4 enkle sirenekredsløb, du kan bygge hjemme

I dette indlæg lærer vi om 4 enkle sirenkredsløb ved hjælp af Arduino og også med almindelige komponenter som transistorer og kondensatorer, men alligevel er i stand til at producere en alarmlyd på et ulideligt niveau.

Ideen blev bidraget af 'Abu-Hafss'

Dybere i artiklen lærer vi også at lave et avanceret Arduino-baseret design med justerbare og tilpasselige tonefunktioner.

1) Designet

Dette enkle bilsirenkredsløb, der er forklaret her, bruger minimum antal komponenter og er alligevel i stand til at frembringe en ørepiererende alarmlyd hver gang den tændes.

Enheden bruges normalt som et omvendt horn i bilen, selvom det også kan bruges til enhver anden relevant applikation, afhængigt af brugerens præference.

I bilfeltet kaldes denne sirene også populært som 'Mega Siren' på grund af det massive decibelniveau, det genererer.

De skematiske detaljer og andre relaterede oplysninger om den foreslåede bilsirene er vist nedenfor, som blev leveret af Mr. Abu-Hafss, som er en af ​​de dedikerede læsere og bidragydere til denne blog.

Kredsløbsdiagram

Printkortlayout

Følgende anmodning blev også vedhæftet de ovennævnte filer i e-mailen fra Mr. Abu-Hafss.

Kære Swagatam Vedhæftet,

find et billede af en bil 12V-20W sirene, der har ørestikkende lyd. Jeg åbnede den og fandt et lille printkort som vedhæftet.

Jeg har fortolket PCB til skematisk som vedhæftet. Min bekymring er at bruge forstærkerafsnittet til en anden 15-20W applikation.

Helt ærligt har jeg ikke praktisk erfaring med lydforstærkere. Jeg vil meget værdsætte din hjælp i denne henseende.

Med venlig hilsen

Abu-Hafss

I henhold til ovenstående anmodning er forstærkerdelen af ​​bilens sirene billig og kraftig (@ 20 watt) og muligvis kunne bruges som forstærkermodul til andre applikationer, der kræver et billigt, men kraftfuldt forstærkeralternativ.

Analyse af designet

Når man studerer det givne diagram, ser det ud til, at scenen, der omfatter Q4, Q5, kun er ansvarlig for forstærkningen, de resterende sektioner er til at generere sirenefrekvensen for Q4, Q5-basen.

Scenen danner et kraftigt Darlington-transistorforstærkerstrin med en ekstrem høj forstærkning (i størrelsesordenen 1000 og mere)

Da forstærkerens design er for grundlæggende, er det muligvis ikke egnet til at generere eller håndtere Hi-fi-musik eller frekvenser over 4 kHz.

Desuden kan transistoren i processen sprede en betydelig mængde varme, hvilket får forbruget til at være højere end de normale Hi-fi-forstærkere.

Derfor, selvom forstærkeren, der er inkorporeret i ovenstående bilsirenkredsløb, er billig og enkel, kan den ikke implementeres effektivt til at producere filmsange og melodier, der involverer frekvenser op til 15 kHz. Det kan dog bruges effektivt i enheder som horn, klokker, alarmer, sikkerhedssystemer osv.

2) Generering af sirenelyd med Arduino

Følgende Arduino-baserede sirenelydgenerator-kredsløb kan bruges til at generere tonehøjden perfekt efterligner en typisk sirenelyd og kan tilpasses til at producere mange forskellige sireneeffekter ved blot at foretage relevante ændringer i skitsen.

En sirenelyd, som vi alle ved, er en høj støj genereret gennem en enhed designet til at producere denne lyd enten gennem en mekanisk tilgang eller gennem elektroniske kredsløb.

Sirene lydgeneratorenheder finder mange nyttige applikationer og bruges i beredskabskøretøjer som i politi- og ambulancekøretøjer og også i brandvæsen osv.

Den diskuterede konfigurerbare sirene gør det muligt for en tilsluttet højttaler at producere en brugerdefineret sirenelyd. Dybest set er der to typer sirenelydgenererende udstyr, nemlig pneumatisk og elektronisk.

Pneumatiske systemer anvender lufttryk tvunget gennem et passende dimensioneret rør til at skabe lyden, mens elektronisk udstyr er mere sofistikeret ved hjælp af højttalere eller piezo-enheder til at generere den relevante lyd med en hvilken som helst ønsket hastighed og mønster. Elektroniske sirener er mere fleksible, tilpasses og tilbyder flere variationer og er ekstremt effektive.

Typer af sirenelyd

En sirenelyd kan være af mange forskellige typer, et par almindelige typer er politiet, ambulance og brandens sirene, andre kan være i form af megasirener som brugt i bilhorn, nogle er hurtige politisirenetoner, en anden type kan være ørepiercing, som bruges til at neutralisere mobs, nogle få kan være i din mobiltelefon til at advare, mens en ny besked modtages.

Derfor kan rækkevidden være for omfattende, og det foreslåede Arduno-alarmkredsløb kan tilpasses efter brugernes personlige ønske og præference for at opnå den ønskede sirenelyd.

Kodeskitse:

/ *
Sirene

En konfigurerbar sirene til Arduino kræver en 8 ohm højttaler tilsluttet
pin8 og jord. Brug en transistordriver med pin8 til højforstærkning

//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)
}

Arduino ledningsdiagram med højttaler og forsyningsindgang

Video-demo:

Brug af en BJT-scene til større forstærkning

For høj forstærkning kan ovenstående opsætning ændres i henhold til nedenstående forbindelsesdiagram:

Ændring af koden

Efter testning finansierede jeg sirenelyden fra Arduino ikke særlig behagelig og havde små forvridninger. Jeg eksperimenterede med koden og endelig gjorde den ekstremt glat og behagelig at høre. Her er det forbedrede for dig:

//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)
}

Du kan også lege med const int pitchHigh = 1000 og øge til 2000 for at øge sirenelængden, hvilket er relevant for politisirener.

3) Politi, ambulance, brandvæsenets sirene - USA-stil

Det næste sirenkredsløb er en 3-i-1-sirene, som vil producere 3 forskellige toner, der ligner, politisirene, ambulancesirene og brandvæsenets sirener lyder.

Disse kan vælges ved hjælp af en 3-polet switch og blot ved at skifte kontaktens positioner.

Det komplette kredsløbsdiagram for dette 3 i 1 sirenkredsløb er vist nedenfor:

4) Sirene ved hjælp af IC 7400

Her er en anden enkel og billig sirene ved hjælp af IC 7400 der kan bruges til mange forskellige alarmapplikationer.

Kredsløbet er dybest set konfigureret omkring to astable multivibratorer, N1 / N2 og N3 / N4. N1 / N2-trinnet genererer et 0,2 Hz firkantbølgesignal, der er koblet til N3 / N4, hvilket forårsager en op og ned-svingning på 0,2 Hz.

Den resulterende sireneoutput er 2 V top til peak og kan forstærkes enhver passende forstærker til at få en høj sirenelyd.