Сказано — сделано!
При пользовании бытовыми электроприборами (к примеру, электрическим светильником), появляется неудобство: вы желаете нормально заснуть, но приходится подниматься, доходить к розетке и вынимать из неё вилку. Предлагаемое электронное устройство разрешает руководить (включать в работу либо выключать) разными бытовыми устройствами на расстоянии легко произносимыми звуками. Достаточно сообщить определённое слово и пожалуйста: получил (либо умолк) радиоприёмник либо телевизор; загорелся (либо потух) электрический светильник либо ёлочная гирлянда.
Устройство складывается из пульта и трёх тумблеров. Для управления употребляются три командных слова: «свет» — для включения светильника, «цвет» — для включения ёлочной гирлянды, и «звук» — дабы получил радиоприёмник.
Схема пульта, содержащего блок фильтров, в которых происходит амплитуды и анализ частоты звукового сигнала (сообщённого слова), изображена на рисунке 1. Результаты анализа передаются в схему памяти для сравнения с командными словами.
При их совпадении со схемы памяти выдаются сигналы управления для включения либо выключения светильника, ёлочной гирлянды либо радиоприёмника.
Речевой сигнал с микрофона ВМ1 поступает на базы транзисторов VT1, VT11, VT22 и VT25 блока фильтров. На транзисторах VT2, VT3, VT4 собран фильтр высших частот, выделяющий из речевого сигнала шипящие звуки «с, ц, з», каковые отфильтровываются высокочастотным фильтром, проходя по цепи С1 — VT2 — VT3 — R6 — VT4.
Дополнительно сигнал звуков «с, ц, з» фильтруется цепью на транзисторах VT5 и VT6, конденсаторе С2, резисторах R8 — R11. Полученное постоянное напряжение, равное по уровню сигналу звука «с», пропускает цепь R12 — СЗ — R13. Сигнал звуков «с, ц, з» с их уровнем напряжения проходит по цепи R32 — С5 — R34. Данный же сигнал звуков «с, ц, з» через резистор R33 открывает транзистор VT15. Поступивший через диод VD2 на базу транзистора VT7 речевой сигнал звука «с» открывает его, а транзистор VT8 наряду с этим закрывается.
Образующееся на коллекторе VT8 напряжение заряжает конденсатор С4. Заряжённый конденсатор поддерживает в открытом состоянии транзистор VT7, а транзистор VT8 наряду с этим остаётся закрытым. Сигнал звука «с», поступивший на базу транзистора VТ7, запоминается логическим элементом, собранным на транзисторах VТ7 и VТ8, резисторах R14 — R17, конденсаторе С4 схемы памяти.
Сигнал большого уровня с коллектора транзистора \/Т8 проходит двойную линию задержки, собранную на транзисторах \/Т9 и VТ 10, резисторах R18 — R22, конденсаторе С6, диоде VD1 и транзисторах VТ19 и VТ21, резисторах R23, R67, R69, R70, R72, конденсаторе С12, диоде VD9 и через диод VD4 поступает на базу транзистора VТ8, открывая его. Наряду с этим транзистор VТ7 закрывается. Напряжение на его коллекторе будет равняется нулю.
Не будет и сигнала запоминания звука «с».
При поступлении через диод VDЗ сигнала звуков «ц» либо «з» на базу VТ16 транзистор раскрывается, а VТ17 закрывается. Этот логический элемент схемы памяти (транзисторы VT16, VT17) запоминает сигнал звука «ц» либо «з» на время прохождения напряжения большого уровня с коллектора транзистора VТ 17 через линию задержки на транзисторах VТ18 и VТ20, резисторах R39 — R43, конденсаторе С7, диоде VD5.
Через диод VD6 напряжение большого уровня, поступая на базу транзистора VТ 17, открывает его. Наряду с этим транзистор VТ 16 закроется. Напряжение на коллекторе транзистора VТ17 будет равняется нулю.
Не будет и сигнала запоминания звука «ц» либо «з».
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема пульта управления бытовыми устройствами голосом
В момент времени, в то время, когда напряжение на коллекторе транзистора VТ8 будет большого уровня, тут присутствует сигнал звука «с», что, проходя через резистор R97 на базу транзистора VТ46, откроет его. Потом, напряжение большого уровня с коллектора транзистора VТ17 через резистор R105 открывает транзистор VТ51, что, со своей стороны, блокирует открытие транзистора VТ49, не позволяя поступить через резистор R101 напряжению большого уровня с коллектора транзистора VТЗЗ.
В один момент напряжение большого уровня с коллектора транзистора VT17 через резисторы R81 и R109 поступает на базы транзисторов VТ39 и VТ53, открывая их. Коллекторы VТ39 и VТ53 связаны с эмиттерами транзисторов VТ38 и VТ52, что, со своей стороны, даёт возможность открыть эти транзисторы при поступлении на их базы напряжения большого уровня.
Функции первого фильтра нижних частот делают транзисторы VТ12 — VT14, резисторы R25 — R31, конденсаторы С8 и С9 Звуковые сигналы проходят через этот фильтр.
Открытый транзистор VT15 мешает прохождению шипящих звуков в речевом сигнале с коллектора транзистора VT14, откуда низкочастотный сигнал поступает через резистор R76 на базу транзистора VT36, открывая его. Наряду с этим транзистор VT37 закроется. Образующееся высокое напряжение с коллектора транзистора VT37 через конденсатор С20 (сглаживающий пульсации большого напряжения), резистор R85 поступает на базу транзистора VT40, открывая его.
Напряжение на делителе напряжения, складывающемся из резисторов R84 и R89, станет равным нулю через диод VD10 и открытый транзистор VT40.
Пройдя через первый фильтр, речевой сигнал слова «звук» поступает в виде звука «вук» через резистор R107 на конденсатор С25, выделяемое напряжение которого, проходя через резистор R108 и диод VD14, открывает транзистор VT52 схемы памяти.
Транзистор VT53, стоящий в цепи эмиттера транзистора VT52, кроме этого открыт, поскольку на его базе присутствует напряжение сигнала запоминания звука «з», приходящего с коллектора транзистора VT17 через резистор R109. Наряду с этим закрывается транзистор VT54, а напряжение большого уровня с его коллектора через резистор R115 открывает транзистор VT56.
При наступлении паузы (слово сказано) раскрывается транзистор VT55, так как в цепи делителя напряжения резисторов R84, R89 закроется транзистор VT40 и напряжение большого уровня через резистор R114 откроет транзистор VT55. Тогда транзистор VT57 закроется и образующийся большой уровень напряжения на его коллекторе через резистор R123 поступит на базу транзистора VТ61, открывая его. Транзистор VТ62 кроме этого открыт.
Закроется транзистор VТ63, и появившийся большой уровень напряжения на его коллекторе поступит на выход 12 пульта управления.
Второй низкочастотный фильтр содержит транзисторы VТ25, VТ27, VТ29, резисторы R50, R52, R54, R55, конденсатор С15.
Высшие частотные составляющие звукового сигнала проходят через фильтр по цепи С13 — VТ23 — R47 — С14 — VТ24 — Н49 — VТ26 — R5З, поступая на базу транзистора VТ28, открывая его и мешая прохождению с коллектора транзистора VТ25 шипящих звуков речевого сигнала.
в следствии этого речевой сигнал с коллектора транзистора VT25 проходит потом по цепи С15 — VT27 — R54 — VT29 — R56 — С16 — VT30 — R58 — VT31, где образующееся напряжение на коллекторе транзистора VT31 поступает через резистор R77 на конденсатор С24, уровень напряжения на котором соответствует сигналу звука «вет» в слове «свет» либо «цвет». Напряжение, выделяющееся на конденсаторе С24 через резистор R80, диод VD12, открывает транзистор VT38 схемы памяти.
Стоящий в его эмиттерной цепи транзистор VT39 кроме этого открыт, поскольку на его базу поступает напряжение большого уровня сигнала запоминания звука «ц» либо «с» с коллектора транзистора VT17 через резистор R81. Наряду с этим транзистор VT41 закроется. Большой уровень напряжения, появившийся на его коллекторе, через резистор R90 откроет транзистор VТ43. Стоящий в цепи его коллектора транзистор VТ42 при паузе, в то время, когда слово сказано, кроме этого будет открыт. Закроется наряду с этим транзистор VТ44.
Напряжение большого уровня с его коллектора через резистор R95 откроет транзистор VТ58, в эмиттерной цепи которого стоит транзистор VТ59, что открыт большим уровнем напряжения на его базе с делителя напряжения на резисторах R120 иR121. Соответственно этому будет закрыт транзистор VТ60, а появившийся большой уровень напряжения на его коллекторе поступит на выход 9 пульта управления. Так, на выходе 9 пульта управления покажется сигнал команды управления слова «цвет».
Рис. 2. Топология печатной платы пульта управления (обозначения базы, эмиттера и коллектора транзисторов — латинскими буквами В, С и Е соответственно)
В случае если будет сказано слово «свет», то сигнал звука «с» с коллектора транзистора VТ8 через резистор R97 своим большим уровнем напряжения откроет транзистор VТ46, тогда напряжение на делителе из резисторов R120, R121 станет равным нулю.
В следствии этого закроется транзистор VТ59 и откроется транзистор VТ60. На его коллекторе покажется низкий уровень напряжения. Сигнала управления на выходе 9 пульта не будет.
Коллектор открытого транзистора VТ46, связанный через диод VD13 с эмиттером транзистора VТ45, снабжает прохождение через него сигнала с резистора R95 через переход «база, его открытие и эмиттер». Наряду с этим транзистор VТ47 закроется, на его коллекторе появляется большой уровень напряжения, поступающий на выход 6 пульта управления, что соответствует команде управления слова «свет».
При произнесении слова, окончание которого раздастся как слово «свет» либо каждая слитная обращение со словами «свет», «звук» и «цвет», на коллекторе транзистора VТЗЗ появляется большой уровень напряжения, что проходит через резистор R101 на базу транзистора VТ49, открывая его, что, со своей стороны, мешает появлению большого уровня напряжения на коллекторе транзистора VТ17 схемы памяти и как следствие — отсутствию большого уровня напряжения на выходах 6, 9, 12, что соответствовало бы командам управления слов «свет», «цвет», «звук». Тут первым появляется большой уровень напряжения на коллекторе транзистора VТ 17, что через резистор R105 открывает транзистор VТ51, коллектор которого соединён с коллектором транзистора VТЗЗ, тем самым не давая возможности появления большого уровня напряжения на его коллекторе и открытия транзистора VТ49.
Большой уровень напряжения, образующийся на коллекторе транзистора VТ41 при поступлении слов «свет» либо «цвет» через резистор R128, открывает транзистор VТ64, а образующийся на его коллекторе низкий уровень напряжения через резистор R129 закрывает транзистор VТ62, коллектор которого соединён с эмиттером транзистора VТ61. В следствии этого транзистор VТ63 откроется и на его коллекторе будет находиться низкий уровень напряжения.
Это не разрешает показаться на выходе 12 пульта сигналов управления командных слов «свет» либо «цвет». Все три сказанные последовательно команды поступают любая на собственный выход.
В пульте использован микрофон «Шорох-5».
Чертёж печатной платы пульта управления размерами 180×155 мм продемонстрирован на рисунке 2.
Сигналы управления с выходов 6, 9, 12 пульта поступают на входы тумблеров. Все тумблеры по устройству однообразны, так что достаточно разглядеть работу одного из них.
Рис. 3. Принципиальная топология и электрическая схема печатной платы тумблера (обозначения базы, эмиттера и коллектора транзисторов — латинскими буквами В, С и Е соответственно)
Тумблер (рис. 3) разрешает включать либо выключать разные устройства при подаче на его вход управляющего сигнала.
Устройство трудится следующим образом. Напряжение питания +12В подаётся на вход 4 с пульта управления, на первый тумблер — с выхода 5, на второй тумблер — с выхода 8, на третий тумблер — с выхода 11. Минусовый вход 6 соединён у первого тумблера с выходом 7 пульта, а выход 10 пульта — с минусом второго тумблера и выход 13 — с минусом третьего тумблера.
На вход 5 поступает сигнал управления (напряжение большого уровня), что проходит через резистор R1 и резистор R2, диод VD1 на базу транзистора VT1, открывая его, наряду с этим транзистор VT2 закрывается. Образующееся на его коллекторе напряжение заряжает конденсатор С1, что через резистор R9 поддерживает в открытом состоянии транзистор VT1, а транзистор VT2 в следствии этого остаётся в закрытом состоянии. Поступивший на вход 5 сигнал управления транзисторами VT1 и VT2 запоминается.
Сейчас напряжение большого уровня с коллектора транзистора VT2 поступит через резистор R7 на базу транзистора VT3, открывая его, откроется и транзистор VT4, что включит реле К1. Замкнутся его контакты, и включится аккуратное устройство. Одновременно с этим напряжение большого уровня с коллектора транзистора VT2 поступит через резистор R10, конденсатор С2, резистор R14 с задержкой на базу транзистора VT5, открывая его, а транзистор VT6 закроется.
Очередной сигнал управления, поступивший на вход 5, проходит через резистор R2, диод VD2 на коллектор открытого транзистора VT5, и этот сигнал проходит через резисторы R1 и R5 на базу транзистора VT2, открывая его. Через открытый транзистор VT2 разрядится конденсатор С1. Закроются транзисторы VT3 и VT4.
Выключится реле К1 и аккуратное устройство.
При очередном поступлении сигнала управления сработает реле К1, замкнутся его контакты 3, 2 и включится аккуратное устройство. Последующий сигнал управления через реле К1 отключит аккуратное устройство и Т.Д.
В устройстве использовано реле К1 типа FRS10С-03. Реле 12В: 3A/125V. Конденсаторы С1, С2 — электролитические. Резисторы — типа МЛТ на 0,125 Вт. Топология печатной платы размерами 75×30 мм изображена на рисунке 3.
Н. ПИНАЕВ, г. Верещагино, Пермский край
