Схема ультразвуковой охранной сигнализации

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Схема ультразвуковой охранной сигнализации представляет собой электронное устройство, которое излучает ультразвуковые волны для обнаружения движения вторгшегося человека. Ультразвуковые волны достигают нарушителя, а отраженные волны улавливаются цепью. Эти отраженные волны используются для включения громкой сигнализации, которая предупреждает владельца о присутствии злоумышленника или потенциального грабителя.

В нашей схеме ультразвуковой охранной сигнализации используется универсальная микросхема фазовой автоподстройки частоты LM567.



Основные технические характеристики ИС приведены ниже.

  • Диапазон напряжения питания от 3,5 В до 8,5 В
  • Диапазон входного напряжения от 20 мВ RMS до VCC (+0,5)
  • Входная частота от 1 Гц до 500 кГц
  • Выходной ток Макс. 15 мА

Для получения дополнительной информации о IC вы можете обратиться к следующему сообщению:



Даташит IC LM567

В нашей нынешней конструкции ультразвуковой охранной сигнализации IC LM567 выполняет две функции одновременно.

Он работает как схема декодера тона, которая включает выход в ответ на определенную частоту тона, связанную с LM567 на выводе № 3.

Кроме того, LM567 функционирует как передатчик тона, воспроизводя тон точной частоты от контакта № 5, который каскад приемника предназначен для приема и обнаружения.

Это означает, что контакт № 5 генерирует тон с определенной частотой, и когда эта же частота подается обратно на его контакт № 3, микросхема включает свой выходной контакт № 8. Если на выводе №3 обнаружена любая другая частота, микросхема не отвечает, и ее выход остается неактивным.

Следовательно, это означает, что частота, установленная для вывода № 5, должна быть точно определена на выводе № 3, чтобы выход стал активным. Если частоты контактов № 5 и № 3 не совпадают, выход никогда не включится.

Сенсорный каскад схемы может быть построен всего из пары внешних транзисторов и нескольких других деталей. Секция передатчика схемы использует пьезодинамик для передачи высокочастотного аудиосигнала.

Отраженный тональный сигнал обнаруживается звукоснимателем приемника, который является электретный микрофон устройство, а затем отправляется на транзистор Q1 для усиления. Затем сигнал передается на вход LM567 после усиления.

Как показано на схеме, пьезодинамик и микрофон расположены на расстоянии от 3 до 6 дюймов друг от друга и обращены к цели, которая может оказаться злоумышленником.

Схема включает выходное сигнальное устройство всякий раз, когда что-то перемещается перед микрофоном и динамиком, что отражает достаточное количество сигнала обратно к микрофону. Схема может быть сконфигурирована для обнаружения объектов на расстоянии от нескольких дюймов до метра.

Описание схемы

Ссылаясь на приведенную выше схему ультразвуковой охранной сигнализации, мы можем понять работу схемы со следующим пояснением.

C1 и R5 определяют частоту внутреннего генератора LM567. Неважно, каков диапазон рабочих частот, если он находится в пределах от 14 до 20 кГц.

Чувствительность электретного микрофона снизится, а его рабочий диапазон ухудшится, если установить слишком высокую частоту. Схема может работать на гораздо более низких частотах, если вы не возражаете слышать постоянно излучаемый высокочастотный звук.

На выводе № 5 внутренний генератор LM567 генерирует выходной сигнал прямоугольной формы. Q2 работает как эмиттерный повторитель, чтобы изолировать этот сигнал от LM567 и подавать его на пьезодинамик.

R8 управляет выходной громкостью динамика. Транзистор усилителя с общим эмиттером Q1 используется для усиления отраженного тонального сигнала до величины, при которой входная схема LM567 может его обнаружить и зафиксировать.

Как настроить

Настройка и настройка схемы проста.

  • Выберите желаемый тип и размер всего, что вы хотите обнаружить, и поместите его прямо перед динамиком и микрофоном, пока не начнет звучать выходной сигнал тревоги.
  • Теперь отрегулируйте R8, чтобы настроить диапазон обнаружения. Дальность действия в первую очередь определяется типом элемента, выбранного в качестве отражателя. Например, любой объект с плоской поверхностью будет обнаружен лучше, чем объекты с цилиндрической поверхностью.

Эта схема отлично подходит для любителей электроники и исследователей. Заменив R5 потенциометром на 20 кОм, можно регулировать рабочую частоту. Значение C1 также может быть изменено. Меньшие значения любого компонента могут снизить рабочую частоту, тогда как большие помогут ее увеличить.

Расчет рабочей частоты

Как объяснялось ранее, идеальная частота для передачи и обнаружения может составлять около 14 кГц. Эта частота определяется C1 и R5.

Формула для расчета этой частоты приведена ниже:

fo = 1 / (1,1 × R1 × C1)

Здесь R1 должен быть в омах, а C1 должен быть в фарадах. Тогда частота будет в герцах.

Список деталей

  • РЕЗИСТОРЫ
  • (Все резисторы имеют номинал 1/4 Вт, 5%, если не указано иное.)
  • Р1, Р2 - 2,2К
  • Р3 - 1К
  • R1 - 470 Ом
  • Р5 - 10К
  • R6 - 100 Ом
  • Р7 - 22К
  • R8 - потенциометр 1K
  • КОНДЕНСАТОРЫ
  • C1 - 0,02 мкФ, керамический диск
  • C2, C3 - 0,01 мкФ, диск керамический
  • C4, C5 - керамический диск 0,22 мкФ
  • ПОЛУПРОВОДНИКИ
  • IC1 - тональный декодер LM567, интегральная схема
  • Q1 - кремниевый транзистор 2N3904 NPN
  • Q2 - кремниевый транзистор 2N2907 PNP
  • Q3 - транзистор Дарлингтона TIP127 PNP
  • LED1 - Светодиод любого типа и цвета
  • Разнообразный
  • Пьезо-зуммер
  • Электретный микрофон