Электрическая схема E-Stim 2B

Стимулятор E-Stim 2B очень удачная и востребованная модель. Возможно, понимание работы сего устройства поможет в создании собственных элктростимуляторов. На основе анализа дорожек печатной платы, была составлена электрическая принципиальная схема E-Stim 2B. Схема, с некоторыми пояснениями, приводится в статье.

Электростимулятор для секса E-Stim 2B
Электростимулятор для секса E-Stim 2B

Прошу учесть, что могут содержаться некоторые неточности в описании работы прибора или ошибке в восстановленной схеме. Для лучшего восприятия, схема условно разбита на блоки.

Питание E-Stim 2B

Питаться устройство может от батареи 9 В типа «Крона»/«Корунд» или внешнего адаптера напряжением до 12 В.

Внешний вид печатной платы электростимулятора для секса 2B
Внешний вид печатной платы электростимулятора для секса 2B

Стабилизатор DS (LE50A) выдаёт напряжение 5 В, которое питает микроконтроллер, микросхему усилителя и другие элементы. Нестабилизированное напряжение 9 В…12 В используется для стимулирования (после предварительно повышения трансформаторами).

Схема питание стимулятора E-Stim 2B
Схема питание стимулятора E-Stim 2B

Точка Us – обозначает стабилизированное напряжение 5 В, а Un – повышенное нестабилизированное.

Два диода VD1 и VD2, включенные параллельно, обеспечивают развязку источников питания. Допускается одновременное подключение двух источников.

Микроконтроллер 18F4520-I/P на печатной плате электростимулятора для секса 2B
Микроконтроллер 18F4520-I/P на печатной плате электростимулятора для секса 2B

При питании от источника 12 В стимуляция будет сильнее, чем от батареи 9 В.

В качестве VD1 применяется 1N5818, маркировку VD2 разобрать не удалось (1N40??). Диод VD1 установлен на плате вертикально и спрятан под термоусадочной трубкой.

Цепь питание самого микроконтроллера показана на следующем рисунке.

Питание микроконтроллера 18F4520-I/P
Питание микроконтроллера 18F4520-I/P

Питание подается на выводы 11 и 12 микроконтроллера. Конденсатор C2 сглаживает пульсации.

На выводе 2 контролируется напряжение источника питания, что позволяет определять степень разряженности батареи. Резисторы R1-R2 образуют делитель напряжения. Напряжение на выводе 2 микроконтроллера определяется формулой:

U2 = Un * R2 / (R1+R2) = Un * 0,3125

Для чего нужна цепочка R3-R4 и что контролируют выводы 1 и 7 – неизвестно. Место под джемпер JP на печатной плате есть, но сам он не установлен.

Дисплей E-Stim 2B

Дисплей HG1 двухстрочный по 16 символов. Сигналы индикации на дисплей идут напрямую с микроконтроллера.

Дисплей в электростимуляторе для секса 2B
Дисплей в электростимуляторе для секса 2B

Подстроечный резистор R6 на 10 кОм (3362P-1-103LF) служит для настройки контрастности.

Схема подключения дисплея в E-Stim 2B
Схема подключения дисплея в E-Stim 2B

Сам дисплей питается стабилизированным напряжением. Подсветка дисплея обеспечивается нестабилизированным питанием через резистор R7 на 100 Ом. Ключ на транзисторе VT1 (BC548) и резистор R5 на 100 кОм служат для включения / отключения подсветки дисплея по управляющему сигналу с микроконтроллера.

Органы управления E-Stim 2B

Особых пояснений тут не требуется, все понятно из схемы.

Органы управления E-Stim 2B на схеме
Органы управления E-Stim 2B на схеме

Ручки управления EN1–EN3 – это энкодеры. Скорее всего Bourns PEC16-4220F-N0024. Но на замену, если что, подойдут и RONGLAN SOUNDWELL EC16.

Энкодеры и светодиоды на печатной плате электростимулятора для секса 2B
Энкодеры и светодиоды на печатной плате электростимулятора для секса

Светодиоды мерцают в такт стимуляции.

Обработка аудио-сигналов в E-Stim 2B

В стимуляторе E-Stim 2B встроена функция интерпретации внешних аудио сигналов и преобразования их в сигналы электростимуляции.

Внешний сигнал может приходить как по аудиокабелю с плеера, так и браться со встроенного в E-Stim 2B микрофона.

Схема обработки аудио-сигналов в E-Stim 2B
Схема обработки аудио-сигналов в E-Stim 2B

Для усиления аудиосигналов используется микросхема OP1 (LP324N) содержащая 4 операционных усилителя. Два операционных усилителя (OP1.1 и OP1.2) служат для усиления левого и правого каналов стереосигнала с кабеля.

Микросхема операционного усилителя LP324N на печатной плате электростимулятора для секса 2B
Микросхема операционного усилителя LP324N на печатной плате электростимулятора для секса 2B

Усилитель OP1.3 усиливает сигнал с микрофона.

С разъема кабеля есть прямое подключение к контактам 25 и 26 микроконтроллера. Это используется не для обработки звука, а при обновлении прошивки микроконтроллера или управлении E-Stim 2B с компьютера через интерфейсный кабель «2B Digital link Interface».

Четвёртый операционный усилитель OP1.4 не задействован, его 12 и 13 входы замкнуты на минус.

По идее, питание микросхемы LP324N должно осуществляться через выводы 4 и 11. Однако, какого-либо подключения к 11 ноге на печатной плате нет, и это очень странно.

На 4 вывод подается «+» стабилизированного напряжения.

Схема стимуляции в E-Stim 2B

Два идентичных канала для стимуляции. Рассматривать будем только канал A.

Схема стимуляции в E-Stim 2B
Схема стимуляции в E-Stim 2B

Интегрирующая RC-цепь с постоянной времени 0,47 сек. образована элементами R30, C12.

Напряжение с конденсатора C12 усиливается транзисторами VT2, VT6 и поступает на трансформатор TV1.

Трансформаторы Eagle LT700 на печатной плате электростимулятора для секса 2B
Трансформаторы Eagle LT700 на печатной плате электростимулятора для секса 2B

Заряжающие конденсатор C12 импульсы, через резистор R30, поступают с объединенных выходов микроконтроллера 9 и 16.

Ключом на транзисторе VT3 управляют импульсы с выхода 23 микроконтроллера.

Получается, что в формировании стимулирующих импульсов участвуют два сигнала от микроконтроллера. Первый (выводы 9 и 16) заряжает конденсатор, второй (вывод 23) – в нужные моменты коммутирует прохождение напряжения с конденсатора на усилитель.

Трансформаторы Eagle LT700
Трансформаторы Eagle LT700

В качестве выходных трансформаторов TV1, TV2 применены трансформаторы Eagle LT700 (Audio Output Transformer, мощность 0.25 Вт, импенданс 1.2 кОм/3.2 Ом, сопротивление 70 Ом/0.5 Ом, соотношение 19.4 близко к теоретическому на частоте 1 кГц).

Схема E-Stim 2B полностью

На фотографию печатной платы E-Stim 2B добавлены обозначения элементов, которые соответствуют приведенной схеме. Эти обозначения не совпадают с нанесенными производителем обозначениями на печатной плате.

Печатная плата E-Stim 2B. Обозначения элементов
Печатная плата E-Stim 2B. Обозначения элементов

Схема целиком на рисунке ниже.

Схема электрическая принципиальная стимулятора E-Stim 2B
Схема электрическая принципиальная стимулятора E-Stim 2B

Работа E-Stim 2B – это не только схема, но и прошивка микроконтроллера PIC (18F4520-I/P). Оригинальную прошивку из микроконтроллера не вытащить (точнее это очень дорого). Те обновления прошивок, что доступны на сайте производителя, зашифрованы. Они расшифровываются загрузчиком, который уже сидит в памяти микроконтроллера, но доступа к нему нет.

Номиналы элементов

Микроконтроллер

PIC – 18F4520-I/P (MicroCHIP)

Стабилизатор

DS – LE50A

Операционный усилитель

OP1 – LP324N

Диоды

VD1 – 1N5818
VD2 – 1N4001

Транзисторы 

VT1-VT5 – BC548
VT6, VT7 – BD438

Резисторы

R1, R29 – 220 кОм, 1% – красный, красный, черный, оранжевый, коричневый
R2-R5, R11-R16 – 100 кОм, 1% – коричневый, черный, черный, оранжевый, коричневый
R6 – 3362P-1-103LF – 10 кОм, подстроечный
R7 – 100 Ом, 1% – коричневый, черный, черный, черный, коричневый
R8-R9, R19, R23, R31, R33 – 2.7, кОм 1% – красный, фиолетовый, черный, коричневый, коричневый
R10, R25, R30, R32 – 10 кОм, 1% – коричневый, черный, черный, красный, коричневый
R17-R18, R20–R22, R24, R26-R27, R36-R37 – 33 кОм, 1% – оранжевый, оранжевый, черный, красный, коричневый
R28 – 1 кОм, 1% – коричневый, черный, черный, коричневый, коричневый
R34-R35 – 30 Ом, 1% – оранжевый, черный, черный, золотой, коричневый

Конденсаторы

C1, C4, C7, C9-C10 – 10 мкФ, 16 В, электролитический
C2 – 0.1 мкФ, скорее всего керамический
C3, C6 – 1 мкФ, 50 В, электролитический
C5, C8, C11 – 4.7 нФ, скорее всего керамический
C12-C13 – 47 мкФ, 16 В, электролитический

Дисплей

HG1 – LCD 1602

Энкодеры

EN1–EN3 – Bourns PEC16-4220F-N0024 или RONGLAN SOUNDWELL EC16

Трансформаторы

TV1-TV2 – Eagle LT700

Замечания и предложения приветствуются…

Комментарии 1

  • Цепочка R3-R4 и выводы 1 и 7 – нужны для перевода контроллера в режим программирования (скорее всего).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *