Annoyifier aktywowany na podczerwień: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Popularnym urządzeniem do zbudowania, gdy po raz pierwszy uczymy się budować obwody, jest głośnik zasilany prądem przemiennym, który wytwarza okropny hałas. Zrozumiałe, że staje się to dość zabawne w użyciu, gdy lubisz irytować innych tym hałasem. Niestety jednak użycie tego głośnika jest nieco ograniczone: jedynym sposobem przełączania wyjścia jest podłączenie lub odłączenie źródła napięcia i wymagane jest jakieś napięcie AC (głośnik nie jest wyzwalany przez baterię DC). Aby uzyskać napięcie prądu przemiennego z prostej baterii prądu stałego, możemy użyć timera 555, którego celem jest wyprowadzenie częstotliwości prądu przemiennego na podstawie tego, jakie rezystory są podłączone do jego zacisków pinowych. Aby dodać jeszcze więcej wszechstronności do tego irytującego instrumentu, rezystory można zastąpić potencjometrami, które można dowolnie regulować, aby zmieniać częstotliwość wyjściową. Konwencjonalnym sposobem wyzwalania wyjścia jest użycie przełącznika suwakowego; jednak, ponieważ jesteśmy niekonwencjonalni, użyjemy czegoś, co nazywa się czujnikiem ruchu PIR (Passive InfraRed). Czujnik wykrywa zmiany w ilości odbieranego promieniowania podczerwonego (wydzielanego przez człowieka). To pozwoli rozmówcy nieoczekiwanie krzyczeć na kogoś, kto wchodzi przed tor. Oprócz tego, że jest to fajny projekt do budowania i przeszkadzania innym, budowanie i używanie tego obwodu powinno pomóc w lepszym zrozumieniu obwodów i sposobu ich działania. Budując ten obwód, wiele się nauczyłem o czujniku ruchu PIR i o tym, jak prawidłowo go używać (metodą prób i błędów). Ponadto jego użycie powinno poprawić zrozumienie timerów 555, ponieważ będziesz w stanie obserwować, w jaki sposób wpływa na wyjście, gdy regulowane są potencjometry. Muszę powiedzieć, że jestem również pod wrażeniem wysokiego współczynnika irytacji wyjścia, z jego zdolnością do tworzenia szerokiego spektrum przerażających dźwięków w oparciu o ustawienia potencjometrów, od wysokiego zgrzytu do szorstkiego brzęczenia (a może połączenie tych dwóch).

Krok 1: Materiały

Pęczek przewodów

1 555 minutnika

1 tranzystor NPN

1 czujnik PIR (https://www.amazon.com/DIYmall-HC-SR501-Motion-Infrared-Arduino/dp/B012ZZ4LPM?keywords=pir+sensor&qid=1540494572&sr=8-2-spons&ref=sr_1_2_sspa&psc=1 to ten Użyłem)

2 potencjometry

Kondensator 0,01 uF

Kondensator 1 uF

1 kondensator 100 uF

1 głośnik 8 omów

Krok 2: Montaż

Ten obwód jest stosunkowo prosty w montażu, z tylko jedną prawdziwą sztuczką. Ustawiamy timer 555 w trybie astabilnym, z podłączonymi dwoma potencjometrami (na schemacie są to rezystory z wycieraczkami/strzałkami obok nich). Oznacza to, że zegar będzie wysyłał stały sygnał, gdy otrzyma określony opór. W miarę obracania potencjometrów w celu przyłożenia większej rezystancji, częstotliwość wyjścia. NPN służy jako przełącznik w tym obwodzie, którego zadaniem jest ochrona obwodu przed zbyt dużym prądem, który może uszkodzić elementy. Używamy tranzystora zamiast rezystora, ponieważ rezystor obniży zbyt duże napięcie i zapobiegnie wytwarzaniu słyszalnego szumu (to dlatego, że wyjście PIR nie jest tak wysokie). Sam PIR jest trudną częścią, ponieważ piny nie są oznakowane i bardzo trudno jest połączyć się z płytką stykową za pomocą pinów PIR. Jeśli twój PIR jest podobny do tego, który mam na tym obrazku (prawdopodobnie, ponieważ PIR są dość znormalizowane), zacisk dodatni (Vcc) to pin obok diody (mała pomarańczowa struktura cylindryczna), z pinem ujemnym (masa) na przeciwległym końcu i pin wyjściowy pośrodku. Jeśli nie, może być konieczne znalezienie arkusza danych lub samouczka na temat konkretnego typu czujnika. Do podłączenia pinu zalecam podłączenie zworek do pinów, ponieważ pozwala to pinom działać jako przewody i można je łatwo wpiąć w płytkę stykową.

Krok 3: Operacja

Obsługa obwodu jest w większości przypadków dość prosta. Po włączeniu głośnik najpierw wyda sygnał dźwiękowy (jest to całkowicie normalne). Machanie ręką lub chodzenie przed czujnikiem zwiększy ilość promieniowania podczerwonego wykrywanego przez czujnik, wysyłając krótki sygnał i wydając irytujący dźwięk. Częstotliwość sygnału wyjściowego można zmienić obracając potencjometr. W przypadku potencjometru obrotowego rezystancja wzrośnie, gdy potencjometr zostanie obrócony w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara; ponieważ timer 555 jest w trybie astabilnym, oznacza to, że częstotliwość będzie wzrastać wraz z obracaniem potencjometru zgodnie z ruchem wskazówek zegara (ponieważ podłączone rezystancje są odwrotnie proporcjonalne do częstotliwości wyjściowej). Potencjometr podłączony do progu wpłynie również na częstotliwość około dwukrotnie większą niż ten podłączony do źródła napięcia. Inne parametry obwodu, które można modyfikować, to czas wyzwalania i czułość obwodu; są one kontrolowane przez dwa pomarańczowe pokrętła na czujniku, które można zmienić, obracając je śrubokrętem. Pokrętło po lewej stronie (w widoku powyżej) kontroluje opóźnienie: jak długo PIR będzie wysyłał sygnał po aktywacji. Obracanie pokrętłem zgodnie z ruchem wskazówek zegara zwiększa opóźnienie, a obracanie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara zmniejsza opóźnienie (minimum około 3s i maksimum 5s). Pokrętło po prawej stronie dostosowuje czułość na zmiany promieniowania podczerwonego, zwiększając i zmniejszając zakres, w którym sprawdza zmiany w podczerwieni. Obracanie pokrętłem czułości zgodnie z ruchem wskazówek zegara zmniejsza czułość, a obracanie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara zwiększa ją (dla dokładnych wartości minimalny zasięg to około 3m, a maksymalny to około 7m). Aby uzyskać więcej informacji na temat działania, sprawdź ten link:

Krok 4: Rozwiązywanie problemów (zabawna część…)

Oto kilka typowych problemów (z których wszystkie sam spotkałem), które mogą uniemożliwić innym zniszczenie tego obwodu:

1. Jeśli głośnik nie działa:

- Podłącz ponownie źródło napięcia do czujnika PIR i odczekaj około 30 sekund. PIR musi się nieco ustabilizować i „wyczuć” otoczenie (wykrywając lokalną temperaturę, ilość promieniowania podczerwonego itp.), zanim będzie mógł działać poprawnie.

-Sprawdź, czy styki czujnika PIR nie są złamane (jest to mało prawdopodobne, ponieważ poinstruowałem Cię, aby użyć zworki; za pierwszym razem próbowałem podłączyć PIR do płytki stykowej, zginając szpilki, ale to nie działało tak dobrze).

2. Jeśli głośnik emituje stały sygnał, a nie jest wyzwalany przez podczerwień:

-Sprawdź, czy nie ma przerw w przewodzie między czujnikiem PIR a podstawą tranzystora. Może to spowodować całkowite odcięcie czujnika PIR od obwodu.

3. Głośnik działa, ale wydaje się wyłączać w losowych momentach:

-Prawdopodobnie znajdujesz się w stosunkowo zatłoczonym i ruchliwym pomieszczeniu, co powoduje częste zmiany ilości podczerwieni termicznej, jaką może odbierać czujnik. Spróbuj wyregulować pokrętło czułości (pomarańczowe pokrętło naprzeciwko szpilek, a nie przeciwne do diody) za pomocą śrubokręta (obrócenie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara zmniejszy czułość). Ogólnie jednak obwód ten działa najskuteczniej w cichych, pustych miejscach, gdzie ktoś akurat przechodzi i zastanawia się, co to za dziwny dźwięk.

Jeśli żaden z tych problemów nie został znaleziony, prawdopodobnie jest to gdzieś zepsuty element lub przewód. Jedyną opcją jest przetestowanie różnych komponentów, aby sprawdzić, czy działają zgodnie z potrzebami, i ich wymiana, jeśli nie. Upewnij się, że tranzystor działa w szczególności, ponieważ jego styki mogą być dość delikatne i podatne na uszkodzenia, jeśli zostały zbyt mocno wygięte.