Syrena sterowana głosem.pdf

Syrena

sterowana

głosem

2 6 1 1

Do czego to służy?

Opisany układ może być interesującą cieka−

wostką do zabawy. Na pewno znajdzie zasto−

sowanie w układach sygnalizacyjnych i alar−

mowych. Autor artykułu był kiedyś świad−

kiem zabawnej sceny: pies zauważył, że

odzywa się do niego... samochód. Auto wy−

posażone było w obwody, które po wykryciu

głośniejszego dźwięku włączały na chwilę

kierunkowskazy ibrzęczyk. Gdy pies szczek−

nął, układ samochodu „odszczekiwał” krótko;

cała zabawa i zdziwienie psa powtarzały się

przez jakiś czas. Opisany układ może pełnić

i taką funkcję dodatkowego sygnalizatora do

samochodu, mieszkania czy domu.

Generalna zasada działania jest bezna−

dziejnie prosta: po wykryciu odpowiednio

głośnego dźwięku układ na określony czas

włącza generator oraz syrenę alarmową.

Nowością jest to, że przyrząd nie ma od−

dzielnego mikrofonu. Jeden jedyny głośnik

pełni zarówno rolę mikrofonu jak i sygnali−

zatora. Dodatkową zaletą jest fakt, że moż−

na dowolnie regulować czułość oraz czasy

działania i częstotliwość sygnalizatora.

Rys. 1 Schemat ideowy

Luty 2002

Elektronika dla Wszystkich

Jak to działa?

Schemat ideowy układu pokazany jest na

rysunku 1 . W trybie czuwania tranzystor

T1 jest zatkany i głośnik G1 pracuje jako

mikrofon. Niewielki sygnał z głośnika jest

silnie wzmacniany przez wzmacniacz U1B.

Jego wzmocnienie, przynajmniej przy

mniejszych częstotliwościach, wynosi po−

nad 200x (R7, R8). Układ U1Ajest kompa−

ratorem. W spoczynku na wyjściu

U1B (nóżka 7) nie występuje przebieg

zmienny, a napięcie stałe jest takie same,

jak w punkcie połączenia R2, R3. Z kolei

napięcie stałe na nóżce 2 kostki U1Ajest

nieco niższe od napięcia stałego na nóżce 7

U1B. Potencjometr PR1 wyznacza spo−

czynkową różnicę napięć na obu wejściach

U1A, a tym samym czułość układu. Rezy−

story R1, R5 zapewniają niewielką histere−

zę i względnie „czyste” stany logiczne na

wyjściu U1A. W spoczynku na wyjściu

komparatora U1A, czyli na nóżce 1, napię−

cie jest bliskie dodatniemu napięciu zasila−

nia. Na wyjściu inwertera U2C utrzymuje

się stan wysoki i dwa generatory z bramka−

mi U2D, U2E nie pracują. Negator U2F po−

woduje, że tranzystor T1 („darlington” mo−

cy) jest wyłączony.

Jednocześnie stan wysoki z wyjścia

U2C wymusza stan niski na wyjściu U2A.

Obecność diod D1, D2 zapewnia, że w tym

stanie na wejście U2B podawany jest bez

przeszkód stan wysoki z wyjścia komparato−

ra U1A.

Pojawienie się na nóżce 7 U1B wzmoc−

nionego przebiegu zmiennego spowoduje

wystąpienie się na nóżce 1 napięcia bliskie−

go zeru. Inwerter U2B zmieni stan. Dodat−

nie zbocze na jego wyjściu spowoduje poja−

wienie się stanu niskiego na wyjściu U2C.

Ten stan niski dzięki diodzie D2 „przytrzy−

ma” wejście U2B w stanie niskim, nieza−

leżnie od stanu wyjścia komparatora.

Wefekcie na wyjściu U2C pojawi się ujem−

ny impuls o czasie trwania wyznaczonym

przez R12C7. Impuls ten włączy generato−

ry. Z głośnika popłynie sygnał o częstotli−

wości wyznaczonej przez R14C9, przery−

wany w rytmie określonym przez R13C8.

Ujemny impuls na wyjściu U2C nie tylko

włączy generator, ale też szybko rozładuje

C6 przez D5 i R11 i wymusi na wyjściu

U2Astan wysoki.

Gdy ujemny impuls na wyjściu

U2C skończy się, układ nie wróci od razu

do stanu czuwania. Kondensator C6 będzie

się pomału ładował przez R11 i na czas wy−

znaczony przez R11C6 na rezystorze R10

i na wejściu U2B zostanie wymuszony stan

wysoki. Generator nie będzie pracował, ale

układ będzie nieczuły na jakiekolwiek

dźwięki, ponieważ stan wysoki z wyjścia

U2Apodany przez diodę D1 wymusi prze−

rwę w działaniu układu. Jeśli po naładowa−

niu C6 i zmianie stanu U2Agłośnik zareje−

struje dźwięki, generator znów się włączy

na czas zależny od R12C7.

Oznacza to, że w hałaśliwym otoczeniu

układ będzie cyklicznie włączany (czas

R12C7) i wyłączany (czas R11C6).

Kondensator C7 w spoczynku pozostaje

bez napięcia, więc powinien być kondensa−

torem tantalowym, ceramicznym albo folio−

wym. Nie powinien to być zwykły alumi−

niowy „elektrolit”, bo uległby szybkiemu

rozformowaniu, uniemożliwiając pracę

układu. Kondensatory C1, C4 zostały niety−

powo włączone do plusa zasilania ze wzglę−

du na fakt, że głośnik ma jedną końcówkę

też dołączoną do plusa zasilania, a więc ob−

wód ten pełni rolę lokalnej masy dla prze−

biegów zmiennych z głośnika.

uzyskać tylko jeden krótki sygnał ostrze−

gawczy.

Jeśli układ miałby być automatyczną sy−

reną alarmową, koniecznie trzeba postarać

się o głośnik tubowy, który zapewni napraw−

dę głośny dźwięk. Dowolny inny głośnik

może być zastosowany, jeśli układ będzie

pracował tylko jako sygnalizator. Można też

włączyć w szereg z głośnikiem rezystor

(4,7...47

Piotr Górecki

Wykaz elementów

Montaż i uruchomienie

Układ można zmontować na niewielkiej płyt−

ce drukowanej, pokazanej na rysunku 2 .

Montaż jest klasyczny inie powinien sprawić

trudności nawet mniej zaawansowanym.

Wrazie potrzeby tranzystor T1 należy wypo−

sażyć wniewielki radiator. Zazwyczaj nie bę−

dzie to potrzebne, bo pracuje on przecież

zprzebiegiem prostokątnym ijest albo wpeł−

ni nasycony, albo zatkany.

Rezystory

R1,,R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M ΩΩ

R2,,R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15k

R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 ΩΩ

R4,,R9,,R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k

R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k ΩΩ

R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220k

R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k

R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10M

R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470k

R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k ΩΩ

R15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470

PR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k ΩΩ

Rys. 2 Schemat montażowy

Kondensatory

C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V

C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiiczny

C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000µF/16V

C4,,C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V

C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF

C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1µF/16V

C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V ttanttallowy

C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .* 4,,7nF

głośnika przez jednokie−

runkowy przebieg będzie wynosić około

7,5W, a do 8−omowego prawie 4W. Zapew−

ni to dużą głośność, wymaga jednak zasto−

sowania głośnika o odpowiednio dużej mo−

cy: minimum 10W przy 4

i min. 5W przy

8Ω . Jeszcze lepsze wyniki, ściślej znacznie

większą głośność można uzyskać stosując

tubowy głośnik od samochodowej syreny

alarmowej (głośnik dynamiczny, nie prze−

twornik piezo).

Z rezystorami R7, R8 o wartościach

220k

Półprzewodniki

D1−D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148

T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BD649

U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TL062

U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40106

czułość układu jest duża. Kto

chciałby ją zwiększyć jeszcze bardziej, może

zwiększyć R7 do 1MΩ − wtedy układ zarea−

guje już na naprawdę ciche dźwięki.

Można dowolnie zmieniać wartości sta−

łych czasowych, na przykład zmniejszyć

R12C7, zwiększyć R11C6, zewrzeć D3,

usunąć C8, R13, by po wykryciu hałasu

Inne

G1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Głłośniik

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT jako

kit szkolny AVT−2611

Elektronika dla Wszystkich

Luty 2002

), co zmniejszy głośność i pozwoli

zastosować nawet mały głośniczek.

Układ może współpracować zdowolnym

głośnikiem. Należy jednak wziąć pod uwa−

gę, że przy napięciu zasilania 12V moc do−

starczona do 4

, 1k

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: