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2014年5月25日 (日)

MT8870 + 7seg decorder DTMF簡易デコーダー

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MT8870 を使って数字のみ押した通り表示されるDTMF簡易デコーダーを作ってみました。

MT8870の出力は4ビットの2進数でわかりずらいので、マイコンは使わず、何か良い方法はないかと考え、7セグメントLEDデコーダーを使う事を思いつきました。

7セグメントLEDデコーダーを接続、エンコーダとデコーダの電源を入れ、エンコーダ側の4x4のマトリクスのボタンを押していくと、1~9まではそれぞれ同じ値の1~9と表示されますが、0を押すと消灯(2進数で「1010」)が出力されてしまいます。

Keymatrix

そこで、なんとか0だけは表示するように、ダイオード2本とトランジスタで「1010」が入力された時だけ、LT端子をLにして、「日」を点灯させ、更に g セグメントだけダイオードで一緒にL(オフ)にする仕組みにして、「口」と表示させ 数字の0から9まで表示させるようにしました。(他のセグメントの接続は書かれていませんが通常通りの配線です。)

Mt8870_2

Ca3i0101

http://youtu.be/v0g4LUcUsG8

「0」ボタンだけは、出るように改造しましたが、それ以外の*#ABCDボタンは処理していないので、0を表示するか、消えているかです。

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2014年5月19日 (月)

DTMF IC LR4089

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Ca3i0099

鈴商でDTMF エンコーダーIC のLR4089 2個 300円で売っていました。

今まで使った事が無かったので購入して実験してみました。

はじめ、テンキー入力して音を出せるものだと思っていたので、Aitendoで売っていた4x4のタクトスイッチ基板を使って組み立てたところ、全く動きません。

データシートをよくよく見てみると、LR4089は、LR4087と違い、縦、横、それぞれが同時にGNDに接続されないと動作しないICだとわかり、入力それぞれをGNDに接続できるようにしてやっと動作しました。

Lr4089_gnd スイッチだけで2線同時にGNDに接続するには、2回路入りのスイッチが必要なので、取り合えす縦、横、別々にスイッチで接続。

出力は簡単に、ピエゾの圧電ブザーで試してみる事にしました。

Lr4089_dip_piezo

http://youtu.be/3sWn13iyIqs

これで一応動作は確認できました。

その後、信号を確かめるために、コンデンサマイクで音を拾い、DTMF デコーダーIC MT8870を使ってデコードし、ちゃんと出ているか確かめてみました。

Mt8870

Ca3i0101 LR4089の出力をはじめ圧電ブサーにしていましたが、音が小さいせいかブザーとマイクをペッタリくっつけても認識しません。

LR4089の出力をLM386のアンプで増幅。しかし、はじめに実験したスピーカーは小さく、音が割れて認識する場合としない場合がありました。

そこでクリアな音の出る少し大きめのものに交換しました。

また、MT8870側も入力の抵抗を10kと1Mにして増幅度を上げました。

それでもブザーとマイクを向き合わせないと認識しませんので、試していませんが、コンデンサマイクとMT8870の間にアンプを入れてもう少し増幅した方がよさそうです。

ちゃんと動作しているのは分かりましたが、やはり2つスイッチを押さなくてはいけないのは使いにくいので、テンキーを作る事にしてみました。

Matrix_2

Lr4089_lm386 Ca3i0104

スイッチは、予備で買っていたaitenndoのタクトスイッチWith基板のスイッチを流用。

基板は配線・パターンカット・ジャンパを減らすため、TAKASUのIC-301-74を使用。

そして、ショットキーバリアダイオードを32個を使い、お互いの信号が回りこまないようにして、2入力を同時にGNDに接続する仕組みを作り、何とかテンキー入力にすることができました。

http://youtu.be/R-v2kRkbtcw

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2014年5月 6日 (火)

アナログ カラーセンサー

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4/29理科ハウスにお邪魔しました。

http://licahouse.com/index.html

分光器の製作と実験など、光をテーマにしたワークショップや展示をしていました。

そんな中、展示の中に、メロディICの出力に、赤や青のLEDを接続して、その光の出力を太陽電池で受け、光の強弱によって発電された電気信号をオーディオアンプで増幅して音を鳴らすという物がありました。

LEDは赤も青も、人の見た目にはどちらも同じくらい明るく光って見えるのですが、太陽電池に光をあてると、赤色の光の時には大きな音が出て、青色の光の時には、音が小さいのだそうです。

また、太陽電池の種類によってもその感度はまちまちで、赤でさえあまり大きな音の出ない物もあり、今回その中で一番感度の良い物を使っているということでした。

太陽電池をセンサーとして応用した物ですが、太陽電池は、太陽の光で発電するのが目的ですので、太陽光での発電に適した光の波長用に作られています。

同じような実験で、フォトトランジスタの前に、赤や青や緑のセロファンを入れて、色違いのLEDを同時に光らせると、セロファンと同じ色のLEDの光だけ通るという実験がありますが、以前上手くいかないというので見せてもらうと、もともとフォトトランジスタに赤外線しか通さないフィルムが貼ってあり、そのフィルムを剥がしてやると、上手く動いたといった事がありました。

Color_sensor_circuit家に帰って、以前、興味本意で買い、実験しないまま置いてあるカラーセンサーがあったのを思い出し、部品箱を探すと、フォトトランジスタに紛れて、シャープのアナログカラーセンサーPD-151がみつかりました。

昔、国際ラジオで買って、ログ ダイオードというのがどにもないので、それっきり放置されていました。

データシートは、PD-150、PD-151、PD-152などで検索すると、シリーズのデータシートやサンプル回路を見つけられると思います。

このセンサーは、色の違いを電圧で出力するアナログのカラーセンサーです。

サンプル回路のログダイオードIS-002は今まで見た事もないので、スイッチングダイオード1N4148で、オペアンプはTL074(実験途中で破損)、TL084などを使い、抵抗も普通のカーボン抵抗、電源は電池006Pを2個、±9V電源で間に合わせ、フルカラーLEDでRGBで発光させ、その時の出力電圧をDMMで見てみました。

電源を入れると、外の光に反応して、0.7~0.9V程度電圧が出ています、手で光を遮ると0V近くまで下がります。

赤、緑、青に発光したLEDを近づけるとデータシートのグラフと比べ高い電圧が出力されていますが、色によって電圧が変化している事を確かめる事が出来ました。

Ca1

 

Ca2

http://youtu.be/m2uB6t5mEko

Ca3

大まかな動作が確認できたので、何か作ってみる事にしました。

色の違いによって出力された電圧を、ウインドーコンパレータで識別、入力された色信号が、赤なら赤、緑なら緑、青なら青のLEDを光らせ、同時に色ごとに違うメロディが流れるようにメロディICをつないでみました。

残念ながら、携帯のカメラとマイクの向き、マイクの特性なのか、音はあまり拾えていません。

動作に関しては、緑と青のLEDは、波長が近い為か、干渉して、緑なのに青が、青なのに緑が、お互い一瞬検知して光ってしまいます。

また、光の入る角度によっても、斜めから光をセンサへ入れると、光の当て方によって誤った信号を検知してしまいました。

Ca4

http://youtu.be/7fDuussemyg

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