כשהפעמון האלחוטי הסיני לא עומד בציפיות, זה הזמן לפרק אותו, להוסיף אלקטרוניקה משלי ולהפוך אותו למערכת ראויה לשמה.

בגלל שיקולים מבניים, פעמון כניסה אלחוטי הוא הפתרון הכי פרקטי לבית שלי. לרוע המזל, פעמונים אלחוטיים שהזמנתי מהמזרח הרחוק דווקא התגלו כמאד לא פרקטיים: היה להם טווח שידור עלוב עד כדי ביזיון, שהידרדר עוד יותר ברגע שהסוללות איבדו אפילו טיפה מתח. גם המכניקה שלהם היתה ירודה, ולעתים קרובות הסתבר שהם הפסיקו לעבוד כי בית סוללה איבד את האחיזה שלו, לחצן ההפעלה לא יוצר מגע חשמלי טוב, או בעיות אחרות מסוג זה.

בפעמון השלישי הבנתי שהגאולה לא תבוא מאתר עליאקספרס או איביי: אני אצטרך לקנות ולנסות פעמונים יקרים הרבה יותר – או לבנות פעמון נורמלי לבד. מיד ניגשתי לעבודה, כשאני מצויד בלוחות ה-PCB שתכננתי בעבר למטרות כאלה בדיוק: הלוחות האוניברסליים לג'וק PT2262 (מקודד) ולג'וק PT2272 (מפענח).

המשדר

את המשדר החלטתי לבנות מאפס, כי לא היה טעם להתעסק עם המעגל הפרימיטיבי והלא-אמין של פעמון קיים. לקחתי מארז פלסטי לפרויקטים שקניתי פעם, יצרתי חורים לכפתור גדול ונוח ולנורית LED בחזית, הלחמתי את הרכיבים הדרושים ללוח PT2262 וחיברתי הכל יחד עם חוטי חשמל קצרים. הלוח מחובר תמיד לסוללה (הצריכה שלו בהמתנה אמורה להיות בסדר גודל זניח של מיקרו-אמפרים), וכאשר לוחצים על הכפתור מועבר זרם ל-LED (כמשוב למשתמש) וגם נשלח ללוח אות הפעלה שגורם לג'וק לשדר את הקוד הייחודי שלו. השידור מתבצע דרך משדר של RF Link Kit זול.

בהתחלה חשבתי להשתמש בסוללת 9V, אך הסתבר שהייתי אופטימי מדי ולא היה לה מקום עם כל שאר האלמנטים בתוך המארז, אז עברתי ל"סוללת שלט" במתח 12V (בית הסוללה השחור מופיע בתמונה בצד הימני של המארז) – מתוך ידיעה שכל הרכיבים במעגל יכולים להסתדר בלי בעיה עם מתח כזה.

המקלט

גם את יחידת המקלט אפשר היה לבנות מאפס, אבל כאן דווקא רציתי לנצל את מבחר הצלצולים המובנים של הפעמון הקנוי. בתמונה הבאה מוצגים המעגלים של הפעמון המקורי (אחרי "טיפול"): ביחידת המקלט שמימין רואים חריץ צר וארוך בחלק התחתון של המעגל. זו היתה ה"תושבת" למעגל נפרד קטן, שהוצב אנכית.

בחינה של המוליכים והרכיבים במעגל, בעין ועם מולטימטר, הראתה שהמעגל הגדול משמש לקליטת השידור, ואילו המעגל הקטן מנהל את השמעת הצלילים (והחלפתם בלחיצה על כפתור צדדי). אחרי שווידאתי ותיעדתי בבירור את המשמעות של כל חיבור במעגל הקטן, הלחמתי את המעגל ואת הקבלים שלו החוצה והעברתי אותם ל-Veroboard משלי:

בחיבורים למעלה, החוטים הצהובים הולכים לרמקול (שנלקח גם כן מהפעמון המקורי), האדום והחום הם פלוס ומינוס (עדיף שחור למינוס, אבל זה מה שהיה לי מתחת לאף באותו רגע), הלבן השמאלי הוא קו הטריגר להשמעת הצליל והימני הוא הטריגר להחלפת צליל.

עכשיו נוצרה בעיה קטנה. המעגל הקטן מיועד למתח של 3V (שתי סוללות אצבע), ואילו לוח ה-PT2272 צריך 4.5-5V. בינתיים, מכיוון שמדובר בניסוי, בחרתי להתחיל בסוללות.

במשך הזמן הצטברו אצלי הרבה סוללות AA חד-פעמיות חלשות – ליתר דיוק, שיש בהן עוד הרבה מטען, אבל המתח כבר נמוך מדי בשביל מכשירים מפונקים. חיברתי ליחידת המקלט בית סוללה לשתי AA, שמזין ממיר מתח ל-5V. זה משמש להזנת לוח ה-PT2272, ובמקביל נכנס גם למייצב מתח ל-3V שמזין את לוח הצלילים. לא הכי יעיל בעולם, ומצד שני גם לזרוק סוללות שעוד יש בהן חשמל זה לא הכי יעיל בעולם… אני אבדוק כל כמה זמן צריך להחליף אותן, ולפי זה אחליט אם ואיך להמשיך.

המרת מתחים לסיגנל

לוח ה-PT2272 מוציא אות "הגיע שידור חוקי" במתח 5V, וזה צריך להיכנס למודול הצלילים שעובד ב-3V. דרך אחת להתאים את המתחים היא באמצעות מחלק מתח מנגדים. אני בחרתי בדרך אחרת: להעביר את האות הזה דרך LED ירוק, שמחובר עם נגד מתאים לאדמה. ה-LED מפיל כ-2V, כך שהמתח ש"יוצא" ממנו הוא בערך הרצוי של 3V, ואני מקבל גם אינדיקציה ויזואלית לצלצול הפעמון.

אנקדוטות בשידור

אם תסתכלו טוב על המעגלים של הפעמון הקודם, תראו שאין בהם ג'וק מקודד או מפענח (הג'וק היחיד הוא TC4069UBP – מערך פשוט של שערי NOT בסיסיים). מבלי לבחון את המעגלים לעומק, אני משער שהשידור מבוסס על כיבוי והדלקה של המשדר בקצב ספציפי, והקליטה מבוססת על זיהוי הקצב הספציפי הזה.

כשבחרתי אנטנות למשדר ולמקלט, נאלצתי לבצע כמה ניסויים וניחושים לא טריוויאליים. המקלט היה הרבה פחות רגיש כשקיבל חשמל מספק כוח שולחני (לעומת סוללות) – בגלל ההארקה של הספק, אולי? – וחוט באורך ספציפי שבחרתי עבור המשדר נתן תוצאות טובות יותר כשכרכתי אותו סביב המעגל מאשר כשהיה ישר ויצא דרך חור במארז. אני לא מבין את זה כרגע, אולי מישהו מכם יוכל לשפוך קצת אור על העניין בתגובות.

בכל אופן, כשהכל הסתיים, קיבלתי מערכת עם שידור וקליטה טובים הרבה יותר מהפעמונים האלחוטיים הסיניים. האות חודר גם דרך קירות ממ"ד, ועם קצת מזל, אוכל מעכשיו לדעת מתי אנשים מגיעים אליי 🙂