4 jednoduché obvody sirény, které si můžete postavit doma

V tomto příspěvku se dozvídáme o 4 jednoduchých obvodech sirény, které používají Arduino a také s běžnými součástmi, jako jsou tranzistory a kondenzátory, je přesto schopen vydávat výstražný zvuk na nesnesitelné úrovni.

K myšlence přispěl „Abu-Hafss“

Hlubší v článku se také naučíme vytvářet pokročilý design založený na Arduinu s nastavitelnými a přizpůsobitelnými funkcemi tónu.

1) Design

Tento jednoduchý návrh obvodu automobilové sirény, který je zde vysvětlen, používá minimální počet komponent a přesto je schopen vydat zvuk alarmu propíchnutí ucha při každém zapnutí.

Zařízení se běžně používá jako klakson, ale lze ho použít i pro jiné relevantní aplikace, v závislosti na preferencích uživatele.

V automobilovém poli je tato siréna také známá jako „Mega siréna“, a to díky obrovské úrovni decibelů, které generuje.

Níže jsou uvedeny schematické podrobnosti a další související informace o navrhované automobilové siréně, které poskytl pan Abu-Hafss, který je jedním z oddaných čtenářů a přispěvatelem tohoto blogu.

Kruhový diagram

Rozložení PCB

Následující žádost byla také připojena k výše uvedeným souborům v e-mailu od pana Abu-Hafssa.

Vážený Swagatam připojený,

najděte fotografii auta 12V-20W siréna, která má opravdu pronikavý zvuk. Otevřel jsem ho a našel malý PCB, jak je připojen.

Interpretoval jsem desku plošných spojů do schématu, jak je uvedeno v příloze. Mým zájmem je použít sekci zesilovače pro jiné 15-20W aplikace.

Upřímně řečeno, nemám praktické zkušenosti s audio zesilovači. Velmi si vážím vaší pomoci v tomto ohledu.

s pozdravem

Abu-Hafss

Podle výše uvedeného požadavku je část zesilovače automobilové sirény levná a výkonná (@ 20 W) a možná by mohla být použita jako modul zesilovače pro jiné aplikace vyžadující levnou, ale výkonnou alternativu zesilovače.

Analýza návrhu

Při studiu daného diagramu se zdá, že stupeň zahrnující Q4, Q5 je zodpovědný pouze za zesílení, zbývající části jsou pro generování frekvence sirény pro základnu Q4, Q5.

Stupeň tvoří výkonný stupeň tranzistorového zesilovače Darlington s extrémně vysokým ziskem (řádově 1000 a více)

Protože konstrukce zesilovače je příliš základní, nemusí být vhodná pro generování nebo zpracování Hi-fi hudby nebo frekvencí nad 4kHz.

Tranzistor v procesu by navíc mohl rozptýlit značné množství tepla, což by způsobilo vyšší spotřebu než běžné Hi-fi zesilovače.

Přestože je zesilovač zabudovaný do výše uvedeného obvodu sirény automobilu levný a jednoduchý, nelze jej efektivně implementovat pro produkci filmových skladeb a melodií, které zahrnují frekvence až 15 kHz. Lze jej však efektivně použít v jednotkách, jako jsou houkačky, zvonky, alarmy, zabezpečovací systémy atd.

2) Generování zvuku sirény pomocí Arduina

Následující obvod generátoru zvuku sirény založený na Arduinu lze použít pro generování výšky tónu dokonale napodobující typický zvuk sirény a lze jej přizpůsobit tak, aby produkoval mnoho různých efektů sirény jednoduše provedením příslušné úpravy v náčrtu.

Zvuk sirény, jak všichni víme, je hlasitý zvuk generovaný zařízením navrženým pro produkci tohoto zvuku buď mechanickým přístupem, nebo elektronickými obvody.

Zařízení generátoru zvuku sirény nacházejí mnoho užitečných aplikací a používají se ve vozidlech záchranné služby, jako jsou vozidla policie a sanitky, a také v hasičských sborech atd.

Diskutovaná konfigurovatelná siréna umožňuje připojenému reproduktoru produkovat vlastní zvuk sirény. V zásadě existují dva typy zařízení generujících zvuk sirény, a to pneumatické a elektronické.

Pneumatické systémy využívají pro vytváření zvuku tlak vzduchu protlačovaný vhodně dimenzovanou trubkou, zatímco elektronická zařízení jsou sofistikovanější a používají reproduktory nebo piezoelektrická zařízení pro generování příslušného zvuku libovolnou rychlostí a vzorem. Elektronické sirény jsou flexibilnější, přizpůsobitelnější a nabízejí více variací a jsou extrémně efektivní.

Druhy zvuku sirény

Zvuk sirény může být mnoha různých typů, několik běžných typů je policie, sanitka a požární siréna, jiné mohou být ve formě mega sirény používané v klaksonech automobilů, některé jsou rychlé melodie policejní sirény, jiným typem může být propíchnutí ucha, například pro zneškodnění davů, několik může být ve vašem mobilním telefonu pro upozornění na novou zprávu.

Dosah by proto mohl být příliš rozsáhlý a navrhovaný obvod alarmu Arduno lze přizpůsobit podle osobního přání a preferencí uživatelů pro dosažení požadovaného zvuku sirény.

Náčrt kódu:

/ *
Siréna

Konfigurovatelná siréna pro Arduino vyžaduje připojený 8 ohmový reproduktor
pin8 a zem. Pro vysoké zesílení použijte tranzistorový budič s pin8

//Copyright (c) 2012 Jeremy Fonte
//This code is released under the MIT license
//https://opensource.org/licenses/MIT
*/
const int pitchLow = 200
const int pitchHigh = 1000
int pitchStep = 10
int currentPitch
int delayTime
const int speakerPin = 8
void setup() {
currentPitch = pitchLow
delayTime = 10
}
void loop() {
tone(speakerPin, currentPitch, 10)
currentPitch += pitchStep
if(currentPitch >= pitchHigh) {
pitchStep = -pitchStep
}
else if(currentPitch <= pitchLow) {
pitchStep = -pitchStep
}
delay(delayTime)
}

Schéma zapojení Arduino s reproduktorem a napájecím vstupem

Video ukázka:

Použití fáze BJT pro větší zesílení

Pro vysoké zesílení lze výše uvedené nastavení upravit podle následujícího schématu připojení:

Úprava kódu

Po testování jsem financoval zvuk sirény z Arduina ne moc příjemný a měl mírné zkreslení. Experimentoval jsem s kódem a nakonec jsem ho udělal extrémně plynulým a příjemným na poslech. Zde je vylepšeno pro vás:

//Improved by Swagatam
*/
const int pitchLow = 200
const int pitchHigh = 1000
int pitchStep = 10
int currentPitch
int delayTime
const int speakerPin = 8
void setup() {
currentPitch = pitchLow
delayTime = 5
}
void loop() {
tone(speakerPin, currentPitch, 20)
currentPitch += pitchStep
if(currentPitch >= pitchHigh) {
pitchStep = -pitchStep
}
else if(currentPitch <= pitchLow) {
pitchStep = -pitchStep
}
delay(delayTime)
}

Můžete také hrát s const int pitchHigh = 1000 a zvýšit na 2 000 pro prodloužení délky sirény, což je relevantní pro policejní sirény.

3) Policie, Sanitka, Hasičská siréna - styl USA

Dalším obvodem sirény je siréna 3 v 1, která bude vydávat 3 odlišné tóny, které se budou podobat, siréna policie, siréna sanitky a sirény hasičů.

Ty lze vybrat pomocí 3pólového spínače a jednoduše přepnutím poloh spínače.

Kompletní schéma zapojení pro tento obvod sirény 3 v 1 je uvedeno níže:

4) Siréna pomocí IC 7400

Zde je další jednoduchá a levná siréna používající IC 7400 které lze použít pro mnoho různých alarmových aplikací.

Obvod je v zásadě konfigurován kolem dvou stabilních multivibrátorů, N1 / N2 a N3 / N4. Stupeň N1 / N2 generuje signál obdélníkové vlny 0,2 Hz, který je spojen s N3 / N4, což způsobuje výkyv 0,2 Hz nahoru a dolů.

Výsledný výstup sirény je 2 V mezi špičkami a může být zesílen jakýmkoli vhodným zesilovačem pro získání hlasitého zvuku sirény.