Звуков индикатор против заспиване. Звуков индикатор

При проектирането на различни устройства за автоматизация и сигнализация може да е необходим звуков индикатор за състоянието на конкретен възел. Често такъв индикатор се изгражда на базата на AF генератор, зареден на звуков излъчвател. Монотонният звук на такъв индикатор обаче често не е достатъчно забележим, особено в шумни условия. Следователно се използват методи за модулиране на сигнала, например чрез прекъсването му или промяна на амплитудата или честотата.

Въпреки че такива устройства са многократно описани в техническата литература, понякога те са сложни и критични за захранващото напрежение, те съдържат голям брой радиоелементи и намотъчни части.

Предложеният индикатор е лишен от такива недостатъци, не е критичен за вида на излъчвателя на звука и може да работи при значително разминаване на захранващото напрежение. Индикаторът (фиг. 1) се състои от управляващ осцилатор, направен на транзистори VT1, VT2, управляван осцилатор на транзистори VT3, VT4 и усилвател на мощност на транзистор VT5.

Контролният осцилатор генерира импулси с триъгълна форма, които следват с честота от около 2 Hz и модулират честотата звуков сигнал. Неговият изходен сигнал се взема нестандартно - от основата на транзистора VT2 - и се подава през резистора R5 към основата на транзистора VT3 на управлявания осцилатор, направен заедно с транзистора VT4 съгласно веригата на мултивибратора.

Изходният сигнал на мултивибратора се подава към усилвателя на мощността през резистора R8. Усилвателят се зарежда на динамичната глава BA1, от която се чуват звуци.

Транзисторите VT3, VT4 трябва да бъдат с коефициент на пренос на ток най-малко 80, а VT5 трябва да издържат на тока, консумиран от звуковия емитер. Параметрите на останалите транзистори не са критични. Ако захранващото напрежение не надвишава 4 V, динамичната глава може да бъде най-малко 0,25 W с 8 ома звукова бобина. При по-високо напрежение е допустимо вместо това да се инсталират телефонни капсули с ниско съпротивление, например TA - 4, TK - 67, DEMSH - 1 A, DEM - 4M.

Дизайнът на индикатора се определя от използваните части. Една от опциите за печатна платка, изработена от едностранно фолио от фибростъкло, е показана на фиг. 2. Изолационните релси се изрязват с нож, направен от парче ножовка (ако не е налично, ще свърши работа с остър нож). Ако желаете, можете да съставите нов чертеж на дъската за нейното производство чрез гравиране.

Платката е предназначена за монтиране на резистори ULM или MLT, както и посочените на схемата транзистори. За да инсталирате кондензатори, има няколко отвора и граница на площта на платката, което позволява използването на кондензатори различни видове, по-специално MBM, BM, KM, K50 - 6. Външният вид на монтираната платка е показан на фиг. 3.

Платката е предназначена за закрепване върху скобите на батерия ZSHNKP - 10B (от миньорска лампа), за което на нея са пробити два отвора с диаметър 6,5 mm на разстояние 107 mm. При монтажа на платката е предвидено електрическото свързване на клемите на батерията с печатните проводници. За да се предотврати корозията на платката под въздействието на изпарения електролит на батерията, тя трябва да бъде покрита с електроизолационен лак. Отгоре дъската е покрита с капак, например от комплекта на посочената лампа, но други опции са напълно приемливи.

Електроника в колата - Звуков индикаторанти мечта

Веригата на звуковия индикатор за ниско напрежение (фиг. 4.12) е предназначена да подобри безопасността при шофиране на автомобил през нощта. Това устройство не позволява на водача да заспи по време на шофиране. Индикаторът заедно с батерията е направен едностранно печатна електронна платкапод формата на скоба (фиг. 4.13), което позволява чрез включване на микропревключвателя SA1 да се фиксира зад ухото.

При дълбок наклон на главата (в момента на заспиване) контактите на сензора за наклон F1 ще се затворят и индикаторът ще се включи - силен сигнал незабавно ще събуди водача.

Разбира се, надеждността на устройството до голяма степен ще зависи от дизайна на сензора F1. След като изпробвах различни дизайни на сензора за наклон на главата, избрах най-простия - той може лесно да се направи без използването на машини. Състои се от пружина от химикалка, месингов винт M4x5 и контактен ограничител (фиг. 4.14). Винтът се вкарва в пружината и се запоява (с флюс или таблетка аспирин). Вторият край на пружината се скъсява и се закрепва към дъската.

Индикаторът работи при промяна на захранващото напрежение в диапазона от 0,7 до 2 V и консумира не повече от 5 mA.

Схемата на устройството е автоосцилатор на транзистори с различни структури с директна връзка. Използването на пиезо емитер ви позволява да направите индикатора малък и лек. За да се получи достатъчен обем на звука, бобината L1 е свързана паралелно с пиезо емитера. Заедно с вътрешния капацитет HF1 образува резонансна верига. Това позволява преминаването резонансни вибрацииповишавам работно напрежениена пиезо емитер, което значително ще надвиши захранващото напрежение.

Пиезо излъчватели различни видовеимат стойности на собствената си звукова резонансна честота, които са в диапазона 2...8 kHz. Ето защо, при смяна на вида на пиезоелектричен излъчвател за всеки конкретен случайможете да изберете най-добрата комбинация от параметри на веригата (за максимален обем с минимална консумация на ток).

Честотата на звука може да се промени чрез кондензатор C1 или чрез промяна на броя на завъртанията на намотката L1, което, разбира се, е по-малко удобно. Бобината L1 съдържа 600 навивки тел PEV-0,08 (0,1 или 0,12 mm), навити на два пръстена с размер K10x6x3 mm, залепени заедно с лепило BF-2 ("Moment"), изработено от ферит 700NM1 (или 1000NN). Може да се използва микропревключвател SA1 тип PD-9-2. Батерия G1 тип RC53M или подобна. Резисторите и кондензаторите са подходящи за всякакъв тип, допустимо е да се заменят транзисторите KT315G с KT312V, KT3102E и транзистора KT361V с KT3107.

Най-силен звук ще бъде, когато честотата на автоосцилатора и естествената резонансна честота на пиезоелектричния излъчвател съвпадат. Звуковият индикатор може да намери и други приложения, например в детски играчки.

Често е необходимо да се изрази включването на някакво домашно или промишлено произведено потребителско електронно устройство - това е необичайно, приятно (ако е избрано меко течениезвуков сигнал) и не е натоварващо за никого. Прототипът на предлаганото устройство са устройствата за краткотрайна звукова сигнализация, които отдавна се използват във вносни (и наскоро в домашни) домакински уреди. Това се забелязва ясно например при работа на климатици - при включване или промяна на режима на работа, като реакция на въздействието на потребителя се чува кратък и приятен звуков сигнал с продължителност 1-2 секунди. Това е особено вярно, когато домакинските уреди се управляват от дистанционни. дистанционно, — звуков сигнал потвърждава получената команда.

Устройството, сглобено по предложената схема, се използва успешно в ежедневието, за да контролира включването на светлината в кухнята, добавяйки малко „звук“ към обичайния и познат интериор. Така че, когато светлината е включена, се чува кратък тих звуков сигнал. Можете да го използвате в тоалетната за звуково информиране за заетостта на района.

електрическа схема

Електронният монтаж е базиран на популярния таймер KR1006VI1. Благодарение на използването на зумер, няма нужда да се въвеждат генератори на импулси или усилватели към тях във веригата. Лесно е да се сглоби същия възел на логическите елементи на CMOS чипа (K561LA7 - повече за това по-долу), но на електрическата схема е показано просто и надеждно решение на веригата (фиг. 2.54).

Тази схема е таймер за задаване на кратки фиксирани интервали от време, през които зумерът BZ1 генерира звуков честотен сигнал. След подаване на захранване към устройството, микросхемата DA1 KR1006VI1 започва да формира времезакъснение и в първия момент след подаване на захранване (контактите на превключвателя SA1 са затворени), кондензаторът за настройка на времето C1 се разрежда, и изходът на таймера (пин 3 DA1) съдържа ниско нивоволтаж. Прикрепен към зумера постоянно наляганепочти равно на захранващото напрежение.

Тъй като кондензаторът C1 се зарежда през резисторите R1 и R2 и вътрешния възел на таймера, изходното състояние на микросхемата се променя. Когато напрежението върху плочите на кондензатора C1 достигне ниво от 2/3 от захранващото напрежение, вътрешният тригер на микросхемата ще се превключи и ниското ниво на напрежение на изхода DA1 ще се промени на високо. DC напрежението на зумера ще бъде незначително и той ще спре да генерира трептения на звуковата честота.

Ориз. 2.54. Електрическа схемазумер

При стойностите на елементите R1, R2 и C1, посочени на диаграмата, забавянето на изключване на звука ще бъде около 8 s. Може да се увеличи чрез съответно увеличаване на капацитета на кондензатора C1.

Като кондензатор C1 е по-добре да използвате неполярен тип K10-17 или да го съставите от два последователно свързани оксидни кондензатора (тип K50-6) с капацитет 2 μF - всеки за работно напрежение най-малко 6 6. Както показа практиката, неполярен кондензатор като времева настройка осигурява по-стабилен времеви интервал от оксида, силно повлиян от температурата на околната среда. Продължителността на интервала от време може лесно да бъде намалена чрез намаляване на съпротивлението на резистора R1. Ако инсталирате вместо това променлив резисторс линейна характеристика получавате устройство с регулируемо закъснение. Трансформаторното захранване е свързано паралелно на управляваното устройство в мрежата 220 V - електрическа лампа.

Функцията на този електронен блок може да бъде обърната - т.е. зумерът да заглуши първите 10 секунди след подаване на захранване към устройството. За да направите това, трябва да свържете горния (според диаграмата) изход на зумера общ проводник. В това изпълнение устройството може да се използва без специални промени за звуково сигнално устройство за отворена (прекомерно) врата на хладилника.

В допълнение, възможностите за използване на това просто и надеждно устройство са безкрайни и са ограничени само от въображението на радиолюбителя.

Бутонът за затваряне SA2 се използва за връщане на устройството в първоначалното му състояние (полезно е за управление на вратата на хладилника). Ако не е необходимо, се изключва от схемата. Можете да „нулирате“ устройството в първоначалното му състояние, като отворите захранващата верига с превключвателя SA1.

Елементите на устройството са фиксирани върху платката. Калъф - всеки подходящ. Всички постоянни резистори са тип MLT-0,25. Неполярни кондензатори - тип МВМ, К10-23, К10-17. BZ1 зумер може да бъде всеки 4-20 V постоянен ток, като FMQ-2015D, FXP1212.

Захранването е стабилизирано, осигурявайки изходно напрежение от 5-15 V. Чипът DA1 функционира стабилно в този диапазон. Консумацията на ток в активен режим на звуковия сигнал с елементите, посочени на диаграмата, е 12-15 mA. Силата на звука е такава, че сигналът да се чува на разстояние до 10м.

Kashkarov A.P. 500 схеми за радиолюбители. Електронни сензори.

Част I. Стрелкови индикатори.

Индикаторите със стрелки, със стрелка, осцилираща в ритъма на музиката, все още изглеждат доста модерни на предните панели на усилвателите. И ако наличието на такива индикатори беше наистина необходимо по-рано, сега няма спешна нужда от тях.
Въпреки това, съдейки по подобни въпроси в мрежата, все още има любители на такива неща. Това е само за тях и написана тази статия.

1. Показателно устройство.

Дизайн.
Дизайнът на такива устройства е разнообразен, но принципите им на работа са еднакви. Цилиндричен магнит е поставен в пластмасова кутия. По дължината на генератора на цилиндъра е монтирана магнитна рамка с пружинно окачване и фиксирана стрелка. От противоположната страна на стрелката е монтиран балансьор. В повечето случаи такъв балансир е капка спойка и служи за компенсиране на центробежните сили на стрелката. Тъй като устройството по своята същност е механична система, основните характеристики се определят от "механиката" на измервателната глава.
Бих искал да отбележа още една особеност на дизайна на циферблатните индикатори: за връщане на стрелката в първоначалното й положение се използва пружина (и това не е линеен елемент, който зависи от неговата твърдост), в резултат на което измервателната скала на устройството също няма да бъде линейно. В съвременните измервателни глави се използват многооборотни пружини, с доста добра гъвкавост и нелинейността на измерването е много малка, но все пак мисля, че си струва да запомните това.

Фигурата по-горе показва измервателната глава на модела M6850 като най-често срещаната и достъпна в момента за много начинаещи радиолюбители. Лично аз разработих всичките си схеми върху него.

Принцип на действие.
Всичко е просто - приложен ток към бобината, създадено е магнитно поле. Взаимодействието на магнитното поле на бобината с магнитно полепостоянен магнит, кара бобината (и стрелката) да се отклоняват пропорционално на протичащия в нея ток. Посоката на тока, протичащ в намотката, определя посоката на отклонение на стрелката. Оттук и заключението: индикаторът на стрелката работи само с постоянен (пулсиращ) ток.Прилагането на променлив ток към индикатора ще доведе до "трептене" на стрелката и нищо повече.

2. Какво да измерваме.

Е, всичко изглежда ясно: измерваме стойността на променливото напрежение в аудио пътя. В измервателната практика са известни: максималната стойност (пиковата стойност) на сигнала, средната коригирана стойност, средната квадратична стойност на сигналите. Няма да навлизаме в дълбините на теориите, само ще определим, че в нашия случай измерваме средната коригирана стойност. А скалите на нашите инструменти са калибрирани в децибели (рядко като процент) от зададеното "референтно" ниво на сигнала ("0" dB). Тоест ще измерваме не самата стойност на сигнала, а отношението му към някаква референтна стойност K=Uetalon./Uизмерено. изразено в децибели. За да преобразувате измерените стойности в децибели, използвайте следната формула: A= 20 Lg Uреферентен/Uизмерен.
Всичко. В преносимите магнетофони индикаторът на показалеца се използва и за измерване на напрежението на захранващите елементи, т.е. по същество беше примитивен волтметър.

3. Как се измерва.

От това, което написах по-горе, следва логичен извод: за да работи индикаторът, както очакваме, е необходимо да се трансформира променлив токв пропорционален на него постоянен ток и го приложете към измервателната глава. Първото нещо, което идва на ум, е показано на фигурата:

Колкото и да е странно, но такъв индикатор ще работи. След малко "ретуширане" изглежда така:

И може да работи, да речем, при измерване на изходната мощност на усилвател на мощност. Е, какво, като цяло, може да се каже за такава схема? Работи по следния начин: излишъкът на сигнала до необходимата стойност се заглушава от резистивния делител R1, R2. Диодът преобразува променливия сигнал в постоянен (пулсиращ) сигнал, като прекъсва "отрицателната" полувълна на аудио сигнала. Така полученият сигнал се "изглажда" на кондензатор С1 и след това отива към измервателната глава. Именно от този кондензатор зависи времето за реакция и възстановяване на измервателния уред. До определени, разбира се, стойности ... Добра или лоша е схемата? Ето неговите плюсове и минуси.
Професионалисти:
1 - простота на схемата.
2 - минимум подробности.
3 - не изисква източник на захранване.
Е, това е всичко...
минуси:
1 - Ниска точност на измерване, поради инсталирания полувълнов токоизправител (VD1).
2 - Ниско входно съпротивление, определено главно от резистора R1. Това прави възможно използването му само с източници на сигнал с нисък изходен импеданс (както беше споменато по-горе - с усилватели на мощност).
3 - Малък обхват на измерване. Когато не големи стойностимощност, колебанията на стрелката практически няма да бъдат забележими.
Очевидно за по-голяма гъвкавост на измервателния уред е необходимо подобрение на веригата. Отново, първото нещо, което се намеква е използването на "буфер" с голямо входно и ниско изходно съпротивление. от най-много по прост начинвижда използването на транзистор като DC усилвател.
Ето една възможна схема:

Както можете да видите, в сравнение с предишната схема, се добавя транзисторът VT1, което леко повишава чувствителността на веригата. Остават обаче други недостатъци.
Възможен е и друг вариант за използване на транзистор - като емитер последовател:

В този случай получаваме буфер с висок входен и нисък изходен импеданс. Въпреки това, тъй като предаването на емитер-последовател не може да бъде по-голямо от едно, ние няма да можем да спечелим печалба от тази верига. Останалите недостатъци на измервателния уред също са запазени.
Така стигаме до схема, която съчетава усилващи свойства и нисък изходен импеданс.

Тази схема (в различни интерпретации) често се използва в оборудване с еднополярно захранване. Също така го повторих повече от веднъж и доказах високата повторяемост и стабилност на работата. Той елиминира повечето от недостатъците на горните схеми. Транзисторният усилвател на VT1, VT2 има висок входен и нисък изходен импеданс. Веригата може да се захранва от източник с напрежение от 3 до 25 волта (в зависимост от използваните транзистори). Не е критично за оценките на пасивните елементи. Разбира се, има и недостатъци - полувълнов токоизправител VD1, VD2 (имайте предвид, че тук се изпълнява според веригата на умножителя на напрежението). В резултат на това - известна неточност на измерванията. Въпреки това, простотата и гъвкавостта на устройството повече от компенсират този недостатък.
Поради наличието на интегрирани операционни усилватели, горната схема може да бъде реализирана и на операционен усилвател.

Както можете да видите в тази схема, операционният усилвател действа като активен елемент. В допълнение към намаляването на броя на пасивните части, тази схемапочти идентична с предишната схема и съдържа същите предимства и недостатъци.
Тъй като говорим за използването на операционни усилватели в сигналомери, бих искал да разгледам още няколко схеми за тяхното прилагане.

Тези опции запазват предимствата на описаните по-горе схеми, но вече измерват две полувълни на аудио сигнала, поради използването на диоден мост. Схемата, показана на фигурата вдясно, също осигурява ЛИНЕЙНО движениестрелките на измервателната глава, тъй като последната е включена във веригата обратна връзкаоперационен усилвател. Чувствителността на индикаторите може да се регулира чрез избор на съпротивление R3. Входният импеданс на индикаторите е около 47 kOhm. Захранващото напрежение зависи от видовете използвани операционни усилватели и почти всеки операционен усилвател с изходен ток над 5mA може да се използва като усилвател. Но бих препоръчал да използвате операционен усилвател с полеви транзисторина входа (K140UD8, KR 544UD2 и др.). В този случай ще бъде възможно да се увеличи входният импеданс на възела чрез просто увеличаване на рейтингите резистивни делителина входа (R1, R2).

И още един малък нюанс. В горните схеми на индикатори на оп-усилвателя има други опции за подаване на половината от захранващото напрежение към входовете на усилвателите. В същото време техните характеристики практически не се променят. Но този въпрос вече е от областта на схемите на операционните усилватели. В допълнение, тези вериги могат също да бъдат захранвани от биполярно захранващо напрежение с минимални промени.
И накрая, бих искал да разгледам измервател на нивото на сигнала на висококачествена специализирана микросхема K157DA1.
въпреки вашия " дълъг живот", по мое мнение, той все още заслужава специално внимание. Тази микросхема съдържа токоизправител с пълна вълна на средната стойност на сигнала, буферен етап и преобразувател на биполярен сигнал в еднополярен. Основните електрически параметри са:

Типична схема за включване на микросхема:

Както можете да видите, микросхемата има малък брой приставки, което улеснява използването й не само в индикатори за набиране, но и в други устройства, които ще бъдат обсъдени във втората част на статията. Това, което е маркирано с пунктирана линия на диаграмата, може да не е инсталирано, но си струва да се отбележи, че R3 и R4, когато са инсталирани, увеличават чувствителността на глюкомера. Тъй като микросхемата има широк диапазон от захранващи напрежения, тя може да се използва и в преносимо (ниско напрежение) оборудване. Тя дори ме срещна в преносим магнетофон "Пролет-207" (по мое мнение и в "Пролет -212"), "Рус - 207".

4. Какво може да се подобри?

Индикаторната глава е механична система и следователно с определено (фиксирано) време за реакция на импулсен сигнал. Когато се даде сигнал за достатъчно дълго време, стрелката ще реагира по съответния начин. Когато импулсен сигнал с по-кратка продължителност пристигне в главата, глюкомерът просто не може да реагира адекватно на него. В такива случаи към обичайните индикатори за набиране добавете индикатори за пиков сигнал, обикновено сглобени на светодиоди. Пиковият индикатор ви позволява да запишете пристигането на импулс с кратка продължителност с ниво, надвишаващо определен праг. Какво показва мигащият светодиод?
За да работи в "чифт" с горната микросхема, нашата индустрия произведе микросхемата K157XP1, която е два интегрални пикови детектора, комбинирани с детектор ARUZ. Но повече за това във втората част на статията.

И накрая, ще представя ускоряваща RC верига, предназначена да намали частично (компенсира) времето за реакция на показалеца. Използвал съм тази верига с всички циферблати, които съм сглобил. И ви препоръчвам.

Малко обяснение на веригата: с импулси с достатъчна продължителност, токът протича към индикатора на стрелката през веригата R1, R2, C2. Елементите R2 C2 определят обратната посока на стрелката. Когато се появи кратък импулс, съпротивлението на веригата R1, R2 C2 е достатъчно голямо за него и преминава към индикатора през ускоряващия кондензатор C1. На практика това не изглежда като "биене" на стрелката, а като бързо приближаване към лявата страна на скалата и бавно отдалечаване вдясно. Не посочих верижните стойности умишлено, тъй като е желателно да ги изберете строго индивидуално. Въпреки това, когато се използва индикаторът за набиране M, техните стойности бяха както следва: R1-3,3 kOhm, R2 - 1,2 kOhm, C1-0,22 - 4,7 mF, C2-10 - 47mF.

5. За да завършите картината.

Указателните устройства могат да се използват като индикатори за баланс между каналите:

Както можете да видите от диаграмата, тук няма нищо сложно. На измервателната глава се сумират изправените токове на левия и десния канал. При еднаква (по модул) стойност токовете са взаимно компенсирани, а стрелката на индикатора е на "0". Ако нивото на сигнала е леко превишено, токовете не се компенсират напълно и стрелката започва да се отклонява в съответната посока. Струва си да се отбележи, че такава схема обикновено работи с индикатора, в който производителят предвижда първоначалното поставяне на стрелката в средата на скалата. Вярно е, че могат да се използват и конвенционални индикатори, след прилагане на изместващо постоянно напрежение към него. Въпреки това бих предпочел просто да разглобя индикатора и да преместя държача на пружинното окачване малко в правилната посока.

6. Заключение.

Разбира се, аз съм наясно, че в рамките на една статия е невъзможно да се разгледат всички начини за проектиране на схеми на индикатори за набиране. Въпреки това се опитах в достъпна форма, без да давам всякакви формули, да изложа само основните, ПРАКТИЧЕСКИ ДОКАЗАНИ, методи и схеми за тяхното прилагане. Който се интересува и има намерение да научи нещо повече за всичко това - да прочете литературата и да посети форумите.

Въпросите, както обикновено, се събират.

ID: 23

Как ви харесва тази статия?

Здравейте на всички DIYers! Някак си, сортирайки запасите си, попаднах на два флуоресцентни индикатора от съветски магнетофони. Единият се оказа работник. Реших да направя нещо различно с него. Е, тук започна ... Реших да сглобя втория звуков индикатор на микросхеми под формата на стрелки от светодиоди, а третият от вакуумни индикатори IV-26 от индустриални електронни часовници и да сложа всичко в кутия. За LM3915 гравирах две платки (една за светодиоди), запоих светодиодите в smd пакета от LED лентата, сглобих платките - включих ги - всичко работи добре. За IV-26 трябваше да използвам индикаторни шалове от китайски радиомагнетофон на чипа AN6884. Останалото беше за случая, изрязах панелите от фазер, залепих ги с дървени блокчета и лепило Момент. За индикатори в кутията изрежете прозорец. Шпаклована, почистена и залепена с черно фолио. Фалшивият панел беше изрязан от профил от гипсокартона. Тъй като са необходими 5 различни напрежения за захранване (+12 -12 26 3.5 6,3 волта), не навих трансформатора - копах в кошчетата и намерих подходящи трансици и запоих най-простите стабилизатори към тях. Цялото нещо беше фиксирано в кутията с горещо лепило. Общият превключвател и контролът на нивото са разположени зад конструкцията. За предния панел изрязах стъклена плоча, пробих 3 отвора за превключвателите. Би било по-красиво да има тонирано стъкло, но не го намерих, мисля, че трябва да бъде тонирано с филм за кола. Сега вижте фоторепортаж и видеоклипове на показателите, специално за нашия любим сайт уебсайт :-)