Музичний дзвоник, який уміє все (Z80)

Тема електронних квартирних дзвонків неодноразово обговорювалася на сторінках різних радіолюбительських журналів, і, тим не менш, завжди викликає живий інтерес, оскільки, з одного боку, дзвінок, що має навіть найгарніший і приємний звук, рано чи пізно набридне, а з іншого, завжди можна придумати щось оригінальне, своє, ні на що не схоже. Пропоную на суд читачів електронний дзвінок, зібраний на основі популярного 8-розрядного мікропроцесора Z-80, який вміє "проіграти" в динамік будь-який оцифрований звук з частотою дискретизації 22 кГц і тривалістю більше секунди. Дана оцифровка записана в УФ-ПЗУ спільно з маленькою виконуваною програмкою в машинних кодах Z-80. Застосування перепрограмованої ПЗУ обумовлює легкість зміни звуку дзвінка без застосування паяльника. До речі, вибір в якості основи процесора Z-80 продиктований в основному дешевизною і загальнодоступністю його. І хоч конструювання дзвінка на базі цілого мікроконтролера сильно нагадує "забивання гвіздків наручними годинами", тим не менш, в результаті вийшло, на мій погляд, дешево і сердито :-) Схема представлена на малюнку.

Рис.1. Схема музичного дзвінка

В якості пам'яті використана мікросхема 27C512, що займає все адресне простір процесора, а в якості порту - регістр 1533ІР23. Виходи регістра Q0 - Q7 з'єднані з простішим резисторним цифроаналоговим перетворювачем, формуючим вже готовий звуковий сигнал, який залишилося відфільтрувати від небажаних ультразвукових складових конденсатором С1, відрегулювати по найбільш підходящій гучності потенціометром R17 і посилити по потужності мікросхемою К174УН14. Потужності підсилювача цілком достатньо навіть користувачам з пониженим слухом. Оскільки процесор працює тільки з одним кристалом пам'яті, тільки в режимі читання і тільки з одним портом в режимі запису, виявилося можливим повністю відмовитися від дешифратора адреси і максимально спростити схему вибору кристалів, задіявши тільки два сигнали MREQ і IORQ процесора. Скидання організовано на елементах R21, С7 і VD1, задаючий генератор, що виробляє меандр частотою 4МГц, виконаний на елементах DD3.1 і DD3.2 з застосуванням кварцевого резонатора BQ1. Запускається дзвінок по приходу лог. "0" на вхід апаратного маскувального переривання (сигнал INT). Узел DD3.5, DD3.6, R23, С8, VD3 служить для захисту від перешкод, що виникають на проводах, що ведуть до дзвінкової кнопки КН. Цифрова частина дзвінка живиться напругою +5В, стабілізованим мікросхемою КР142ЕН5А.

Кілька слів про "прошивку". Виконуваний код розташований за адресами 0000H - 009FH:

           0000 F3 3E 80 D3 7F 3E E0 BA ED 56 30 05 FB 00 16 FF

           0010 76 FB 06 FF 48 06 FF 10 FE 41 10 F8 10 FE 01 A0

           0020 00 21 FF FF 0A D3 7F 56 06 06 10 FE 43 ED 42 26

           0030 03 03 16 ED 16 FF C7 00 06 02 46 42 3E 80 D3 7F

           0040 10 FA 42 AF D3 7F 10 FB 41 10 EF AF BA 26 02 15

           0050 C7 16 80 C7 77 61 76 F7 32 32 6B F7 6D 6F 6E 6F

           0060 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D

           0070 00 28 63 29 20 4A 75 6C 79 2C 20 31 39 39 37 00

           0080 00 53 74 6F 72 63 68 61 6B 20 4C.Е.20 4D.Е.00

           0090 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 2D 

А далі, з адреси 00A0H і до кінця (FFFFH) знаходиться оцифрований звуковий сигнал, який можна отримати з звичайного звукового файлу .WAV MS WINDOWS формату 22 кГц МОНО. Єдине, що потрібно зробити перед тим, як використовувати такий файл - видалити його заголовок в будь-якому простому редакторі (наприклад, вбудованому в Volkov Commander). Автор зазвичай робить так:
1. Береться .WAV файл, який потрібно відтворити дзвінком.
2. Файл приводиться в формат 22 кГц МОНО будь-якою програмою, що дозволяє це зробити (наприклад, SOUNDRECORDER, що входить у постачання MS WINDOWS).
3. У тому ж SOUNDRECORDER'і редагується файл так, щоб він займав не більше 65536 байт.
4. Вбудованим в Volkov Commander редактором перевіряється довжина файлу і, якщо він не довший 65536 байт, прибираються перші 160 байтів цього файлу і замість них вручну набивається 160 байтів наведена вище коду.
5. За допомогою програматора "прошивається" ППЗУ.

Для більшої економічності можна відмовитися від світлодіода і застосувати процесор, виконаний за технологією К-МОП, наприклад КР1858ВМ3.