4 วงจรไซเรนอย่างง่ายที่คุณสามารถสร้างได้ที่บ้าน

ในโพสต์นี้เราเรียนรู้เกี่ยวกับวงจรไซเรน 4 แบบโดยใช้ Arduino และยังมีส่วนประกอบธรรมดาเช่นทรานซิสเตอร์และคาปาซิเตอร์ แต่ก็ยังสามารถสร้างเสียงปลุกในระดับที่น่าตื่นเต้น

แนวคิดนี้ได้รับการสนับสนุนโดย 'Abu-Hafss'

ลึกลงไปในบทความนี้เรายังได้เรียนรู้การออกแบบโดยใช้ Arduino ขั้นสูงพร้อมคุณสมบัติโทนสีที่ปรับได้และปรับแต่งได้

1) การออกแบบ

การออกแบบวงจรไซเรนของรถแบบเรียบง่ายที่อธิบายไว้ที่นี่ใช้ส่วนประกอบจำนวนขั้นต่ำ แต่ยังสามารถสร้างเสียงเตือนแบบเจาะหูได้ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง

โดยปกติอุปกรณ์จะใช้เป็นแตรถอยหลังของรถแม้ว่าจะสามารถใช้กับแอปพลิเคชันอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องได้เช่นกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้

ในสาขารถยนต์ไซเรนนี้ยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อ 'เมกะไซเรน' เนื่องจากระดับเดซิเบลที่มาก

รายละเอียดแผนผังและข้อมูลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องของไซเรนรถที่นำเสนอแสดงไว้ด้านล่างซึ่งได้รับการตกแต่งโดย Mr. Abu-Hafss ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้อ่านและผู้มีส่วนร่วมของบล็อกนี้โดยเฉพาะ

แผนภูมิวงจรรวม

เค้าโครง PCB

นอกจากนี้คำขอต่อไปนี้ยังแนบมาพร้อมกับไฟล์ข้างต้นในอีเมลจาก Mr. Abu-Hafss

เรียน Swagatam ที่แนบมา

โปรดหารูปไซเรน 12V-20W ของรถที่มีเสียงแหลมจริงๆ เปิดแล้วเจอ PCB เล็ก ๆ ตามที่แนบมา

ฉันได้ตีความ PCB เป็นแผนผังตามที่แนบมา ข้อกังวลของฉันคือการใช้ส่วนเครื่องขยายเสียงสำหรับแอปพลิเคชั่น 15-20W อื่น ๆ

ตรงไปตรงมาฉันไม่มีประสบการณ์จริงเกี่ยวกับเครื่องขยายเสียง ฉันจะขอบคุณอย่างยิ่งที่คุณช่วยในเรื่องนี้

ขอแสดงความนับถืออย่างสูง

Abu-Hafss

ตามคำขอข้างต้นส่วนเครื่องขยายเสียงของไซเรนในรถมีราคาถูกและทรงพลัง (@ 20watts) และอาจใช้เป็นโมดูลเครื่องขยายเสียงสำหรับแอปพลิเคชันอื่น ๆ ที่ต้องการเครื่องขยายเสียงราคาถูก แต่ทรงพลัง

การวิเคราะห์การออกแบบ

จากการศึกษาแผนภาพที่กำหนดปรากฏว่าสเตจประกอบด้วย Q4, Q5 มีหน้าที่ในการขยายเท่านั้นส่วนที่เหลือใช้สำหรับสร้างความถี่ไซเรนสำหรับฐาน Q4, Q5

สเตจนี้สร้างสเตจแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันที่ทรงพลังโดยมีอัตราขยายสูงมาก (เรียงลำดับตั้งแต่ 1,000 ขึ้นไป)

เนื่องจากการออกแบบเครื่องขยายเสียงธรรมดาเกินไปจึงอาจไม่เหมาะสำหรับการสร้างหรือจัดการเพลง Hi-Fi หรือความถี่ที่สูงกว่า 4kHz

ยิ่งไปกว่านั้นทรานซิสเตอร์ในกระบวนการนี้สามารถกระจายความร้อนจำนวนมากทำให้การบริโภคสูงกว่าแอมพลิฟายเออร์ Hi-Fi ทั่วไป

ดังนั้นแม้ว่าแอมพลิฟายเออร์ที่รวมอยู่ในวงจรไซเรนรถยนต์ข้างต้นจะมีราคาถูกและเรียบง่าย แต่ก็ไม่สามารถนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการผลิตเพลงภาพยนตร์และท่วงทำนองที่เกี่ยวข้องกับความถี่สูงถึง 15kHz อย่างไรก็ตามสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในหน่วยเช่นแตรระฆังสัญญาณเตือนระบบรักษาความปลอดภัยเป็นต้น

2) การสร้างเสียงไซเรนด้วย Arduino

วงจรกำเนิดเสียงไซเรนที่ใช้ Arduino ต่อไปนี้สามารถใช้ในการสร้างพิทช์เลียนแบบเสียงไซเรนทั่วไปได้อย่างสมบูรณ์แบบและสามารถปรับแต่งเพื่อสร้างเอฟเฟกต์ไซเรนที่แตกต่างกันมากมายเพียงแค่ทำการปรับเปลี่ยนที่เกี่ยวข้องในร่าง

เสียงไซเรนอย่างที่เราทุกคนทราบกันดีว่าเป็นเสียงดังที่เกิดจากอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อให้เกิดเสียงนี้ไม่ว่าจะด้วยวิธีเชิงกลหรือผ่านวงจรอิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์กำเนิดเสียงไซเรนพบแอปพลิเคชั่นที่มีประโยชน์มากมายและใช้ในรถบริการฉุกเฉินเช่นในรถตำรวจและรถพยาบาลและในหน่วยดับเพลิงเป็นต้น

ไซเรนที่กำหนดค่าได้ดังกล่าวช่วยให้ลำโพงที่เชื่อมต่อสามารถสร้างเสียงไซเรนที่กำหนดเองได้ โดยทั่วไปอุปกรณ์สร้างเสียงไซเรนมีสองประเภท ได้แก่ นิวเมติกและอิเล็กทรอนิกส์

ระบบนิวเมติกใช้แรงดันอากาศที่บังคับผ่านท่อที่มีขนาดเหมาะสมเพื่อสร้างเสียงในขณะที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความซับซ้อนมากขึ้นโดยใช้ลำโพงหรืออุปกรณ์เพียโซเพื่อสร้างเสียงที่เกี่ยวข้องในอัตราและรูปแบบที่ต้องการ ไซเรนอิเล็กทรอนิกส์มีความยืดหยุ่นปรับแต่งได้มากขึ้นและมีรูปแบบที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพสูง

ประเภทของเสียงไซเรน

เสียงไซเรนอาจมีได้หลายประเภทประเภทที่พบบ่อย ได้แก่ ตำรวจรถพยาบาลและไซเรนไฟส่วนอื่น ๆ อาจอยู่ในรูปแบบของ ไซเรนขนาดใหญ่ที่ใช้ในแตรรถ บางเพลงเป็นเสียงไซเรนของตำรวจที่รวดเร็วอีกประเภทหนึ่งอาจเป็นการเจาะหูเช่นใช้สำหรับทำให้เป็นกลางของฝูงชนบางคนอาจอยู่ในโทรศัพท์มือถือของคุณเพื่อแจ้งเตือนในขณะที่ได้รับข้อความใหม่

ดังนั้นช่วงอาจกว้างเกินไปและวงจรสัญญาณเตือน Arduno ที่เสนอสามารถปรับแต่งได้ตามความต้องการและความชอบส่วนตัวของผู้ใช้เพื่อให้ได้เสียงไซเรนที่ต้องการ

ร่างรหัส:

/ *
ไซเรน

ไซเรนที่กำหนดค่าได้สำหรับ Arduino ต้องใช้ลำโพง 8 โอห์มที่เชื่อมต่อกับ
pin8 และกราวด์ สำหรับการขยายเสียงสูงให้ใช้ไดรเวอร์ทรานซิสเตอร์ที่มีพิน 8

//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)
}

แผนภาพการเดินสาย Arduino พร้อมลำโพงและอินพุตอินพุต

วิดีโอสาธิต:

การใช้เวที BJT เพื่อการขยายที่มากขึ้น

สำหรับการขยายเสียงสูงการตั้งค่าข้างต้นสามารถแก้ไขได้ตามแผนภาพการเชื่อมต่อ folowng:

การแก้ไขรหัส

เมื่อทดสอบฉันให้เสียงไซเรนจาก Arduino ไม่ค่อยน่าพอใจและมีความผิดเพี้ยนเล็กน้อย ฉันทดลองใช้โค้ดและในที่สุดก็ทำได้อย่างราบรื่นและน่าฟัง นี่คือการปรับปรุงสำหรับคุณ:

//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)
}

คุณยังสามารถเล่นกับ const int pitchHigh = 1000 และเพิ่มเป็น 2000 เพื่อเพิ่มความยาวไซเรนซึ่งเกี่ยวข้องกับไซเรนของตำรวจ

3) ตำรวจรถพยาบาลไซเรนดับเพลิง - สไตล์สหรัฐอเมริกา

วงจรไซเรนถัดไปคือไซเรน 3-in-1 ซึ่งจะให้เสียงที่แตกต่างกัน 3 แบบเช่นไซเรนตำรวจไซเรนรถพยาบาลและเสียงไซเรนหน่วยดับเพลิง

สิ่งเหล่านี้สามารถเลือกได้ผ่านสวิตช์ 3 ขั้วและเพียงแค่สลับตำแหน่งของสวิตช์

แผนผังวงจรที่สมบูรณ์สำหรับวงจรไซเรน 3 in 1 นี้มีดังต่อไปนี้:

4) ไซเรนที่ใช้ IC 7400

นี่เป็นอีกหนึ่งไซเรนที่เรียบง่ายและราคาถูกโดยใช้ไฟล์ ไอซี 7400 ที่สามารถใช้สำหรับแอพพลิเคชั่นเตือนภัยต่างๆ

วงจรโดยทั่วไปได้รับการกำหนดค่าไว้รอบ ๆ ตัวมัลติไวเบรเตอร์ที่สามารถตรวจจับได้สองตัวคือ N1 / N2 และ N3 / N4 ขั้นตอน N1 / N2 สร้างสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยม 0.2 Hz ซึ่งควบคู่ไปกับ N3 / N4 ซึ่งทำให้เกิดการแกว่งขึ้นและลงของ 0.2 Hz

เอาต์พุตไซเรนที่ได้คือ 2 V สูงสุดถึงสูงสุดและสามารถขยายแอมพลิฟายเออร์ที่เหมาะสมเพื่อให้ได้เสียงไซเรนที่ดัง