Инфракрасный активируемый раздражитель: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Когда вы впервые учитесь строить схемы, популярным устройством является динамик с переменным током, который производит ужасный шум. Понятно, что это становится довольно интересно использовать, когда вам нравится раздражать других своим шумом. Однако, к сожалению, использование этого динамика несколько ограничено: единственный способ переключить выход - это подключить или отключить источник напряжения, при этом требуется какое-либо напряжение переменного тока (динамик не запускается батареей постоянного тока). Чтобы получить переменное напряжение от простой батареи постоянного тока, мы можем использовать таймер 555, цель которого - выводить частоту переменного тока в зависимости от того, какие резисторы подключены к его контактам. Чтобы сделать этот раздражающий инструмент еще более универсальным, резисторы можно заменить потенциометрами, которые можно настраивать для изменения выходной частоты по желанию. Обычный способ запуска выхода - использование ползункового переключателя; однако, поскольку мы нестандартны, мы будем использовать так называемый датчик движения PIR (пассивный инфракрасный). Датчик обнаруживает изменения в количестве инфракрасного излучения (испускаемого людьми), которое он получает. Это позволит говорящему неожиданно кричать на кого-то, когда он идет впереди цепи. Помимо того, что это интересный проект, который нужно создавать и беспокоить других, создание и использование этой схемы должно помочь улучшить понимание схем и того, как они работают. Создавая эту схему, я многое узнал о датчике движения PIR и о том, как его правильно использовать (методом проб и ошибок). Кроме того, его использование должно улучшить ваше понимание таймеров 555, так как вы сможете увидеть, как на выход влияет регулировка потенциометров. Я должен сказать, что меня также очень впечатлил высокий фактор раздражения выходного сигнала, с его способностью создавать широкий спектр ужасающих шумов в зависимости от настроек потенциометров, от пронзительного визга до абразивного жужжания (или, возможно, их комбинация).

Шаг 1: материалы

Связка проводов

1 555 таймер

1 транзистор NPN

1 датчик PIR (https://www.amazon.com/DIYmall-HC-SR501-Motion-Infrared-Arduino/dp/B012ZZ4LPM?keywords=pir+sensor&qid=1540494572&sr=8-2-spons&ref=sr_1_2_sspa& onec Я использовал)

2 потенциометра

Конденсатор 0,01 мкФ

1 конденсатор емкостью 1 мкФ

1 конденсатор 100 мкФ

1 динамик 8 Ом

Шаг 2: Сборка

Эта схема относительно проста в сборке, есть только один реальный трюк. Мы устанавливаем таймер 555 в нестабильный режим с двумя подключенными потенциометрами (на схеме это резисторы с дворниками / стрелками рядом с ними). Это означает, что таймер будет выдавать постоянный сигнал при заданном сопротивлении. По мере того, как потенциометры поворачиваются, прикладывается большее сопротивление, частота выходного сигнала. NPN служит переключателем в этой цепи, с его целью защитить схему от слишком большого тока, который может повредить компоненты. Мы используем транзистор вместо резистора, потому что резистор будет слишком сильно снижать напряжение и предотвращать появление слышимого шума (это связано с тем, что выходной сигнал PIR не такой высокий). Сам PIR представляет собой сложную деталь, так как контакты не имеют маркировки, и очень сложно подключиться к макетной плате с помощью контактов PIR. Если ваш PIR похож на тот, что я на этом изображении (вероятно, поскольку PIR довольно стандартизированы), положительный (Vcc) вывод - это вывод рядом с диодом (маленькая оранжевая цилиндрическая структура), а отрицательный (заземляющий) вывод. на противоположном конце и выходной штифт посередине. В противном случае может потребоваться найти технический паспорт или учебное пособие по вашему конкретному типу датчика. Чтобы подключить штырь, я рекомендую подключать перемычки к штырям, так как это позволяет штырям функционировать как провода и легко вставляться в макетную плату.

Шаг 3: Эксплуатация

Управлять схемой по большей части довольно просто. При включении динамик сначала издаст звуковой сигнал (это совершенно нормально). Размахивание рукой или ходьба перед датчиком увеличивают количество инфракрасного излучения, обнаруживаемого датчиком, выдает короткий сигнал и раздражающий звук. Частоту выходного сигнала можно изменить, вращая потенциометр. Для поворотного потенциометра сопротивление будет увеличиваться при повороте потенциометра против часовой стрелки; поскольку таймер 555 находится в нестабильном режиме, это означает, что частота будет увеличиваться при повороте потенциометра по часовой стрелке (поскольку подключенные сопротивления обратно пропорциональны выходной частоте). Потенциометр, подключенный к порогу, также будет влиять на частоту примерно в два раза больше, чем подключенный к источнику напряжения. Другие параметры схемы, которые можно изменить, - это время срабатывания и чувствительность схемы; они управляются двумя оранжевыми ручками на датчике, которые можно изменить, вращая их отверткой. Ручка слева (на изображении выше) регулирует задержку: как долго PIR будет выводить сигнал после активации. При повороте ручки по часовой стрелке задержка увеличивается, а при повороте против часовой стрелки задержка уменьшается (примерно на 3 секунды минимум и 5 секунд максимум). Регулятор справа регулирует чувствительность к изменениям инфракрасного излучения, увеличивая и уменьшая диапазон, в котором он проверяет изменения инфракрасного излучения. При повороте ручки чувствительности по часовой стрелке чувствительность уменьшается, а при повороте против часовой стрелки - увеличивается (для точных значений минимальный диапазон составляет около 3 м, а максимальный - около 7 м). Для получения дополнительных сведений о работе перейдите по этой ссылке:

Шаг 4. Устранение неполадок (интересная часть…)

Вот несколько распространенных проблем (со всеми, с которыми я столкнулся сам), которые могут помешать другим захотеть разбить эту схему:

1. Если динамик не работает:

-Подключите источник напряжения к PIR и подождите примерно 30 секунд. ИК-датчик должен немного стабилизироваться и «прощупать» окружающую область (определить местную температуру, количество ИК-излучения и т. Д.), Прежде чем он сможет работать должным образом.

-Убедитесь, что контакты датчика PIR не сломаны (это маловероятно с вами, так как я проинструктировал вас использовать соединительные кабели; в первый раз я попытался подключить PIR к макетной плате, согнув контакты, но это не сработало так хорошо).

2. Если динамик издает постоянный сигнал, а не запускается через инфракрасный порт:

-Проверьте, нет ли обрывов провода между ИК-датчиком и базой транзистора. Это может привести к полному отключению ИК-датчика от цепи.

3. Динамик работает, но срабатывает случайно:

-Вы, вероятно, находитесь в относительно переполненном и загруженном помещении, что вызывает частые изменения количества теплового инфракрасного излучения, которое может принимать датчик. Попробуйте отрегулировать ручку чувствительности (оранжевая ручка напротив контактов, а не напротив диода) с помощью отвертки (поворот ее против часовой стрелки сделает ее менее чувствительной). В целом, однако, эта схема наиболее эффективно работает в тихих, пустых местах, где кто-то случайно проходит мимо и задается вопросом, что это за странный звук.

Если ни одна из этих проблем не была обнаружена, возможно, это неисправный компонент или провод. Единственный вариант - протестировать различные компоненты, чтобы убедиться, что они работают должным образом, и заменить их, если нет. В частности, убедитесь, что транзистор работает, так как его контакты могут быть довольно хрупкими и могут быть повреждены, если они будут слишком сильно согнуты.