Roger Beep “effetto polizia” a 8/9 toni regolabili per ricetrasmittente CB
Il circuito che vi presento consente di aggiungere ad una ricetrasmittente CB un roger beep con ben 9 toni completamente personalizzabili in durata e tonalità.
Attraverso semplici regolazioni ai trimmer e spostando qualche ponticello si potrà ottenere un beep ad 1 tono, a 2 toni, a 4 toni fino ad arrivare ad un beep a 9 toni molto simile ai toni di chiamata selettiva delle forze dell’ordine.
Il circuito utilizza 4 integrati a tecnologia CMOS della famiglia 40xx e può essere alimentato con 12V oppure con i classici 13.5V utilizzati solitamente per alimentare le ricetrasmittenti CB.
Al circuito verrà collegato il microfono a 4 poli (RX, TX, BF, GND) e un’ulteriore cavo di collegamento con la ricetrasmittente sempre a 4 poli. Il circuito è anche provvisto di un’uscita ausiliaria con connettore Jack da dove potrà essere prelevato il segnale (non amplificato) per qualsiasi altro utilizzo.
Il beep si attiverà automaticamente non appena si rilascia il pulsante del microfono ma si potrà attivare anche manualmente attraverso un interruttore. In quest’ultimo caso, se si utilizza l’uscita ausiliaria, non è necessario collegare il microfono e la ricetrasmittente.
Passiamo alla descrizione dello schema elettrico e dei componenti utilizzati.
Ho suddiviso in due blocchi separati il generatore di toni (il beep vero e proprio) dal circuito di interfacciamento con la ricetrasmittente e il microfono. I due blocchi possono funzionare indipendentemente e quindi chi volesse può realizzare solamente il generatore di toni (da collegare a qualsiasi altro dispositivo) oppure solamente il circuito di interfacciamento (da collegare a roger beep diversi).
Circuito di interfacciamento
Partiamo dal circuito di interfacciamento. Per evitare qualsiasi disturbo alla trasmissione, il generatore di toni dovrà essere alimentato solo ed esclusivamente quando necessario ovvero per circa un secondo dopo il rilascio del pulsante del microfono.
In condizioni di trasmissione (pulsante premuto), il segnale TX viene posto a massa mentre il segnale RX viene scollegato (floating). Viceversa, in condizioni di ricezione, il segnale RX viene posto a massa mentre il segnale TX viene scollegato. Questo meccanismo è già implementato all’interno del microfono ma nel nostro caso è necessario modificarlo in modo tale che la fine della trasmissione venga ritardata per consentire al generatore di toni di attivarsi e completare la sequenza.
Il ritardo in questione viene implementato inserendo due condensatori (C6 e C7) e una resistenza (R20) in parallelo alla bobina di un relè a doppio scambio (K). La bobina verrà istantaneamente eccitata non appena il pulsante del microfono viene premuto ed i condensatori si caricheranno. Non appena il pulsante viene rilasciato, la carica dei condensatori continuerà per un certo periodo di tempo ad eccitare la bobina del relè. Utilizzando i valori riportati sotto si ottiene un ritardo di circa 1 secondo e pertanto il generatore di toni potrà generare una sequenza non più lunga di 1 secondo.
Il primo deviatore del relè consente di fornire i 12V al generatore di toni mentre la bobina è eccitata. Tuttavia il generatore di toni avrà la massa scollegata mentre si trasmette poiché essa è collegata a MIC_RX. Non appena si rilascerà il pulsante, MIC_RX andrà a massa e quindi il generatore di toni sarà alimentato fino a quando la bobina del relè sarà eccitata.
Il secondo deviatore replica esattamente il meccanismo presente nel microfono in modo tale che la ricetrasmittente attivi la trasmissione quando la bobina è eccitata e attivi la ricezione quando non lo è.
Il generatore di toni, a prescindere dallo stato del microfono e del relè, potrà comunque essere alimentato agendo sul doppio interruttore S1 che si trova direttamente collegato ai 12V e alla massa.
I due led rosso e verde indicheranno la presenza di alimentazione rispettivamente nel circuito di interfacciamento e nel generatore di toni.
Generatore di toni
Il circuito generatore di toni è in grado di generare 9 toni (2 di essi necessariamente avranno la stessa tonalità).
Un oscillatore realizzato con una porta Schmitt-trigger NAND 4093 (U4B) genera un’onda quadra che verrà fornita in input ad un contatore 4017 (U3). L’oscillatore è provvisto di un trimmer capace di modificare la frequenza di oscillazione.
Ad ogni impulso il 4017 selezionerà una fra le 10 diverse uscite portandola ad un livello logico alto. Le prime 9 uscite del 4017 saranno collegate attraverso dei ponticelli ad 8 switch 4066 (integrati U1 e U2) che si azioneranno non appena riceveranno in input un livello logico alto. Ai capi degli switch sono presenti 8 trimmer (R1-R8) che permetteranno ad un secondo oscillatore 4093 (U4A) di generare il tono desiderato. Agendo sui trimmer si potrà variare la tonalità del suono.
La decima uscita del 4017 può essere connessa al pin RESET (per far ricominciare la sequenza) o al pin STOP (per far terminare la sequenza). Se si desidera un beep con N toni sarà sufficiente portare l’uscita N+1 al pin STOP.
Grazie all’utilizzo dei diodi collegati in serie nelle uscite del 4017, è possibile selezionare un tono più volte all’interno della stessa sequenza spostando opportunamente i ponticelli che collegano il catodo dei diodi ai 4066. Ad esempio si potrà facilmente generare un beep bitonale che si ripete 4 volte oppure un beep tritonale che si ripete 3 volte e così via.
Il 4017 ha la necessità di essere resettato all’accensione poiché in caso contrario la sequenza potrebbe non essere sempre la stessa. A questo scopo il condensatore C5 ed una porta NAND (U4C) consentono di far arrivare all’ingresso RESET del 4017 un segnale alto per una frazione di secondo dopo l’accensione.
Il pin STOP è stato collegato ad un transistor NPN BC337 in configurazione ad emettitore comune che, quando riceve un segnale logico alto, permette di inibire istantaneamente i due oscillatori a cui è collegato. Così facendo il tono e la sequenza saranno interrotti.
Quando la sequenza si interrompe non è più possibile ripristinarla. L’unica possibilità per far ricominciare il beep è quella di scollegare e ricollegare l’alimentazione. Il circuito di interfacciamento si occuperà di rialimentare il circuito ogni qual volta viene rilasciato il pulsante del microfono o si agisce sull’interruttore S1.
Elenco Componenti
R1-R8, R14: 9x Trimmer 100kΩ
R9, R17: 2x Resistore 100kΩ
R10: Resistore 470kΩ
R11: Potenziometro 100kΩ
R12, R13, R15, R16: 4x Resistore 10kΩ
R18, R19: 2x Resistore 1kΩ
R20: Resistore 100Ω
C1, C5: 2x Condensatore poliestere 100nF
C2, C4: 2x Condensatore ceramico 1nF
C3: Condensatore elettrolitico 10μF
C6, C7: 2x Condensatore elettrolitico 470μF
D1-D11: 11x Diodo 1N4148
LED1: Diodo led 5mm rosso
LED2: Diodo led 5mm verde
Q1: Transistor NPN BC337 (o simili)
U1, U2: 2x Integrato CD4066
U3: Integrato CD4017
U4: Integrato CD4093
K1: Relè con bobina a 12V e con deviatori a doppio scambio (DPDT)
S1: Interruttore o Deviatore a doppio scambio (DPST o DPDT)
Schema topografico
I due circuiti sono stati realizzati in un'unica basetta millefori.
Schema elettrico - Interfaccia (richiede Generatore di toni) [Formato MULTISIM]
Schema topografico per millefori [Formato PNG]