4 mạch Siren đơn giản bạn có thể xây dựng tại nhà

Trong bài đăng này, chúng ta tìm hiểu về 4 mạch còi báo động đơn giản, sử dụng Arduino và với các thành phần thông thường như bóng bán dẫn và tụ điện vẫn có thể tạo ra âm thanh báo động ở mức độ khủng khiếp.

Ý tưởng được đóng góp bởi 'Abu-Hafss'

Đi sâu hơn trong bài viết, chúng ta cũng tìm hiểu cách tạo một thiết kế dựa trên Arduino nâng cao với các tính năng giai điệu có thể điều chỉnh và tùy chỉnh.

1) Thiết kế

Thiết kế mạch còi báo động ô tô đơn giản được giải thích ở đây sử dụng các thành phần số lượng tối thiểu nhưng vẫn có thể tạo ra âm thanh cảnh báo xỏ lỗ tai mỗi khi nó được BẬT.

Thiết bị này thường được sử dụng làm còi lùi ô tô, mặc dù nó cũng có thể được sử dụng cho bất kỳ ứng dụng liên quan nào khác, tùy thuộc vào sở thích của người dùng.

Trong lĩnh vực ô tô, còi báo động này còn được gọi phổ biến là 'Mega Siren' do mức decibel lớn mà nó tạo ra.

Các chi tiết sơ đồ và thông tin liên quan khác của còi báo động ô tô được đề xuất được trình bày dưới đây, được cung cấp bởi ông Abu-Hafss, một trong những độc giả và cộng tác viên tận tâm của blog này.

Sơ đồ mạch

Bố cục PCB

Yêu cầu sau đây cũng được đính kèm với các tệp trên trong email từ ông Abu-Hafss.

Kính gửi Swagatam Đính kèm,

xin vui lòng tìm thấy một bức ảnh của một ô tô 12V-20W còi hú nghe thật đã tai. Tôi mở nó ra và tìm thấy một PCB nhỏ như được đính kèm.

Tôi đã giải thích PCB thành sơ đồ như đính kèm. Mối quan tâm của tôi là sử dụng phần khuếch đại cho một số ứng dụng 15-20W khác.

Thành thật mà nói, tôi không có kinh nghiệm thực tế về bộ khuếch đại âm thanh. Tôi sẽ đánh giá cao sự giúp đỡ của bạn trong vấn đề này.

Trân trọng

Abu-Hafss

Theo yêu cầu trên, bộ phận khuếch đại của còi báo động ô tô rẻ và mạnh (@ 20watts) và có thể được sử dụng như một mô-đun khuếch đại cho các ứng dụng khác yêu cầu một bộ khuếch đại thay thế rẻ nhưng mạnh mẽ.

Phân tích thiết kế

Nghiên cứu sơ đồ đã cho, ta thấy rằng phần bao gồm Q4, Q5 chỉ chịu trách nhiệm khuếch đại, các phần còn lại là tạo tần số còi báo động cho cơ sở Q4, Q5.

Giai đoạn này tạo thành giai đoạn khuếch đại bóng bán dẫn Darlington mạnh mẽ với mức khuếch đại cực cao (theo thứ tự từ 1000 trở lên)

Vì thiết kế bộ khuếch đại quá cơ bản, nó có thể không phù hợp để tạo hoặc xử lý nhạc Hi-fi hoặc tần số trên 4kHz.

Hơn nữa bóng bán dẫn trong quá trình này có thể tản ra một lượng nhiệt đáng kể khiến mức tiêu thụ cao hơn so với các bộ khuếch đại Hi-fi thông thường.

Do đó, mặc dù bộ khuếch đại kết hợp trong mạch còi báo động trên xe hơi rẻ và đơn giản, nó không thể được triển khai hiệu quả để tạo ra các bài hát và giai điệu phim có tần số lên đến 15kHz. Tuy nhiên, nó có thể được sử dụng hiệu quả trong các đơn vị như còi, chuông, báo động, hệ thống an ninh, v.v.

2) Tạo âm thanh còi báo động với Arduino

Mạch tạo âm thanh còi báo động dựa trên Arduino sau đây có thể được sử dụng để tạo cao độ bắt chước hoàn hảo âm thanh còi báo động điển hình và có thể được tùy chỉnh để tạo ra nhiều hiệu ứng còi báo động khác nhau chỉ bằng cách thực hiện sửa đổi có liên quan trong bản phác thảo.

Âm thanh còi báo động, như chúng ta đều biết là một tiếng ồn lớn được tạo ra thông qua một thiết bị được thiết kế để tạo ra âm thanh này thông qua phương pháp tiếp cận cơ học hoặc thông qua các mạch điện tử.

Thiết bị tạo âm thanh còi báo động tìm thấy nhiều ứng dụng hữu ích và được sử dụng trong các phương tiện dịch vụ khẩn cấp như xe cảnh sát và xe cứu thương, và cả trong đội cứu hỏa, v.v.

Còi báo động có thể định cấu hình đã thảo luận cho phép loa được kết nối tạo ra âm thanh còi báo động tùy chỉnh. Về cơ bản có hai loại thiết bị tạo âm thanh còi báo động, viz khí nén và điện tử.

Hệ thống khí nén sử dụng áp suất không khí buộc qua một đường ống có kích thước thích hợp để tạo ra âm thanh, trong khi thiết bị điện tử phức tạp hơn, sử dụng loa hoặc thiết bị piezo để tạo ra âm thanh có liên quan ở bất kỳ tốc độ và kiểu mẫu mong muốn nào. Còi báo động điện tử linh hoạt hơn, có thể tùy chỉnh và cung cấp nhiều biến thể hơn và cực kỳ hiệu quả.

Các loại âm thanh còi báo động

Âm thanh Còi báo động có thể có nhiều loại khác nhau, một số loại phổ biến là còi cảnh sát, xe cứu thương và còi cứu hỏa, những loại khác có thể ở dạng mega còi báo động được sử dụng trong còi xe hơi, một số là giai điệu còi báo động nhanh của cảnh sát, một loại khác có thể là xỏ lỗ tai chẳng hạn như được sử dụng để vô hiệu hóa đám đông, một số có thể nằm trong điện thoại di động của bạn để cảnh báo khi nhận được tin nhắn mới.

Do đó, phạm vi có thể quá rộng và mạch cảnh báo Arduno được đề xuất có thể được tùy chỉnh theo mong muốn và sở thích cá nhân của người dùng để đạt được âm thanh còi báo động mong muốn.

Bản phác thảo mã:

/ *
Còi báo động

Một còi báo động có thể định cấu hình cho Arduino, yêu cầu một loa 8 ohm được gắn vào
pin8 và mặt đất. Để khuếch đại cao, hãy sử dụng trình điều khiển bóng bán dẫn với chân 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)
}

Sơ đồ đấu dây Arduino với đầu vào loa và nguồn cung cấp

Video Demo:

Sử dụng giai đoạn BJT để khuếch đại lớn hơn

Để có độ khuếch đại cao, thiết lập ở trên có thể được sửa đổi theo sơ đồ kết nối folowng:

Sửa đổi mã

Khi thử nghiệm, tôi cho rằng âm thanh còi báo động từ Arduino không được dễ chịu cho lắm và có sự biến dạng nhẹ. Tôi đã thử nghiệm với mã, và cuối cùng làm cho nó trở nên cực kỳ mượt mà và dễ chịu khi nghe. Đây là cải tiến dành cho bạn:

//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)
}

Bạn cũng có thể chơi với const int pitchHigh = 1000 và tăng lên 2000 để tăng độ dài của còi báo động, có liên quan đến còi báo động của cảnh sát.

3) Còi báo động của Cảnh sát, Xe cứu thương, Đội cứu hỏa - Phong cách Hoa Kỳ

Mạch còi báo động tiếp theo là còi báo động 3 trong 1, sẽ tạo ra 3 âm thanh riêng biệt giống như tiếng còi cảnh sát, tiếng còi xe cứu thương và tiếng còi báo động của đội cứu hỏa.

Chúng có thể được chọn thông qua một công tắc 3 cực, và chỉ cần chuyển đổi vị trí của công tắc.

Sơ đồ mạch hoàn chỉnh cho mạch còi báo động 3 trong 1 này được cung cấp bên dưới:

4) Còi báo động sử dụng IC 7400

Đây là một còi báo động đơn giản và rẻ tiền khác sử dụng IC 7400 có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng báo động khác nhau.

Về cơ bản, mạch được cấu hình xung quanh hai bộ điều khiển đa năng đáng kinh ngạc, N1 / N2 và N3 / N4. Giai đoạn N1 / N2 tạo ra tín hiệu sóng vuông 0,2 Hz được kết hợp với N3 / N4, gây ra sự dao động lên và xuống của tần số 0,2 Hz.

Đầu ra còi báo động kết quả là 2 V từ đỉnh đến đỉnh và có thể được khuếch đại bất kỳ bộ khuếch đại phù hợp nào để có được âm thanh còi hú lớn.