O UM3561 é um circuito integrado CMOS LSI gerador de sons de sirene, utilizado principalmente em brinquedos eletrônicos, alarmes e dispositivos de sinalização sonora. Ele possui internamente um oscilador, circuito de seleção, contador de endereços, ROM programada e gerador de tons, permitindo produzir diferentes efeitos sonoros sem a necessidade de microcontrolador.

Observação sobre a marca: “Conrad” pode ser a identificação do fornecedor/distribuidor do componente no seu cadastro. As fontes técnicas identificam o UM3561 historicamente como dispositivo da UMC (United Microelectronics Corporation) e também existem versões fabricadas pela Bowin Microelectronics. Portanto, eu cadastraria Conrad como marca/fornecedor somente se essa for a marcação do seu estoque, e não como fabricante original.

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1. Características principais

Característica	UM3561
Componente	UM3561
Tipo	CI gerador de sons
Tecnologia	CMOS LSI
Memória interna	ROM programada por máscara
Função	Gerador de sirenes/efeitos sonoros
Sons	3 sirenes + 1 efeito sonoro
Efeitos típicos	Polícia, bombeiro, ambulância e metralhadora
Oscilador	Interno
Ajuste do oscilador	Resistor externo
Seleção dos sons	SEL1 / SEL2
Saída	Sinal de áudio
Driver de alto-falante	Transistor NPN externo
Alimentação típica	3 V
Faixa de operação	2,4 a 3,6 V
Consumo	até aproximadamente 150 µA
Corrente de saída especificada	≥ 3 mA
Encapsulamento	DIP-8
Temperatura operacional	−10 °C a +60 °C
NCM recomendado	8542.39.99

O datasheet da Bowin especifica alimentação de 2,4 a 3,6 V, consumo máximo de 150 µA e saída mínima de 3 mA.

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2. Arquitetura interna

O UM3561 é interessante porque contém praticamente todo o sistema necessário para gerar o som.

Internamente temos:

UM3561

┌──────────────────┐

│ │

│ OSCILADOR │

│ │ │

│ ▼ │

│ CONTADOR │

│ │ │

SEL1 ──►│ SELETOR │

SEL2 ──►│ │ │

│ ▼ │

│ ROM PROGRAMADA │

│ │ │

│ ▼ │

│ GERADOR DE TOM │

│ │ │

└───────┼──────────┘

│

▼

OUTPUT

O datasheet identifica explicitamente os blocos Oscillator, Control Circuit, Address Counter, Selector, ROM e Tone Generator.

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3. ROM interna

Uma característica importante do UM3561 é possuir uma:

ROM programada por máscara

Essa ROM contém os dados necessários para produzir as sequências sonoras.

Portanto, não é uma memória que o usuário possa reprogramar.

É importante diferenciar:

ROM interna do UM3561

de:

EEPROM/Flash programável pelo usuário.

Os padrões de som já são definidos durante a fabricação do CI.

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4. Os quatro sons

O UM3561 pode selecionar quatro efeitos sonoros.

Os modos normalmente associados ao componente são:

1. Police Siren — sirene policial;
2. Fire Engine Siren — sirene de bombeiro;
3. Ambulance Siren — sirene de ambulância;
4. Machine Gun — metralhadora.

O datasheet da Bowin apresenta exatamente essa tabela de seleção.

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5. Seleção através de SEL1 e SEL2

Os sons são selecionados através de:

• SEL1
• SEL2

A combinação dos níveis determina o padrão sonoro.

De acordo com a tabela do datasheet:

SEL1	SEL2	Som
NC	NC	Polícia
VDD	NC	Bombeiro
VSS	NC	Ambulância
X	VDD	Metralhadora

onde X representa a condição especificada pelo circuito de seleção correspondente.

Assim, não é necessário nenhum software para escolher os sons.

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6. Oscilador interno

O UM3561 possui um oscilador interno.

Entretanto, a frequência é determinada por um resistor externo conectado aos pinos OSC1 e OSC2.

O circuito básico é:

Rosc

OSC1 ────/\/\/──── OSC2

A frequência típica do oscilador é aproximadamente:

106 kHz

quando utilizado nas condições recomendadas.

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7. Como a frequência determina o som

O oscilador fornece o clock para o circuito interno.

Esse clock passa pelo contador e pelo gerador de tons.

Simplificando:

Resistor externo

│

▼

OSCILADOR

│

▼

CLOCK

│

▼

CONTADOR

│

▼

ROM

│

▼

GERADOR DE TOM

│

▼

OUTPUT

Alterando a frequência do oscilador, você altera a velocidade dos eventos sonoros.

Por isso o resistor conectado ao oscilador é um componente importante do circuito.

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8. Saída de áudio

O UM3561 não foi projetado para alimentar diretamente um alto-falante de potência.

A saída fornece um sinal de baixa potência.

O datasheet indica uma corrente de saída da ordem de:

3 mA

e recomenda o uso de um transistor NPN externo para acionar um alto-falante magnético.

Um circuito típico é:

+3 V

│

Alto-falante

│

C

┌────┴────┐

OUTPUT ──R──►│ NPN │

└────┬────┘

│

GND

Assim, o UM3561 funciona como:

gerador de sinal

enquanto o transistor externo funciona como:

estágio de potência.

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9. Por que utilizar transistor externo?

O circuito integrado precisa consumir pouquíssima corrente.

O consumo especificado é de aproximadamente:

150 µA máximo

em determinadas condições.

Seria incoerente utilizar um CI de baixíssimo consumo para alimentar diretamente uma carga de áudio significativa.

Por isso:

UM3561

│

│ poucos mA

▼

Transistor NPN

│

│ corrente maior

▼

Alto-falante

Essa arquitetura permite manter o consumo do CI extremamente baixo.

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10. Alimentação

O UM3561 é um componente de baixa tensão.

A especificação da versão Bowin indica:

Mínimo: 2,4 V

Típico: 3,0 V

Máximo: 3,6 V

 

Isso explica por que o componente foi bastante utilizado em brinquedos alimentados por pequenas baterias.

Uma alimentação típica seria:

2 × pilhas

│

└──── aproximadamente 3 V

│

▼

UM3561

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11. Baixo consumo

O consumo máximo informado é aproximadamente:

150 µA

em condições especificadas.

Esse baixo consumo é particularmente interessante para:

• brinquedos;
• dispositivos portáteis;
• alarmes alimentados por bateria;
• pequenos módulos sonoros.

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12. Power-On Reset

O circuito possui:

Power-On Reset

Isso significa que, quando a alimentação é aplicada, a lógica interna é inicializada automaticamente.

Não é necessário um circuito externo de reset para iniciar a sequência normal.

Essa característica está explicitamente indicada entre os recursos do componente.

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13. Pinagem

O UM3561 possui apenas:

8 pinos

A pinagem típica é:

Pino	Função
1	SEL2
2	VSS
3	OUTPUT
4	NC
5	SEL1
6	VDD
7	OSC1
8	OSC2

A configuração de pinos e o encapsulamento DIP-8 são apresentados nas documentações do componente.

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14. Diagrama funcional

Podemos resumir o funcionamento assim:

+3 V

│

VDD

│

┌─────────┴─────────┐

│ │

│ OSCILADOR │

│ X │

│ │ │

│ ▼ │

│ CONTADOR │

│ │ │

SEL1 ──►│ SELETOR │

SEL2 ──►│ │ │

│ ▼ │

│ ROM │

│ │ │

│ ▼ │

│ TONE GENERATOR │

│ │ │

└───────┼────────────┘

│

▼

OUTPUT

│

NPN externo

│

▼

ALTO-FALANTE

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15. Aplicações

As aplicações típicas incluem:

• brinquedos eletrônicos;
• sirenes;
• alarmes;
• sistemas de alerta;
• modelos eletrônicos;
• dispositivos de sinalização;
• pequenos módulos sonoros;
• indicadores acústicos.

O fabricante descreve o componente como um LSI CMOS de baixo custo destinado principalmente a alarm applications e toy applications.

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16. UM3561 não é um microcontrolador

É importante destacar isso.

Apesar de possuir:

• ROM;
• contador;
• oscilador;
• lógica de controle;

o UM3561 não é um microcontrolador programável.

Ele é um:

ASIC/LSI dedicado

com a lógica e os padrões de som definidos pelo fabricante.

Portanto, você não grava um programa nele como faria com:

• PIC;
• AVR;
• STM32;
• CH32V003;
• ESP32.

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17. Tecnologia CMOS LSI

O UM3561 utiliza tecnologia:

CMOS LSI

Isso permite integrar uma quantidade relativamente grande de lógica em um único circuito consumindo pouca corrente.

O datasheet o descreve como low-cost, low-power CMOS LSI.

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18. Encapsulamento

O UM3561 é normalmente encontrado em:

DIP-8 / DIL-8

Ou seja:

• 8 terminais;
• montagem through-hole;
• espaçamento padrão de circuito integrado DIP;
• adequado para soquete.

A documentação técnica especifica explicitamente o 8-pin DIP package.

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19. Descrição minuciosa para cadastro

UM3561 — Conrad

Circuito integrado LSI CMOS de baixa potência destinado à geração de sinais sonoros de sirene e efeitos especiais, desenvolvido principalmente para aplicações em brinquedos eletrônicos, alarmes e dispositivos de sinalização acústica. O componente possui internamente oscilador, circuito de controle, contador de endereços, circuito seletor, ROM programada por máscara e gerador de tons, permitindo produzir quatro padrões sonoros, normalmente correspondentes a sirene policial, sirene de bombeiro, sirene de ambulância e efeito de metralhadora. A seleção dos sons é realizada através das entradas SEL1 e SEL2. O oscilador interno utiliza resistor externo conectado aos terminais OSC1 e OSC2 para determinação da frequência de funcionamento. A saída de áudio possui capacidade de corrente limitada e normalmente deve ser conectada a um estágio amplificador externo baseado em transistor NPN para acionamento de alto-falante. Opera tipicamente com 3 V, dentro de uma faixa aproximada de 2,4 a 3,6 V, apresenta consumo muito baixo, possui circuito interno de Power-On Reset e é fornecido em encapsulamento DIP-8.