Domowy piszczałek. DIY emiter piezoelektryczny. Schemat i zasada działania

Urządzenie stróżujące wykorzystujące pojedynczy tranzystor to najprostszy obwód, jaki może złożyć nawet przedszkolak.

Często zdarza się, że ktoś napada na Twoją własność bez pozwolenia, gdy wykonujesz ważną pracę?)

Czas zapomnieć o tych problemach! Przedstawiam wam obwód urządzenia stróżującego z tylko JEDNYM! Dzięki temu schematowi będziesz mógł zabezpieczyć swój dom i podjąć wszelkie niezbędne działania, aby w odpowiednim czasie wyeliminować pojawiające się problemy!

Schemat i zasada działania

A oto schemat

Układ pinów (lokalizacja pinów) tranzystora KT815B wygląda następująco:

Zasada działania jest bardzo prosta. Kiedy linka zabezpieczająca zostanie przerwana, brzęczyk zaczyna wydawać sygnał dźwiękowy. Przez drzwi można przeciągnąć cienką linkę zabezpieczającą.

Aby dokładniej opisać działanie obwodu wyglądałoby to tak:

Narysujmy schemat według GOST dla ułatwienia percepcji

Dopóki nasza linka zabezpieczająca jest nienaruszona, prąd będzie płynął w obwodzie plus baterie – rezystor 100 K – i linka zabezpieczająca. Cały prąd będzie przepływał przez drut zabezpieczający, ponieważ jego rezystancja jest bardzo niska. Ponieważ cały prąd przepłynie przez drut, włączenie tranzystora nie wystarczy. Tranzystor otwiera się tylko wtedy, gdy jego napięcie między bazą a emiterem wynosi 0,5-0,7 wolta.

Ale... gdy tylko drut zabezpieczający się zerwie, napięcie u podstawy natychmiast gwałtownie wzrasta, to znaczy osiąga ponad 0,5-0,7 wolta, a prąd zaczyna płynąć przez emiter podstawy. Ponieważ prąd przepływa przez emiter bazowy, tranzystor otwiera się. A kiedy się otworzy, oznacza to, że prąd zaczyna płynąć przez obwód plus baterie – brzęczyk – kolektor – emiter. Gdy prąd przepływa przez brzęczyk, krzyczy, jakby się oparzył.

Montaż i działanie w praktyce

Obwód składa się z tranzystora KT815 o dowolnej literze. Wziąłem ten:

Co to za dziwne oznaczenia na tranzystorze? Wcześniej tak oznaczano radzieckie tranzystory. Doświadczeni radioamatorzy od razu ustalą, że jest to tranzystor KT815B. Początkującym radzę pobrać program Transistor v1.0, który pozwoli łatwo zidentyfikować radzieckie tranzystory, nawet po oznaczeniu kolorami.

Oto przykład tranzystora, którego używam w obwodzie:

Obwód posiada również brzęczyk:

Brzęczyk to emiter dźwięku. Kiedy się o to ubiegasz stały napięcie, zaczyna piszczeć z nieprzyjemnym, monotonnym dźwiękiem o wysokiej częstotliwości. Kupiłem go na Aliexpress za 0,7 dolca Ten połączyć.

Brzęczyki są często mylone z emiterami piezoelektrycznymi (na zdjęciu poniżej):

Jeśli zdemontujemy buzzer, zobaczymy na płytce prosty obwód generatora częstotliwości wykonany w konstrukcji SMD, a także sam emiter piezoelektryczny, przylutowany miedzianymi drutami do tej płytki.

Jeśli więc kupisz buzzer w sklepie z radiem, upewnij się, że sprzedawca nie podsunął ci zwykłego emitera piezoelektrycznego.

Zamiast brzęczyka można wziąć żarówkę małej mocy lub jakiś siłownik, który będzie włączany za pomocą przekaźnika. W takim przypadku nie zapomnij zabezpieczyć tranzystora, podłączając diodę ochronną równolegle do cewki przekaźnika:

Oto film przedstawiający cały obwód w akcji. Drut pomarańczowy jest rodzajem drutu zabezpieczającego.

Tworzenie obwodów dla początkujących jest rzeczywiście bardzo trudnym zadaniem. Za każdym razem trzeba znaleźć kompromis pomiędzy niezawodnością, prostotą, powtarzalnością, „niezniszczalnością”, a jednocześnie ona (schemat) musi być ciekawa, potrafiąca prowadzić i mieć charakter informacyjny. Nie da się opracować urządzenia, które w równym stopniu spełniałoby wszystkie te cechy w ten sam sposób dla różnych grup wiekowych uczniów. A im są młodsi, tym trudniej to zrobić! W tym artykule chcę porozmawiać o projektach, które czwartoklasiści chętnie powtarzają. Tak, nowości w rozwiązaniach obwodów jest tutaj niewiele (delikatnie mówiąc – nie). Istnieje jednak system i niezawodność projektów, ich wysoka powtarzalność i niski koszt. I nie będę zawracał sobie głowy teorią, bo dla ucznia czwartej klasy wiedza: to jest rezystor, to kondensator, a to jest tranzystor i to ma trzy nóżki (!!!) to już nie lada osiągnięcie. Z tego samego powodu nie podam układu PCB, gdyż w tym wieku płytki są trawione to jest zabronione zgodnie z podstawowymi zasadami bezpieczeństwa i zdrowym rozsądkiem. Montaż odbywa się metodą zawiasową na kawałku tektury pod okiem nauczyciela lub rodzica.

„Sercem” wszystkich urządzeń, które rozważam, będzie najprostszy generator dźwięku, wykonany na jednozłączowym tranzystorze KT117 i poprzez proste ulepszenia uzyskamy różne walory użytkowe.

Film z pracy:

Takie głośniki wysokotonowe nazywane są często „odstraszaczami komarów”, ale kto byłby dobrowolnym dawcą i udowodnił w praktyce skuteczność (a nie skuteczność) takich urządzeń? Osobiście wolę używać odczynników chemicznych. Trzeba jednak w jakiś sposób zachęcić dziecko do powtórzenia schematu! I tak... WYstraszyliśmy MOSKITA!

Po prostu piszczenie nie jest interesujące. Montujemy atrapę klucza szeregowo z baterią i symulujemy działanie telegrafu. I uważajcie, nauczyciele, piski są obrzydliwe, ton jest wysoki, lokalizacja generatora w przestrzeni jest trudna do zlokalizowania przez ucho. Ale czy jest lepszy moment, aby pochwalić się swoim projektem rówieśnikom, niż zajęcia?

Obwód ten można łatwo przekształcić w sygnalizator dźwiękowy. W tym celu często zaleca się zasilanie całego generatora za pomocą migającej diody LED. Nie jest to do końca prawdą. Tak, obwód będzie działał, ale zamknięta dioda LED (nie świeci) nadal przepuszcza przez siebie prąd, ponieważ jej złącza p-n są połączone w kierunku do przodu. Częstotliwość generowania obwodu zależy również od napięcia zasilania, w wyniku czego dźwięk okazuje się nierówny - głośny wysoki ton na przemian z cichym niskim tonem. Wadę tę można wyeliminować wprowadzając sterowanie migającą diodą LED za pomocą drugiej bazy tranzystora.

Film z pracy:

Kolejną ciekawą transformacją pierwotnego obwodu jest wprowadzenie zależności tonu dźwięku generatora od oświetlenia. W tym celu należy wprowadzić do obwodu fototranzystor PTR1, wykorzystując go do sterowania tranzystorem jednozłączowym od strony emitera. Generator piszczy jeszcze bardziej obrzydliwie, ale ile radości czerpie dziecko z faktu, że dźwięk jest zupełnie inny za oknem i w pomieszczeniu!

Film z pracy:

I oczywiście dwutonowa syrena, ale co byście bez niej zrobili? Żaden radiowóz nie może się bez niego obejść! Aby uporządkować dźwięk dwutonowy, wprowadzamy sterowanie tranzystorem jednozłączowym poprzez emiter za pomocą ponownie migającej diody LED. Ten projekt będzie przydatny do włożenia do samochodzika.

Film z pracy:

Jeśli chcesz zbudować wielotonową maszynę do efektów dźwiękowych, musisz użyć trójkolorowej diody migającej jako diody sterującej lub włączyć trzy różne diody o różnej luminescencji (czerwona, niebieska, zielona, ​​jak to już gotowe). Jeśli chcesz zwiększyć głośność dźwięku, musisz użyć dowolnego wzmacniacza audio, w tym celu musisz wymienić głośnik na rezystor o rezystancji 100 omów i usunąć z niego sygnał dla ULF.

Rozważane przeze mnie programy pozwalają stymulować młodsze dzieci w wieku szkolnym do poznawania samych podstaw radioelektroniki, mogą być przydatne w systemie edukacji dodatkowej, nie zawierają dużej liczby szczegółów i nie sprawiają trudności w ich powtarzaniu.

Układ przedstawiony w tym artykule jest bardzo łatwy do powtórzenia i nie powinien sprawiać żadnych trudności w montażu.
Można go używać w różnych urządzeniach do powiadamiania dźwiękowego. Na przykład system alarmowy, powielanie dźwięku kierunkowskazu w samochodzie lub rowerze, sygnał niskiego poziomu naładowania akumulatora i tak dalej. Możesz oczywiście wziąć gotowy sygnalizator, na przykład ze starego chińskiego budzika, karty muzycznej lub innego urządzenia, ale postanowiłem zrobić to sam. Tak jest ciekawiej.
Kolejnym celem zgromadzenia jest popularyzowanie wśród młodzieży pasji do elektroniki radiowej. Jeśli ta strona może przyciągnąć choć kilka osób tak ciekawą i szczytną sprawą, to jej zadanie można uznać za zakończone.
Wziąłem prosty, ale sprawdzony schemat. Nawet nie pamiętam skąd to mam.

Obwód emitera dźwięku piezoelektrycznego

Części do montażu obwodu klaksonu

Części do obwodu mogą być stosowane w bardzo szerokim zakresie.
Na przykład mikroukłady La7 z serii K176, K164, K564, K561 lub K561LE5 lub importowane analogi. Aby nie lutować i nie wylutowywać mikroukładu, najlepiej jest wziąć specjalną podkładkę kontaktową i wlutować ją w obwód (to kosztuje grosze), a wymiana mikroukładu zajmie sekundy, a podczas lutowania nie ma ryzyka, że ​​mikroukład się rozłączy przegrzać lub zostać uszkodzony przez elektryczność statyczną. Ponadto można łatwo przetestować mikroukłady różnych marek pod kątem wydajności.
Kondensator C1 jest polarny o napięciu co najmniej 15 woltów i pojemności od 47 do 500 mikrofaradów. Jeśli chcesz, aby brzęczyk natychmiast ustał po wyłączeniu zasilania, to należy wykluczyć ten kondensator, w przeciwnym razie po wyłączeniu zasilania dźwięk będzie trwał aż do rozładowania kondensatora.
Kondensator ceramiczny C2 od 0,1 do 0,47 mikrofaradów. Są one oznaczone numerami na okładce - 104, 154, 224, 474.
Rezystor R1 od 5 do 50 kiloomów. Każda moc, ale mniejsza tym lepsza. Aby wymiary nie były duże.
Potencjometr R2 od 68 do 500 kiloomów. Moc jest taka sama, tylko mniejsza.
Możesz zastosować dowolną diodę. Służy do ochrony chipa przed niewłaściwym podłączeniem zasilania. Można się bez tego całkowicie obejść.

Emiter dźwięku ZP-3 lub podobny.

Jak podłączyć ZP-3? Jeśli emiter dźwięku ZP-3 jest nowy, należy do niego przylutować przewody, jak na zdjęciu. Lutowanie jest łatwe, jeśli używasz topnika. Przylutowujemy jeden drut do membrany. Przylutuj drugi przewód do jednego z dwóch zacisków.
Napięcie zasilania obwodu wynosi 12 woltów. Może to być akumulator, prostownik lub inne źródło prądu stałego.
Barwa dźwięku urządzenia zależy od wartości elementów obwodu, dlatego możesz eksperymentować, zmieniając kondensatory i rezystory, aby uzyskać dźwięk, który Ci się podoba.
Aby nie robić płytki drukowanej, najlepiej wziąć i użyć płytki prototypowej, okazuje się to znacznie łatwiejsze i szybsze.

Mocniej układamy części na płytce stykowej, lutujemy je, sprawdzamy ponownie i testujemy dźwięk, podłączając je do źródła zasilania.

Przy prawidłowym montażu i serwisowaniu części obwód zaczyna działać natychmiast i nie wymaga regulacji. Jeśli nie podoba Ci się brzmienie, dostosuj potencjometr do swoich upodobań.
Urządzenie sygnalizacyjne jest zmontowane.