วงจรสัญญาณกันขโมยอัลตราโซนิก

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





วงจรสัญญาณกันขโมยแบบอัลตราโซนิคเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของผู้บุกรุก คลื่นอัลตราโซนิกกระทบผู้บุกรุกและคลื่นสะท้อนกลับถูกวงจรจับ คลื่นที่สะท้อนนี้ใช้เพื่อเปิดใช้งานสัญญาณเตือนภัยดัง ซึ่งจะแจ้งเตือนเจ้าของเกี่ยวกับการปรากฏตัวของผู้บุกรุกหรือขโมยที่อาจเกิดขึ้น

ในวงจรสัญญาณกันขโมยแบบอัลตราโซนิคของเรา LM567 วงจรล็อกเฟสล็อกเอนกประสงค์จะถูกนำมาใช้



ข้อกำหนดทางเทคนิคหลักของ IC แสดงไว้ด้านล่าง

  • ช่วงแรงดันไฟจ่าย 3.5 V ถึง 8.5 V
  • ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 20 mV RMS ถึง VCC (+0.5)
  • ความถี่อินพุต 1 Hz ถึง 500 kHz
  • กระแสไฟขาออกสูงสุด 15 mA

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ IC คุณสามารถอ้างถึงโพสต์ต่อไปนี้:



เอกสารข้อมูล IC LM567

ในการออกแบบสัญญาณกันขโมยล้ำยุคของเรา IC LM567 ใช้สองหน้าที่ร่วมกัน

ทำงานเหมือนวงจรถอดรหัสเสียงที่เปิดเอาต์พุตเพื่อตอบสนองต่อความถี่เสียงเฉพาะที่เชื่อมโยงกับ LM567 ที่ขา #3

นอกจากนี้ LM567 ยังทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณเสียง ซึ่งสร้างเสียงความถี่ที่แน่นอนจากพิน#5 ที่สเตจตัวรับมีไว้เพื่อรับและตรวจจับ

ความหมาย พิน#5 สร้างโทนเสียงที่มีความถี่เฉพาะ และเมื่อความถี่เดียวกันนี้ถูกส่งกลับไปยังพิน#3 จากนั้นไอซีจะเปิดพินเอาต์พุต#8 หากตรวจพบความถี่อื่นที่พิน #3 ไอซีจะไม่ตอบสนองและเอาต์พุตจะยังคงไม่ทำงาน

ดังนั้นจึงหมายความว่าความถี่ที่ตั้งไว้ที่จะสร้างจากพิน #5 จะต้องถูกตรวจจับที่พิน#3 ทุกประการ เพื่อให้เอาท์พุตทำงานได้ หากความถี่ของพิน #5 และพิน #3 ไม่ตรงกัน เอาต์พุตจะไม่เปิด

ระยะเซ็นเซอร์ของวงจรสามารถสร้างได้ด้วยทรานซิสเตอร์ภายนอกเพียงไม่กี่ตัวและชิ้นส่วนอื่นๆ อีกสองสามตัว ส่วนเครื่องส่งสัญญาณของวงจรใช้ลำโพงเพียโซเพื่อส่งสัญญาณเสียงความถี่สูง

สัญญาณเสียงสะท้อนจะถูกตรวจจับโดยปิ๊กอัพของผู้รับซึ่งเป็น ไมโครโฟนอิเล็กเตรต อุปกรณ์แล้วส่งไปยังทรานซิสเตอร์ Q1 เพื่อขยาย สัญญาณจะถูกโอนไปยังอินพุตของ LM567 หลังจากขยายแล้ว

ดังที่แสดงในแผนภาพ ลำโพง piezo และชุดไมโครโฟนถูกวางห่างกัน 3 ถึง 6 นิ้ว โดยหันเข้าหาเป้าหมายซึ่งอาจเป็นผู้บุกรุกได้

วงจรจะเปิดอุปกรณ์เตือนเอาต์พุตทุกครั้งที่มีการย้ายบางอย่างไปด้านหน้าไมโครโฟนและลำโพงซึ่งสะท้อนสัญญาณกลับไปที่ไมโครโฟนเพียงพอ วงจรอาจได้รับการกำหนดค่าให้ตรวจจับสิ่งของจากระยะไม่กี่นิ้วไปจนถึงมากกว่าหนึ่งเมตร

คำอธิบายวงจร

อ้างอิงจากแผนภาพวงจรสัญญาณกันขโมยอัลตราโซนิกข้างต้น เราสามารถเข้าใจการทำงานของวงจรด้วยคำอธิบายต่อไปนี้

C1 และ R5 กำหนดความถี่ออสซิลเลเตอร์ภายในของ LM567 ไม่สำคัญว่าช่วงความถี่ในการทำงานจะอยู่ที่ใดตราบเท่าที่อยู่ระหว่าง 14 ถึง 20 kHz

ความไวของไมโครโฟนอิเล็กเตรตจะลดลงและช่วงการทำงานของไมโครโฟนจะลดลงหากตั้งความถี่ไว้สูงเกินไป วงจรสามารถทำงานได้ที่ความถี่ต่ำกว่ามากถ้าคุณไม่รังเกียจที่จะได้ยินเสียงความถี่สูงที่ปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง

ที่พิน#5 ออสซิลเลเตอร์ภายในของ LM567 จะสร้างเอาต์พุตคลื่นสี่เหลี่ยม Q2 ทำงานเป็นตัวติดตามอีซีแอลเพื่อแยกสัญญาณนี้ออกจาก LM567 และป้อนไปยังลำโพงเพียโซ

R8 ควบคุมระดับเสียงเอาต์พุตของลำโพง ทรานซิสเตอร์แอมพลิฟายเออร์ตัวส่งสัญญาณทั่วไป Q1 ใช้เพื่อเร่งสัญญาณโทนที่สะท้อนถึงขนาดที่วงจรอินพุตของ LM567 สามารถตรวจจับและเปิดได้

วิธีการตั้งค่า

การตั้งค่าและปรับวงจรทำได้ง่าย

  • เลือกประเภทและขนาดที่ต้องการของสิ่งที่คุณต้องการตรวจจับและวางไว้ที่ด้านหน้าของลำโพงและไมโครโฟนโดยตรง จนกว่าสัญญาณเตือนเอาต์พุตจะเริ่มส่งเสียง
  • ตอนนี้ปรับ R8 เพื่อปรับแต่งช่วงของการตรวจจับ ช่วงการทำงานจะพิจารณาจากประเภทของรายการที่เลือกเป็นตัวสะท้อนแสงเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น วัตถุใดๆ ที่มีพื้นผิวเรียบจะถูกตรวจจับได้ดีกว่าวัตถุที่มีพื้นผิวทรงกระบอก

วงจรนี้เหมาะสำหรับมือสมัครเล่นและนักวิจัยด้านอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยการแทนที่ R5 ด้วยโพเทนชิออมิเตอร์ 20 Kohm ความถี่ในการทำงานสามารถปรับได้ ค่าของ C1 สามารถเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน ค่าที่น้อยกว่าของส่วนประกอบอย่างใดอย่างหนึ่งอาจลดความถี่ในการทำงาน ในขณะที่ค่าที่มากขึ้นจะช่วยเพิ่มได้

การคำนวณความถี่ในการทำงาน

ดังที่ได้อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ความถี่ในอุดมคติสำหรับการส่งและการตรวจจับอยู่ที่ประมาณ 14 kHz ความถี่นี้กำหนดโดย C1 และ R5

สูตรการคำนวณความถี่นี้มีดังต่อไปนี้:

สำหรับ = 1 / (1.1 × R1 × C1)

ที่นี่ R1 ควรอยู่ในโอห์มและ C1 ควรเป็น Farads ความถี่จะเป็นเฮิรตซ์

ส่วนรายการ

  • ตัวต้านทาน
  • (ตัวต้านทานทั้งหมดคือ 1/4 - วัตต์ 5% หน่วย เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น)
  • R1, R2 - 2.2K
  • R3 - 1K
  • R1 - 470 โอห์ม
  • R5 - 10K
  • R6 - 100 โอห์ม
  • R7 - 22K
  • R8 - 1K โพเทนชิออมิเตอร์
  • ตัวเก็บประจุ
  • C1 - 0.02 uF แผ่นเซรามิก
  • C2, C3 - 0.01 uF, แผ่นเซรามิก
  • C4, C5 - 0.22 uF แผ่นเซรามิก
  • เซมิคอนดักเตอร์
  • IC1 - LM567 โทน - ตัวถอดรหัส, วงจรรวม
  • Q1 - 2N3904 NPN ทรานซิสเตอร์ซิลิคอน
  • Q2 - 2N2907 PNP ซิลิกอนทรานซิสเตอร์
  • Q3 - TIP127 PNP ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตัน
  • LED1 - ไดโอดเปล่งแสง ชนิดหรือสีใดก็ได้
  • เบ็ดเตล็ด
  • Piezo Buzzer
  • อิเล็กเตรท MIC