電話回線を経由して現地の水位を4m~20mAのカレントループで伝送されている状況にて電流値を250Ωの抵抗にて1~5Vに変換している。その場合において、水位が下がっている状況で決められた値を切るとオルゴールが鳴る回路を試作してみた。

電圧下降中にオルゴールが鳴る電圧は、可変抵抗で設定できるようにする。
一度、オルゴールが鳴った場合、電圧が上昇しても保持する。
保持は、復帰スイッチで解除する。

信号入力 10k uPC358 680k 10k 33 7805 0.047 100 220 SVM7975C 1M 0.1 100k 100k 100 12V 警報出力 +5V +1.7V +3.66V +1.7V +1.7V +1.7V + - 4 5 6 7 3 2 12 15 14 13 50k 680 680 A1050 C1815 A1050 C1815 復帰スイッチ SVGの代替画像

オルゴール部は秋月のSVM7975Cを使った音源ICを使用。スピーカは付属しているが警報として使うには出力が少ないため、警報出力にトランペットスピーカとLM386を使用したアンプを接続している。
水位に比例した電圧は信号入力に入力され、OPアンプuPC358を使用した、コンパレータにて水位の上昇と下降を検出して、OPアンプ出力でHI(実測で3.66V)かLOW(0V)を発生している。 なお、ノイズ対策と頻繁にOn/Offしないようにヒステリシスを設けてある。 50kΩの可変抵抗で分圧された電圧をVREFとすると水位=電圧が上昇中のとき、VREF+(3.66-VREF)*10k/(680k+10k)以上のときOPアンプの出力が0Vになり、電圧が下降中のときVREF-(3.66-VREF)*10k/(680k+10k)以下になるとOPアンプ出力が3.66Vとなる。 オルゴールICの6番ピンを電圧を加えることにより演奏と選曲が行われる。電圧調整と信号レベル確認確認のため、LEDで約1.7Vを得ている。このICは電池2個分以上の電圧では使えないようである。 一度、コンパレータがHIとなると電圧が上昇してもオルゴールはなり続けるため、音を切る回路を設けている。5Vを1.7Vにするシリーズレギュレータの基準電圧をスイッチでグランドに落とすとオルゴールの電源が落ち音がならなくなる仕組みである。 なお、A1050を使用してコンプリ構成としているのは、基準電源を0Vにしても、1.7V側に電圧が残り、C1815では電源電流を送らなくするのが精一杯で出力を積極的に減らすことができないため、小さな音でオルゴールが鳴るため、強制的電圧を落とすためである。 ただし、基準電源を0Vとした場合、A1050は単なるダイオードとなるため、0.6V以上出力を下げることができなかった。たぶんA1050はいらないと思う。しょうがないので、出力に220Ωの抵抗をつけて放電するようにしてある。
調整は、信号入力に下降時にオルゴールが鳴る必要の電圧を加えておき、50kの可変抵抗をGND側から5Vに向かって、まわしていき、音が鳴ったら、そこでとめればよい。電圧がさがりオルゴールが鳴った場合、状況を確認し、音が必要なくなったら、復帰スイッチを押す。このとき電圧がなる条件の電圧にある場合は、再びオルゴールが鳴り出す。 それがいやなら、アンプ側でボリュームをつけるか、プッシュスイッチに並列にオールタネットタイプのプッシュスイッチ(押すとOn/Offが保持されるタイプ)を使用すればよい。

ちなみに、オルゴールの曲は下記のとおりである。

アマリリス
峠の我が家
グリーンスリーブス
エリーゼのために
乙女の祈り
山の音楽家
ホルデリア
大好きなワルツ