени цепи R1C1 предъявляются противоречивые требования. С одной стороны, она должна быть достаточно большой, чтобы конденсатор не успевал заряжаться о интервалах между импульсами, с другой – по окончании мелодии он должен успеть зарядиться прежде, чем начнется ее повторное воспроизведение. Ситуация осложняется тем. что встречаются мелодии, состоящие из двух и более частей, разделенных довольно продолжительными паузами. Такая мелодия может смениться раньше, чем прозвучит полностью.

Звонок собирают навесным монтажом непосредственно на выводах микросхемы DD1. в качестве которой лучше всего применить УМС8-08 или УМС7-08. Подойдет также УМС7-01. Диод VD1 -любой маломощный кремниевый, например, серий КД102. КД103. КД521. КД522. Резистор R1 – МЛТ-0.125. конденсатор С1 – КМ-6. Налаживание заключается в подборке резистора R1. Если мелодия сменяется слишком рано, необходимо увеличить его сопротивление. Если она “зацикливается”, сопротивление следует уменьшить.

Встраивая звонок в часы, имеющие собственный генератор, работающий на частоте 32768 Гц. кварцевый резонатор ZQ1 можно исключить. Вывод 3 микросхемы DD1 в этом случае соединяют с выводом 5. а на вывод 7 подают сигнал генератора. Можно соединить вывод 7 непосредственно с одним из выводов кварцевого резонатора часов, каким именно – определяют экспериментально.

Более сложный звонок, схема которого показана на рис. 2, гарантированно воспроизводит все записанные в памяти синтезатора мелодии полностью. Кроме УМС DD4. в нем имеются узлы формирования управляющих импульсов (DDI.2, DD2, DD3.3, DD1.6). отключения выхода (DD3.1, DD3.2, DD3.4) и тактовый генератор (DD1.1, DD1.3-DD1.5).

Читайте также:  Как провести проводку на балкон своими руками?

После подачи напряжения питания на прямом выходе микросхемы DD4 (вывод 1) устанавливается низкий уровень и конденсатор С1 заряжается через резистор R1 Как только напряжение на конденсаторе станет ниже порога переключения элемента DD1.2. низкий логический уровень на выходе последнего сменится высоким. Это переведет счетчик DD2 в исходное состояние и установит триггер из логических элементов DD3.1 и DD3.2 в состояние, запрещающее прохождение через элемент DD3.4 сигнала с вывода 14 микросхемы DD4 на базу транзистора VT1 В исходном состоянии счетчика DD2 высокий логический уровень с его выхода О (вывод 3) через элементы DD3.3 и DD1.6 поступает на вывод 13 микросхемы DD4 и начинается генерация мелодии. Но первый же импульс высокого уровня на выводе 1 УМС через диод VD1 разрядит конденсатор С1. и низкий логический уровень на выходе элемента DD1.2 разрешит работу счетчика DD2.

С каждым импульсом тактового генератора (элементы DD1.1. DD1.4, DDI.5) на выходах счетчика поочередно появляются импульсы высокого уровня. Его выходы 1 и 2 соединены соответственно со входами “Выбор мелодии” (ВМ) и “Стоп” (R) микросхемы DD4, поэтому после первого же импульса тактового генератора мелодия сменится, но звучать она не будет, так как выходные сигналы DD4 не проходят через элемент DD3.4. Вторым импульсом синтезатор будет остановлен.

Третий импульс генератора установит высокий логический уровень на выводе 7 счетчика DD2. Элементы DD3.3 и DD1.6 передадут его на вывод 13 микросхемы DD4 и начнется воспроизведение очередной мелодии. Одновременно переключится триггер DD3.1. DD3.2. разрешая прохождение звукового сигнала через элемент DD3.4. Следующий тактовый импульс установит высокий логический уровень на выводе 10 счетчика DD2, который поступит на его вывод 13 и запретит дальнейший счет. После окончания мелодии конденсатор С1 зарядится вновь и описанный цикл повторится.

Детали звонка можно смонтировать на плате, эскиз печатных проводников и расположение элементов на которой показаны на рис. 3.

Для микросхемы DD4 следует предусмотреть панель, что позволит при необходимости быстро сменить набор мелодий. Кроме указанной на схеме УМС8-08, в качестве DD4 подойдет УМС7-01. Микросхемы УМС7-03 и УМС7-05 в данном случае непригодны, так как прекращают воспроизведение мелодии вскоре после снятия разрешающего сигнала на выводе 13. Вместо микросхемы К561ИЕ8 можно установить К561ИЕ9, учтя различия в назначении их выводов. Транзистор VT1 может быть любым из серий КТ312, КТ315 или КТЗ102. Диод VD1 – любой маломощный кремниевый. Резисторы МЛТ-0,125. Конденсаторы C1 и С2 (оксидные) – К50-35 или К50-40, C3 – КМ-5. КМ-6.

Источник питания напряжением 3 В подключают к контактным площадкам Б (плюс) и В (минус). Гальванический элемент GB1 типоразмера А286 (AAA) в этом случае не нужен. Его устанавливают, если устройство работает совместно с электронными часами, питающимися напряжением 1.5 В от одного гальванического элемента. С положительным полюсом последнего соединяют контактную площадку А, с отрицательным – В. причем выключатель будильника должен разрывать одну из этих цепей. В сумме два элемента дадут необходимые 3 В.

Площадку Г соединяют с выходом кварцевого генератора часов. При необходимости (например, если частота генератора в часах отличается от 32768 Гц) можно включить резонатор на нужную частоту между выводами 7 и 8 микросхемы DD4. как это было показано на рис. 1. В этом случае ее вывод 3 следует подключить не к источнику питания, а к общему проводу (вывод 2).

Выходной сигнал звонка снимают с эмиттера (контактная площадка Е) либо с коллектора (контактная площадка Д) транзистора VT1. В первом случае его коллектор соединяют с источником питания (площадкой Б) непосредственно, во втором – через резистор или другую нагрузку.

На рис. 4 показано, как подключить звонок к распространенным электромеханическим часам М5188-Х. Сняв с них крышку, аккуратно отпаивают от печатной платы, на которой размещены все электронные узлы часов, выводы катушки L1. извлекают из корпуса ее, а затем и плату. В местах, отмеченных на рисунке крестами, печатные проводники перерезают. Контактные площадки элемента питания и выключателя будильника SA1 соединяют перемычкой из изолированного провода.

Имеющийся в часах транзистор VT1, который можно заменить отечественным серии КТ503, вместе с VT1 звонка образуют составной транзистор, управляющий излучателем звука BF1. Напряжение питания 3 В поступит на этот каскад с контактной площадки Б. Параллельно излучателю подключают диод VD1 – любой из серий КД102, КД103, КД521, КД522. Имеющийся в некоторых экземплярах часов конденсатор С1 емкостью 1000 пФ удаляют. Платы часов и звонка соединяют шестью проводами. Затем устанавливают плату часов на место и восстанавливают ее соединение с катушкой L1.

Правильно собранный звонок не требует налаживания. При его проверке следует учитывать, что звуковой сигнал появится спустя 5. 7 с после подачи напряжения питания. Длительность паузы между мелодиями можно изменить подборкой резистора R1.

Проекты : Игрушки

Звонок-проигрыватель рингтонов

Звонок собирается на микроконтроллере PIC 12 F 675 и проигрывает заранее определенные (прошитые) мелодии. Цель статьи – научить подготавливать текст мелодии для последующей компиляции прошивки. Предполагается, что читатель имеет навыки работы в среде программирования MPLAB для PIC микроконтроллеров.

В схеме светодиод «активность» включается в момент проигрывания мелодии; для упрощения конструкции светодиод и резистор в его цепи можно не использовать. В момент воспроизведения ток потребления не более 40 мА. Схема работает до напряжения 1,6В. Кнопкой «выбор» перебираем и прослушиваем мелодии. Кнопками «пуск» и «стоп» запускаем и останавливаем последнюю выбранную мелодию.

Звонок проигрывает монофонические мелодии. Количество мелодий зависит от суммарного числа нот в мелодиях. Например, в приложенном исходнике (прошивке) получилось примерно 240 нот на 6 мелодий в памяти программы и 120 нот на 1 мелодию в ПЗУ ( EEPROM ). Таким образом, имеется следующий репертуар из 7 мелодий:

– Огней как много золотых;

– На сопках Маньчжурии;

– Бородин – Князь Игорь;

– Крылатые качели (в EEPROM ).

Вы можете сделать свой набор мелодий. Источником мелодий являются midi файлы. Скачаем для примера полонез Огинского – «Прощание с Родиной» здесь http://www.rusm >

Задача – отредактировать полифоническую (многоголосую) мелодию в монофоническую (одноголосую) без аккордов, т.к. наш звонок в один момент времени может играть только одну ноту в пределах трёх октав. Не пугайтесь, это не сложно, ломать – не строить. Для этого скачиваем и устанавливаем редактор midi файлов – «Able MIDI Editor». Запускаем Able MIDI Editor и открываем в этом редакторе файл «Полонез.mid».

В верхней части программы наблюдаем интуитивно понятные кнопки воспроизведения и редактирования, в правой части программы – кнопки управления треками инструментов, в нижней части – вся дорожка с проигрываемыми нотами, по центру – фрагмент дорожки.

Итак, отключаем ненужное, оставляем один инструмент – в данном midi файле это 2й трек. Нажмите кнопки как на рисунке ниже.

После этого на дорожке остаются ноты с основной мелодией. Нам нужен небольшой фрагмент; выделяем мышью ноты с 0 по 21 секунду. Копируем выделенное (правой кнопкой мыши Copy ). Создаем новый лист мелодии через меню File – New . Вставляем наш фрагмент Edit – Paste . Смотрим точнее длину мелодии – 20,6 сек. Изменяем настройку длины мелодии Operations – Set Piece Length на 20,6 сек.

Снова выделяем весь трек и перетягиваем мышью на одну октаву вниз, чтобы звуки были в пределах первой, второй и третьей октав, подробнее смотри http://ru.wikipedia.org/wiki/Равномерно_темперированный_строй

Положение и длина полоски означает момент начала и конца проигрывания соответствующей ноты. Пробелы между полосками – паузы. Несколько полосок в один и тот же момент времени (полоски друг над другом) это условно аккорд.

Сохраняем полученный результат File – Save as … ; в диалоговом окне сохранения выбираем тип файла «*. mid » указываем новое имя, например «Полонез-21. mid ». Ликбез редактирования midi файлов закончен.

Далее преобразуем монофонический файл мелодии в последовательность символов, кодирующих ноту и её длительность. Для этого используем программу Ringtone Editor v2.2. Из программы Ringtone Editor открываем полученный файл «Полонез-21. mid ». Должны наблюдать следующее окно.

Читайте также:  Разводка электропроводки в квартире схема

Получаем последовательность символов, в которой указаны ноты (и длительности в скобках). Кому интересны подробности – читаем справку к Ringtone Editor в файле Editor.HLP.

E2(1/2) Dis2(1/16.) E2(1/16.) F2(1/8.) E2(1/8.) C2(1/16.) P(1/16) P(1/32) C2(1/16.) B1(1/16.) A1(1/2) C2(1/8.) E2(1/8.) E2(1/8.) A2(1/2) E2(1/8.) G2(1/4) Fis2(1/16.) F2(1/2) D2(1/8.) B2(1/4) A2(1/16.) Gis2(1/4) F2(1/16.) E2(1/4) D2(1/16.) E2(1/16.) P(1/16) P(1/32) E2(1/16.) D2(1/16.) C2(1/2) A1(1/8.) B1(1/16.) C2(1/16.) B1(1/16.) A1(1/16.) B1(1/16.) D2(1/16.) F2(1/16.) E2(1/16.) D2(1/16.) C2(1/16.) B1(1/16.) C2(1/16.) A1(1/16.) C2(1/16.) E2(1/16.) A2(1/16.) C3(1/2) A2(1/8.) B2(1/16.) C3(1/16.) B2(1/16.) A2(1/16.) B2(1/16.) D3(1/16.) F3(1/16.) E3(1/16.) D3(1/16.) C3(1/16.) B2(1/16.) A2(1/16.) Gis2(1/16.) A2(1/16.) B2(1/16.) Gis2(1/16.) B2(1/4.) A2(1/4)

Эту последовательность копируем в текстовый редактор и путём нехитрых автозамен и руками приводим к виду массива.

В самом конце добавляем паузу нулевой длительности– признак конца мелодии.

Проект с программой для микроконтроллера состоит из нескольких файлов. Управление воспроизведением мелодий находится в файле main.c в функции select(x). Массивы мелодий находятся в файле ringtones.c.

Добавляем массив с мелодией в ringtones.c ; оформление массива можно сделать по образцу имеющихся мелодий

const unsigned char ringtone 7 [][2] =

void select (unsigned char x)

case 1: play (ringtone1); break;

case 2: play (ringtone2); break;

case 3: play (ringtone3); break;

case 4: play (ringtone4); break;

case 5: play (ringtone7); break;

case 6: play_eeprom(); break;

и корректируем строчку по числу мелодий

num_melodi++; if (num_melodi>6) num_melodi=1;

Компилируем (HI-TECH C Compiler for PIC10/12/16 MCUs (PRO Mode) V9.71a). Будем считать, что у вас успешно откомпилировалось. Предварительно прошивку можно послушать в Протеусе с выводом реального звука из ПК на колонки (наушники). Модель звонка-проигрывателя прилагается.

Пример реализации на печатной плате

Пищит вполне громко, но лучше использовать электромагнитные динамики от игрушек.

Файлы (прошивки с разными наборами мелодий):

Музыкальный программируемый школьный звонок «Школьник-4»

Аннотация

Модуль «Школьник-4»

Для тех, кому не терпится попробовать его в работе, предлагаю сразу прошить свой роутер альтернативной прошивкой CyberWrt и выбрать в меню Модули / test этот модуль, далее нажать Install и через некоторое время вы сможете самостоятельно ставить эксперименты. Для полноценной работы необходима usb-аудиокарта, которая на фото вставлена прямо внутрь корпуса роутера.

Введение

В России и мире существует несколько десятков различных реализаций автоматизированных звонковых систем. Первые такие системы появились ещё при СССР, причём кое-где до сих пор работали. Многие из них просто автоматизируют подачу традиционных звонков громкого боя. Некоторая часть позволяет вместо обычных звонков использовать систему проводного вещания, которая обычно входит в состав системы оповещения в школе.

Описываемый ниже вариант является 4-м школьным звонком под незамысловатым названием «Школьник». Первые две версии были выполнены моим другом, Женей Пеннером, который реализовал их на AVR. Я перенял эстафету и третий вариант выполнил на основе мобильного телефона в виде приложения на Java2ME. Все они много лет трудились верой и правдой в некоторых школах на Урале и в Сибири.

Если мы посмотрим на исходники, то увидим, что очередной звонок представляет из себя набор shell- и javascript-скриптов. Подачей звонков управляют shell-скрипты, используя службу crond. Веб-интерфейс написан на javascript с использованием библиотеки jQuery. Роутер через аудио-карту подключается к усилителю системы проводного вещания. Доступ к управлению может быть организован как по локальной проводной сети, так и по WiFi.

На данный момент прототипы звонка «Школьник-4» были установлены в двух школах и несколько месяцев проходили опытную эксплуатацию.

Интерфейс

Общий вид и описание интерфейса представлены ниже.

Настройки

Настроек не много:

Автомат — это режим, при котором в 1 минуту первого каждый день происходит автоматическая смена расписания согласно годовому плану. Если автоматический режим выключен, то расписание будет постоянным (см. ниже).

Расписание — выбор расписания для ручного режима переключения.

Предварительный — время в минутах, за которое подаются предварительные звонки, если они включены (см. вкладку Расписания).

Мелодия — мелодия для предварительного звонка. Все мелодии из-за ограничения по месту в роутере пока ограничены набором из пяти.

Кнопка Синхронизировать устанавливает на роутере время из браузера. Дело в том, что TL-MR3020 синхронизируется через сеть, если же её нет, то устанавливается эпоха unix’а. Микросхемы RTC на борту нет. Это один из минусов этого роутера для такого применения.

Кнопка Останов останавливает службу crond, а Перезапуск — перезапускает.

Кнопка Тест тестирует звуковой тракт, проигрывая короткий звуковой файл.

Это просто детская раскраска. «Макаем» кистью в расписание и малюем какое надо на текущий год. Не забываем сохранить своё творчество, нажав на кнопку Сохранить. Этот план нужен для автоматического режима смены расписания.

Расписания

Добавлять и убирать расписания в текущей версии нельзя, но их можно редактировать. Выбираем расписание из списка, внизу появляется набор звонков для него. Добавляем / удаляем строчки, меняем мелодию, включаем или исключаем звонок из задания для службы crond, включаем или исключаем дополнительный предварительный звонок. Всё интуитивно понятно. Можно также проиграть текущую мелодию, но проигрываться она будет в браузере, а не через аудио-карту.
Кнопка Применить нужна, если сразу изменяется несколько расписаний. Сначала нужно Применить текущие изменения, чтобы перейти к следующему расписанию, а потом нажать Сохранить. После этого сохранятся все изменения.

Вкладки Системный журнал и Отладка содержат специфическую информацию для настройки звонка. CyberWrt модуль «Школьник-4» сразу готов к работе после установки. Если служба crond не запущена, то вместо надписи РАБОТАЕТ будет надпись ОСТАНОВЛЕН. Никаких звонков при этом подаваться не будет.

Порядок работы

1. Устанавливаете модуль или собираете его самостоятельно для своей системы.
2. Редактируете расписания, сохраняете.
3. Составляете годовой план, сохраняете.
4. Включаете автоматический режим, сохраняете.
5. Кнопка Перезапуск.

Примечание. Если роутер не подключён к локальной сети или по другой причине не может синхронизироваться через сеть для установки времени, то эту операцию нужно выполнить вручную (кнопка Синхронизировать). К сожалению, часовой пояс тоже нужно изменять вручную в конфигурационном файле, что требует специальных познаний.

Преимущества

— замена человека, всегда точная подача звонков;
— более приятная психологическая атмосфера в школе;
— возможность настройки управления через локальную сеть или WiFi (необходима квалификация);
— настройка звонка осуществляется через браузер смартфона, планшета, ноутбука или ПК;
— работа в ручном режиме (выбранное расписание) или автоматическом — по годовому плану.

Недостатки

— требуется наличие системы проводного вещания (звонок подключается к свободному входу усилителя);
— предустановлено 5 мелодий (обычно больше не требуется), возможности загружать свои через интерфейс пока нет;
— роутер, на котором основан звонок, не имеет возможности сохранять время при выключении питания, но может синхронизироваться через сеть, если настроен для работы в сети, где есть выход в Интернет. Поэтому при включении нужно выполнить операцию синхронизации через интерфейс.
— доступно для изменения 4 произвольных расписания (в будущем появится возможность добавлять произвольное количество, хотя этого обычно не требуется);

Файлы

action.cgi — обработчик post-запросов от странички;
index.cgi — необходим как часть модуля CyberWrt;
json.cgi — парсер JSON на shell-скрипте;
scheduler.cgi — формировать задания для crond;

main.html — основная страничка;
style.css — стили для вкладок;

jquery-1.11.0.min.js — библиотека jQuery;
main.js — содержит классы для работы с объектами на страничке: расписаниями, настройками, планом и т.д.
webtoolkit.base64.js — кодек Base64;

*.json — конфигурационные файлы;
*.mp3 — мелодии;

log.txt — журнал сообщений, циклически перезаписывается.

Прочее

Исходники распространяются свободно, бесплатно и на свой страх, как говорится. В качестве звуковой карточки подойдёт простая китайская за 150 р. (она изображена на фото сверху, привинчена при помощи скрепки). Если хотите установить такой звонок у себя в школе, то идите договариваться прямо на приём к директору школы, в частном порядке. Мне не нужно никаких плюшек за реализацию, мне было бы приятно просто знать, если где-то будет работать такое устройство. Единственно, я бы принял в дар для коллекции старые советские звонки типа «Электроника».

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector