4 enkle sirenekretser du kan bygge hjemme

I dette innlegget lærer vi om fire enkle sirenekretser ved bruk av Arduino og med vanlige komponenter som transistorer og kondensatorer, men er i stand til å produsere en alarmlyd på et uutholdelig nivå.

Ideen ble bidratt av 'Abu-Hafss'

Dypere i artikkelen lærer vi også å lage et avansert Arduino-basert design med justerbare og tilpassbare tonefunksjoner.

1) Designet

Denne enkle bilsirenkretsdesignen, som er forklart her, bruker minimum antall komponenter, og er likevel i stand til å produsere en ørepierende alarmlyd hver gang den slås PÅ.

Enheten brukes vanligvis som et bakoverhorn, selv om det også kan brukes til alle andre relevante applikasjoner, avhengig av brukerens preferanse.

I bilfeltet er denne sirenen også kjent som 'Mega Siren' på grunn av det enorme desibelnivået det genererer.

De skjematiske detaljene og annen relatert informasjon om den foreslåtte bilsirenen er presentert nedenfor, som ble gitt av Mr. Abu-Hafss, som er en av de dedikerte leserne og bidragsyteren til denne bloggen.

Kretsdiagram

PCB-oppsett

Følgende forespørsel ble også vedlagt filene ovenfor i e-posten fra Mr. Abu-Hafss.

Kjære Swagatam Vedlagt,

vær så snill å finne et bilde av en 12V-20W bilsirene som har virkelig ørepiercinglyd. Jeg åpnet den og fant et lite PCB som vedlagt.

Jeg har tolket PCB til skjematisk som vedlagt. Min bekymring er å bruke forsterkerdelen til en annen 15-20W applikasjon.

Helt ærlig har jeg ikke praktisk erfaring med lydforsterkere. Jeg vil sette stor pris på din hjelp i denne forbindelse.

Med vennlig hilsen

Abu-Hafss

I henhold til forespørselen ovenfor er forsterkerdelen av bilsirenen billig og kraftig (@ 20 watt) og kan muligens brukes som en forsterkermodul for andre applikasjoner som krever et billig, men kraftig forsterkeralternativ.

Analyserer designet

Når man studerer det gitte diagrammet, ser det ut til at trinnet som omfatter Q4, Q5 bare er ansvarlig for forsterkningen, de resterende seksjonene er for å generere sirenefrekvensen for Q4, Q5-basen.

Scenen danner et kraftig Darlington transistorforsterkerstadium med ekstremt høy forsterkning (i størrelsesorden 1000 og mer)

Siden forsterkerdesignet er for grunnleggende, er det kanskje ikke egnet for å generere eller håndtere Hi-fi-musikk eller frekvenser over 4 kHz.

Videre kan transistoren i prosessen spre en betydelig mengde varme og føre til at forbruket er høyere enn de vanlige Hi-fi-forsterkerne.

Derfor, selv om forsterkeren som er innlemmet i bilens sirenkrets er billig og enkel, kan den ikke implementeres effektivt for å produsere filmsanger og melodier som involverer frekvenser opptil 15 kHz. Imidlertid kan den brukes effektivt i enheter som horn, bjeller, alarmer, sikkerhetssystemer etc.

2) Generere Siren Sound med Arduino

Følgende Arduino-baserte sirenelydgeneratorkrets kan brukes til å generere tonehøyde perfekt etterligning av en typisk sirenelyd og kan tilpasses for å produsere mange forskjellige sireneeffekter ganske enkelt ved å gjøre relevant modifikasjon i skissen.

En sirenelyd, som vi alle vet, er en høy lyd generert gjennom en enhet designet for å produsere denne lyden enten gjennom en mekanisk tilnærming eller gjennom elektroniske kretser.

Sirene lydgeneratorenheter finner mange nyttige applikasjoner og brukes i beredskapskjøretøyer som i politi- og ambulansebiler, og også i brannvesen etc.

Den diskuterte konfigurerbare sirenen gjør det mulig for en tilkoblet høyttaler å produsere en tilpasset sirenelyd. I utgangspunktet er det to typer sirenelydgenererende utstyr, nemlig pneumatisk og elektronisk.

Pneumatiske systemer benytter lufttrykk tvunget gjennom et passende dimensjonert rør for å skape lyd, mens elektronisk utstyr er mer sofistikert, ved hjelp av høyttalere eller piezo-enheter for å generere relevant lyd med ønsket hastighet og mønster. Elektroniske sirener er mer fleksible, tilpasses og gir flere variasjoner og er ekstremt effektive.

Typer Sirenelyd

En sirenelyd kan være av mange forskjellige typer, noen få vanlige typer er politiet, ambulanse og brannsirenen, andre kan være i form av megasirener som brukes i bilhorn, noen er hurtige politisirenemelodier, en annen type kan være ørepiercing som brukes til å nøytralisere mobber, noen få kan være i mobiltelefonen din for å varsle mens en ny melding mottas.

Derfor kan rekkevidden være for omfattende, og den foreslåtte Arduno-alarmkretsen kan tilpasses etter brukerens personlige ønske og preferanse for å oppnå ønsket sirenelyd.

Kodeskisse:

/ *
Sirene

En konfigurerbar sirene for Arduino krever en 8 ohm høyttaler festet til
pin8 og bakken. For høy forsterkning bruk en transistordriver med pin8

//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 høyttaler og forsyningsinngang

Video Demo:

Bruke en BJT-scene for større forsterkning

For høy forsterkning kan oppsettet ovenfor modifiseres i henhold til følgende tilkoblingsdiagram:

Endring av koden

Ved testing finansierte jeg sirenelyden fra Arduino ikke veldig hyggelig, og hadde små forvrengninger. Jeg eksperimenterte med koden, og til slutt gjorde den ekstremt jevn og behagelig å høre. Her er det forbedrede for deg:

//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 spille med const int pitchHigh = 1000 og øke til 2000 for å øke sirenelengden, noe som er relevant for politisirener.

3) Politi, ambulanse, brannvesenets sirene - USA-stil

Den neste sirenkretsen er en 3-i-1-sirene, som vil produsere 3 forskjellige toner som ligner, politisirene, ambulansesirene og brannvesenens sirener.

Disse kan velges gjennom en 3-polet bryter, og ganske enkelt ved å bytte bryterens posisjoner.

Det komplette kretsskjemaet for denne 3 i 1 sirenekretsen er vist nedenfor:

4) Sirene ved bruk av IC 7400

Her er en annen enkel og billig sirene ved hjelp av IC 7400 som kan brukes til mange forskjellige alarmapplikasjoner.

Kretsen er i utgangspunktet konfigurert rundt to astable multivibratorer, N1 / N2 og N3 / N4. N1 / N2-trinnet genererer et 0,2 Hz firkantbølgesignal som er koblet til N3 / N4, noe som forårsaker en opp og ned sving på 0,2 Hz.

Den resulterende sireneutgangen er 2 V topp til topp og kan forsterkes hvilken som helst passende forsterker for å få en høy sirenelyd.