Ultrasonisk innbruddsalarmkrets

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





En ultralyd tyverialarmkrets er en elektronisk enhet som overfører ultralydbølger for å oppdage bevegelsen til en inntrengende person. Ultralydbølgene treffer inntrengeren og de reflekterte bølgene blir fanget opp av kretsen. Disse reflekterte bølgene brukes til å aktivere en høy alarm som varsler eieren om tilstedeværelsen av en inntrenger eller en potensiell innbruddstyv.

I vår ultrasoniske innbruddsalarmkrets brukes den allsidige LM567 faselåste sløyfen IC.



De viktigste tekniske spesifikasjonene til IC er gitt nedenfor.

  • Forsyningsspenningsområde 3,5 V til 8,5 V
  • Inngangsspenningsområde 20 mV RMS til VCC (+0,5)
  • Inngangsfrekvens 1 Hz til 500 kHz
  • Utgangsstrøm Maks. 15 mA

For mer informasjon om IC kan du se følgende innlegg:



IC LM567 datablad

I vår nåværende ultrasoniske innbruddsalarmdesign implementerer IC LM567 to funksjoner sammen.

Den fungerer som en tone-dekoderkrets som slår PÅ utgangen som svar på en spesifikk tonefrekvens knyttet til LM567 på pin #3.

I tillegg fungerer LM567 som en tonesender, og produserer den nøyaktige frekvenstonen fra pin #5 som mottakertrinnet er ment å motta og oppdage.

Det betyr at pin #5 genererer en tone med en spesifikk frekvens, og når den samme frekvensen leveres tilbake til pin #3, så slår IC PÅ utgangspinne #8. Hvis en annen frekvens oppdages ved pin #3, reagerer ikke IC og utgangen forblir inaktiv.

Derfor innebærer det at frekvensen som skal genereres fra pin #5 må detekteres nøyaktig ved pin #3 for at utgangen skal bli aktiv. Hvis pin#5 og pin#3 frekvenser ikke samsvarer, vil utgangen aldri slå seg PÅ.

Sensortrinnet til kretsen kan bygges med bare et par eksterne transistorer og noen få andre deler. Senderdelen av kretsen bruker piezohøyttaleren til å overføre et høyfrekvent lydsignal.

Det reflekterte tonesignalet detekteres av mottakerens pickup, som er en elektretmikrofon enhet, og sendes deretter til transistor Q1 for forsterkning. Signalet blir deretter overført til inngangen til LM567 etter å ha blitt forsterket.

Som vist i diagrammet er piezohøyttaler- og mikrofonenhetene plassert 3 til 6 tommer fra hverandre, vendt mot målet som kan være en mulig inntrenger.

Kretsen slår PÅ utgangsalarmenheten når noe flyttes foran mikrofonen og høyttaleren som reflekterer nok av signalet tilbake til mikrofonen. Kretsen kan konfigureres til å oppdage gjenstander fra noen få tommer til over en meter unna.

Kretsbeskrivelse

Med henvisning til kretsdiagrammet for ultrasonisk innbruddsalarm ovenfor, kan vi forstå hvordan kretsen fungerer med følgende forklaring

C1 og R5 bestemmer den interne oscillatorfrekvensen til LM567. Det spiller ingen rolle hva driftsfrekvensområdet er så lenge det er mellom 14 og 20 kHz.

Elektretmikrofonens følsomhet vil reduseres og dens operative rekkevidde vil forringes hvis frekvensen settes for høyt. Kretsen kan fungere med mye lavere frekvenser hvis du ikke har noe imot å høre på den kontinuerlige høyfrekvente lyden.

Ved pin #5 genererer den interne oscillatoren til LM567 en firkantbølgeutgang. Q2 fungerer som en emitterfølger for å isolere dette signalet fra LM567 og mater det til piezohøyttaleren.

R8 kontrollerer utgangsvolumet til høyttaleren. Common-emitter forsterkertransistoren Q1 brukes til å øke det reflekterte tonesignalet til en størrelse som LM567s inngangskrets kan oppdage og låse på.

Hvordan sette opp

Det er enkelt å sette opp og justere kretsen.

  • Velg ønsket type og størrelse på alt du ønsker å oppdage og plasser det rett foran høyttaleren og mikrofonen, til utgangsalarmen begynner å høres.
  • Juster nå R8 for å justere rekkevidden til deteksjonen. Driftsområdet bestemmes først og fremst av typen gjenstand som er valgt som reflektor. For eksempel vil enhver gjenstand med flat overflate bli oppdaget bedre enn gjenstander med sylindrisk overflate.

Denne kretsen er flott for elektronikkamatører og forskere. Ved å erstatte R5 med et 20 Kohm potensiometer, kunne driftsfrekvensen justeres. C1s verdi kan også endres. Mindre verdier for begge komponentene kan redusere driftsfrekvensen, mens større vil bidra til å øke den.

Beregning av operativ frekvens

Som forklart i forrige, kan den ideelle frekvensen for overføring og deteksjon være rundt 14 kHz. Denne frekvensen bestemmes av C1 og R5.

Formelen for å beregne denne frekvensen er som gitt nedenfor:

fo = 1 / (1,1 × R1 × C1)

Her skal R1 være i ohm, og C1 skal være Farads. Frekvensen vil da være i Hertz.

Deleliste

  • MOTSTAND
  • (Alle motstander er 1/4 -watt, 5 % enheter med mindre annet er angitt.)
  • R1, R2 - 2.2K
  • R3 - 1K
  • R1 - 470 ohm
  • R5 - 10K
  • R6 - 100 ohm
  • R7 - 22K
  • R8 - 1K potensiometer
  • KONNASITORER
  • C1 - 0,02 uF, keramisk skive
  • C2, C3 - 0,01 uF, keramisk skive
  • C4, C5 - 0,22 uF keramisk skive
  • HALVLEDERE
  • IC1 - LM567 tone -dekoder, integrert krets
  • Q1 - 2N3904 NPN silisiumtransistor
  • Q2 - 2N2907 PNP silisiumtransistor
  • Q3 - TIP127 PNP Darlington Transistor
  • LED1 - Lysdiode, hvilken som helst type eller farge
  • Diverse
  • Piezo-summer
  • Elektret MIC