Elektronik-Projekt: Türglocke


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inaktive Türglocke aktive Türglocke

2. Schaltungsbeschreibung

Der Schaltplan zu diesem Projekt befinden sich im Download-Bereich auf dieser Seite.

Beim Drücken der Klingeltaste (dieser ist nicht im Schaltplan eingezeichnet) gelangt die Klingelspannung (meist 12 Volt Wechselspannung) an K1. Diese Wechselspannung wird mit den Dioden D67 bis D70, den Widerständen R17 bis R19 und dem Kondensator C7 gleichgerichtet und aktiviert die "Leuchtdiode" im Optokoppler IC5. Dadurch wird der "Transistor" im Optokoppler IC5 durchgesteuert und erzeugt für das nachgeschaltet Monoflop das Triggersignal. R20 dient dabei als Pull-Up-Widerstand. Mit dem Taster S1 wird ebenfalls ein Triggersignal für das Monoflop erzeugt. Der Taster ist für die Kalibrierung erforderlich, da ja meist der Klingeltaster sich nicht neben der Türglocke befindet. Der Monoflop wird mit einem Timerbaustein (555, IC6) mit den zeitbestimmenden Bauteilen (R21, R22 und C8) aufgebaut. Aufgabe des Monoflop ist es die Türglocke für eine bestimmte Dauer einzuschalten. D.h. nach drücken der Klingeltaste oder des Tasters S1 wird die Glocke aktiv. Während dieser Zeit leuchten die grünen Leuchtdioden (D17 bis D64) und die roten Leuchtdioden (D1 bis D16) pendeln hin- und her. Ist diese Zeit abgelaufen, so erlöschen auch wieder die Leuchtdioden. Die grünen Leuchtdioden (D17 bis D64) leuchten nun deshalb, weil der Ausgangstransistor des Optokoppler IC7 während dieser Zeit eingeschaltet ist und die Vorwiderstände R9 bis R16 auf Massepotential zieht. Dadurch liegen die grünen Leuchtdioden (D17 bis D64) über die Vorwiderstände R9 bis R16 an der Betriebsspannung.
Das Pendeln der roten Leuchtdioden (D1 bis D16) kommt wie folgt zustande: Ausgelöst wird das Pendeln durch einen Oszillator, bestehend aus IC1c, IC1d, R1 und dem zeitbestimmenden RC-Glied R2 und C1. Der Oszillator taktet einen Binärzähler (4516, IC2). Dieser steuert wiederum ein 4514 an, welcher den binären Wert in einen hexadezimalen Wert umwandelt, also aufeinander folgend jeweils einen Ausgang auf High schaltet, was einem leuchten dieser Leuchtdiode entspricht. Die beiden mit den äußersten Leuchtdioden korrespondierenden Ausgänge von IC2 (Pin 11 und Pin 15) sind an ein aus IC1a und IC1b aufgebautes Flipflop angeschlossen. Erreicht der Klöppel die jeweils äußere Leuchtdiode, so kehrt sich der Pegel am Ausgang dieses Flipflops um. Da das Flipflop den Up/Down-Eingang (Pin 10) des Binärzählers steuert, damit auch die Zählrichtung von IC2. Das Resultat ist eine kontinuierliche Klöppelbewegung zwischen D1 und D16. Dieses Pendeln erfolgt allerdings nur solange am IC2 (4514) am Freigabe-Eingang (Pin 20) ein Low anliegt. Da für R2 ein Trimmer verwendet wird, ist die Oszillatorfrequenz einstellbar, und somit auch die Geschwindigkeit des Klöppels.
An den beiden Enden von IC3 (Pin 11 und Pin 15) ist über ein Oder-Glied (D65 und D66) ein Gong-Baustein (IC4) angeschlossen. Dieser Baustein erzeugt je nach Beschaltung der Eingänge (Pin 7 und Pin 8) entweder einen Ein-, Zwei- oder Dreiton. Hier wurde der Eingang Pin 7 verwendet, was einen Zweiton entspricht. Dieser Eingang dient auch gleichzeitig als Triggersignal. Bei einem Richtungswechsel des Klöppels wird daher auch gleichzeitig ein Zweiton ausgelöst. Solange dieser Zweiton am Lautsprecher (LS1) erklingt kann jedoch keine neue Triggerung des Gong-Bausteines ausgelöst werden. Die Frequenz der Töne wird vom RC-Glied R6, C2 bestimmt, die Lautstärke von R7 und R8. Da hier Trimmer eingesetzt werden, können die Tonfrequenz und die Lautstärke angepasst werden.

Als Spannungsversorgung dient ein stabilisiertes 12-Volt-Steckernetzteil, welches an K2 angeschlossen wird. Zum Schutz der Schaltung vor Falschpolung dient die Verpolungs- Schutzdiode D71. Der Elko C10 puffert die Eingangsspannung, während die Kondensatoren C11 bis C14 als Stützkondensatoren für die Digitalbausteine (IC1, IC2, IC3 und IC6) dienen.

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Autor: Buchgeher Stefan
Erstellt: 30. September 2003
Letzte Änderung: 10. Oktober 2004