Bagaimana cara membuat kartu ucapan elektronik?

Saya ingat dulu, ketika saya masih kecil (tahun 80-an) ada beberapa kartu ucapan elektronik yang ketika terbuka, mulai memainkan lagu-lagu sederhana melalui speaker piezo-listrik kecil.

Pandangan cepat pada papan menunjukkan chip hitam kecil dan beberapa sirkuit di bawah:

Saya ingin tahu bagaimana penerapan chip hitam kecil? (Tidak pernah ada informasi atau label tertulis di dalamnya.)

Apakah chip dibuat menggunakan teknologi yang sama dengan mikroprosesor modern (teknologi CMOS, tetapi dengan proses nm yang sangat besar karena ukuran di sini tidak menjadi masalah?)

Saya juga bingung oleh kenyataan tidak ada crystal oscillatoratau capacitordi papan tulis, yang mungkin berguna untuk menghasilkan gelombang persegi untuk pembicara.

Chip suara ini dulu dan masih merupakan ciptaan Seiko / Epson corporation atau salah satu anak perusahaannya. Itu adalah produk spin-off dari proses CMOS berdaya sangat rendah yang mereka kembangkan untuk bisnis arloji. Desain IC itu sendiri sebenarnya adalah uProcessor 4bit dengan ROM topeng untuk "lagu" yang berbeda. Mereka juga menyediakan unit berbasis OTP (EEPRom) yang lebih mahal untuk eksperimen sebelum mengganti topeng.

Saya yakin bahwa ada sejumlah perusahaan yang dapat membuat ini dan mencari di "kartu musik kartu ucapan" menunjukkan banyak referensi Shenzhen.

Mereka dibeli sebagai KGD (Dikenal Baik Mati) dalam kemasan wafel dan kemudian direkatkan ke PWB (PCB), kabel diikat ke bantalan dan ditutupi dengan epoksi. Saya yakin sekarang suatu hari Anda bisa mendapatkannya dengan obligasi bump.

Volume kartu-kartu ini cukup tinggi sehingga mungkin membenarkan chip khusus. Proses pembuatannya disebut "chip on board", atau seringkali hanya COB. Chip silikon telanjang dipasang langsung ke papan sirkuit, kemudian gumpalan epoksi diletakkan di atasnya untuk melindunginya. Dalam volume tinggi ini lebih murah daripada menggunakan chip yang dikemas.

Jika ini adalah chip khusus, mungkin berisi ROM dan sequencer kecil untuk membaca sampel suara, kemudian mungkin generator PWM untuk membuat loop terbuka audio kelas D. Itu hanya dugaan di pihak saya, tetapi akan menjadi pendekatan pertama yang saya selidiki jika ditugaskan untuk datang dengan sesuatu seperti ini. Di atas semua itu, harus murah. Kualitas suara tidak terlalu menjadi masalah. Speaker harus sangat kecil dan murah sehingga menjadi faktor pembatas kualitas. Anda ingin laju sampel cukup tinggi untuk tidak menambahkan terlalu banyak noise kuantisasi. Itu hanya harus bekerja selama beberapa menit, maka itu akan tetap terlempar.

Anda akan melihat kartu memiliki empat hal.

1 baterai kecil

2 gumpalan hitam (elektronik)

3 saklar kasar yang meluncur di antara kontak

4 pengeras suara yang murah dan tidak menyenangkan

Chip dihidupkan ketika daya dari baterai terhubung ke itu melalui kontak saklar.

Gumpalan hitam adalah resin epoksi yang menutupi chip sirkuit terintegrasi kecil yang terhubung ke PCB dengan kabel. Ini adalah jenis yang persis sama dengan yang biasanya Anda harapkan dalam chip IC 'normal' dengan kaki. Dengan hanya menggunakan chip yang terikat pada papan, lebih murah dan lebih kecil.

Chip tidak memerlukan kapasitor atau xtals karena memiliki osilator internal (sama seperti banyak saudara yang lebih besar.)

Ini pada dasarnya membagi frekuensi ini dan mengikuti program sederhana untuk mengeluarkan suara. Dengan menggunakan PWM (modulasi lebar pulsa) dapat membuat ucapan dan 'suara' lainnya.