Haus und Wohnung: Haustürgong-Repeater
Haus und Wohnung: Haustürgong-Repeater
     


Aufgabe

Eine Haustürklingel soll einen elektronischen Gong auslösen. Nach einer kurzen Pause soll dieser Gong erneut ertönen. Bei der Haustürklingel handelt es sich um die Standardschaltung, nämlich die Kombination aus einem Wechselspannungstrafo, einem Klingeltaster sowie einem elektromagnetischen Zweiklanggong.


Funktionsweise

Die Ankopplung an die Haustürklingelanlage erfolgt galavanisch getrennt über einen Optokoppler, dessen Eingang parallel zur installierten Haustürklingel geschaltet wird. Schaltet der Ausgang dieses Optokopplers durch, so wird ein zweiter Optokoppler angesteuert. Dieser zweite Optokoppler dient als "elektronischer Taster" für einen elektronischen Gong. Bei Ansteuerung des ersten Optokopplers wird gleichzeitig ein Monoflop ausgelöst. Dieses wartet nun einige Sekunden und triggert dann bei Rückkehr in den Ruhezustand ein zweites Monoflop. Dieses zweite Monoflop schaltet dann für kurze Zeit den zweiten Optokoppler ein, das wiederum zur zweiten Auslösung des elektronischen Gongs führt.

Funktionsschema


Schaltung

Schaltbild

Kernstück der Schaltung bildet das Doppel-Monoflop 4538 (IC3). Das erste Monoflop wird durch einen Wechsel von L auf H am Eingang A (Pin 4) getriggert. Nach der mit dem Trimmer (R7) einstellbare Wartezeit (z.B. 5 Sekunden) wird der Ausgang Q (Pin 6) von H und L geschaltet, was dazu führt, daß das zweite Monoflop (Eingang B, Pin 11) mit negativer Flanke getriggert wird. Das zweite Monoflop schaltet kurzzeitig den Transistor durch, wodurch der zweite Optokoppler eingeschaltet wird.

Als Eingangsstufe für die Ankopplung an die Hausklingelanlage wird die aus der Schaltung "Funk-Klingel-Ankopplung" bekannte Kombination aus vier Dioden (als Gleichrichter), einem Elektrolytkondensator zur Glättung sowie einem Optokoppler genutzt. Im Schaltbild wird vom Doppeloptokoppler ILD74 (IC2) als Eingänge die Pins 1 (Anode der LED) und 2 (Kathode der LED) und als Ausgänge die Pins 7 (Kollektor des Fototransistors) und 8 (Emitter des Fototransistors) verwendet. Der Wert des LED-Vorwiderstandes ist abhängig von der tatsächlich anliegenden "Klingelspannung". Bei ca. 6 Volt wird ein Wert von 330 Ohm vorgeschlagen.

Zum Auslösen des elektronischen Gongs wird anstelle eines mechanischen Tasters der Fototransistor des zweiten Optokopplers (Pins 5 und 6) verwendet. Die Zeit des zweiten Monoflops ist so einzustellen, daß eine sichere Auslösung des Gongs gewährleistet ist (ca. eine Sekunde). Die Wartezeit des ersten Monoflops muß etwas länger als die Zeit sein, die der elektronische Gong für das vollständige Abspielen des Tonsignals benötigt.

Diode D14 ist notwendig, damit sich die Schaltung nicht selbst retriggert: Ohne D14 würde nämlich der Ausgang des zweiten Monoflops das erste Monoflop erneut auslösen, was zum Verhalten eines astabilen Multivibrators führen würde. Um den Ausgang des zweiten Monoflops vor dem Klingelimpuls zu schützen, ist Diode D15 notwendig - würde man auf dieses Bauteil verzichten, wird der inaktive Ausgang des zweiten Monoflops kurzgeschlossen werden.

R6 und R8 dienen dazu, daß bei jeder Stellung der Trimmer R7 bzw. R9 gewährleistet ist, daß der vorgeschriebene Mindestwiderstand für die Monoflops eingehalten wird.


Stromversorgung

Zur Spannungsversorgung der Schaltung wird ein externes Netzteil verwendet. Eine Gleichrichter- und Stabilisierungsschaltung auf 6 Volt (mit dem Festspannungsregler 7806) erlaubt eine Speisung mit 8 bis 24 Volt Gleich- oder Wechselspannung. Für die Versorgung des sonst batteriebetriebenen elektronischen Gongs (3 Volt Gleichspannung) ist eine mit vier Dioden und einer LED aufgebaute Spannungsreduzierung auf 3,2 Volt vorgesehen.


Anschlüsse
AnschlußBeschreibung
1Anschluß an die "Taster"-Klemme des elektronischen Gongs
2Anschluß an die "Taster"-Klemme des elektronischen Gongs
3Parallelaufschaltung auf den bestehenden Hausgong
4Parallelaufschaltung auf den bestehenden Hausgong
5Versorgungsspannung für den elektronischen Gong: Masse
6Versorgungsspannung für den elektronischen Gong: +3Volt

Bauteile
Bez.BauteilWertBeschreibung
IC1Festspannungsregler78066 Volt, 1,5A
IC2Dual-OptokopplerILD74Ein- und Ausgang
IC3Dual-MonoflopC-MOS 4538Impulsverzögerung
D1-D4Silizium-Diode, 1A1N4001Gleichrichterschaltung
D5Silizium-Diode, 1A1N4001Schutz für 7806
D6-D9Silizium-Diode, 1A1N4001Spannungsreduzierung
D10-D13Silizium-Diode, 100mA1N4148Gleichrichterschaltung
D14Silizium-Diode, 100mA1N4148Rückkopplungsverhinderung
D15Silizium-Diode, 100mA1N4148Schutz des Monoflop-Ausgangs
R1Widerstand150 Ohm ¼ WattLED-Vorwiderstand
R2Widerstand330 Ohm ¼ WattVorwiderstand LED OK1
R3Widerstand100 kOhm ¼ WattPull-Down Eingang MF1
R4Widerstand100 kOhm ¼ WattPull-Down Basis Q1
R5Widerstand15 kOhm ¼ WattBasis-Vorwiderstand Q1
R6Widerstand10 kOhm ¼ WattZeit MF1
R7Trimmer500 kOhm ¼ WattZeit MF1
R8Widerstand10 kOhm ¼ WattZeit MF2
R9Trimmer500 kOhm ¼ WattZeit MF2
R10Widerstand330 Ohm ¼ WattVorwiderstand LED OK2
C1Elektrolytkondensator1000µF 35 VoltGlättung
C2keram. Kondensator100nFSchwingungsunterdrückung IC1
C3keram. Kondensator100nFSchwingungsunterdrückung IC1
C4Elektrolytkondensator4,7µF 16 VoltGlättung
C5Elektrolytkondensator47µF 16 VoltZeit MF1
C6Elektrolytkondensator47µF 16 VoltZeit MF2
C7Elektrolytkondensator100µF 16 VoltPufferung
C8Folienkondensator0,1µFFilter
C9Folienkondensator0,1µFFilter
C10Elektrolytkondensator10µF 16 VoltFilter
Q1npn-UniversaltransitorBC548BLED-Treiber OK2
LED1LeuchtdiodeStandardPseudo-Last / Betriebsanzeige

Prototyp
Prototyp

C8, C9 und C10 sind nicht vorhanden.



Letzte Aktualisierung dieser Seite: 26.10.2013, 20:25 Uhr