Инфрачервен активиран дразнител: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Популярно устройство за изграждане, когато за първи път се научите как да изграждате схеми, е говорител с променлив ток, който произвежда ужасен шум. Разбираемо, това става доста забавно да се използва, когато обичате да дразните околните с този шум. За съжаление обаче използването на този високоговорител е донякъде ограничено: единственият начин за превключване на изхода е да свържете или изключите източника на напрежение и е необходимо някакво променливо напрежение (високоговорителят не се задейства от батерия с постоянен ток). За да получим променливо напрежение от обикновена батерия с постоянен ток, можем да използваме таймер 555, чиято цел е да изведе AC честота въз основа на това какви резистори са свързани към неговите щифтове. За да се добави още повече гъвкавост към този досаден инструмент, резисторите могат да бъдат заменени с потенциометри, които могат да се регулират, за да променят честотата на изхода по желание. Конвенционален начин за задействане на изхода е използването на плъзгащ превключвател; обаче, тъй като сме неконвенционални, ще използваме нещо, наречено PIR (пасивен инфрачервен) сензор за движение. Сензорът открива промени в количеството инфрачервено лъчение (което се излъчва от хората), което получава. Това ще позволи на оратора неочаквано да крещи на някого, когато той върви пред веригата. Освен че е забавен проект за изграждане и притеснение на другите, изграждането и използването на тази схема трябва да помогне за подобряване на разбирането на схемите и начина им на работа. Докато изграждах тази схема, научих много за PIR сензора за движение и как да го използвам правилно (чрез опит и грешка). В допълнение, използването му трябва да подобри разбирането ви за 555 таймера, поради възможността да станете свидетели как се влияе на изхода при регулиране на потенциометрите. Трябва да кажа, че аз също съм доста впечатлен от високия фактор на дразнене на изхода, със способността му да създава широк спектър от ужасяващи шумове въз основа на настройките на потенциометрите, от високочестотен писък до абразивен шум (или може би комбинация от двете).

Стъпка 1: Материали

Куп жици

1 555 таймер

1 NPN транзистор

1 PIR сензор (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&psc=1 е Използвах)

2 потенциометъра

1.01 uF кондензатор

1 1 uF кондензатор

1 100 uF кондензатор

1 8 ома високоговорител

Стъпка 2: Монтаж

Тази схема е сравнително лесна за сглобяване, само с един истински трик. Зададохме таймер 555 да бъде в стабилен режим, с два свързани потенциометра (в схемата това са резисторите с чистачките/стрелките до тях). Това означава, че таймерът ще издава постоянен сигнал, когато му се даде определено съпротивление. Тъй като потенциометрите се обръщат, за да прилагат по -голямо съпротивление, честотата на изхода. NPN служи като превключвател в тази верига, като целта му е да предпази веригата от твърде много ток, който може да повреди компонентите. Използваме транзистор вместо резистор, защото резисторът ще падне твърде много напрежение и ще предотврати появата на звуков шум (това е така, защото изходът на PIR не е толкова висок). Самият PIR е трудната част, тъй като щифтовете не са етикетирани и е много трудно да се свържете с макет с щифтове на PIR. Ако вашият PIR е като този, който имам на това изображение (вероятно, тъй като PIR са доста стандартизирани), положителният (Vcc) извод е щифтът до диода (малката оранжева цилиндрична структура), с отрицателния (заземен) щифт в противоположния край и изходния щифт в средата. Ако не, може да се наложи да намерите лист с данни или урок за вашия конкретен тип сензор. За да свържете щифта, препоръчвам да свържете джъмперните кабели към щифтовете, тъй като позволява на щифтовете да функционират като проводници и лесно да бъдат включени в макетната платка.

Стъпка 3: Операция

Работата с веригата е доста проста в по -голямата си част. Високоговорителят ще издава звуков сигнал при включване (това е напълно нормално). Размахването на ръка или ходенето пред сензора ще увеличи количеството инфрачервено лъчение, открито от сензора, ще изведе кратък сигнал и ще издаде досаден звук. Честотата на изходния сигнал може да се променя чрез завъртане на потенциометъра. За въртящ се потенциометър съпротивлението ще се увеличи, когато потенциометърът се завърти обратно на часовниковата стрелка; тъй като таймерът 555 е в нестабилен режим, това означава, че честотата ще се увеличава, когато потенциометърът се завърти по посока на часовниковата стрелка (тъй като свързаните съпротивления са свързани обратно с изходната честота). Потенциометърът, свързан към прага, също ще повлияе на честотата около два пъти повече от тази, свързана към източника на напрежение. Другите параметри на веригата, които могат да бъдат променени, са времето на задействане и чувствителността на веригата; те се управляват от двете оранжеви копчета на сензора, които могат да се променят чрез завъртането им с отвертка. Копчето вляво (в изгледа по -горе) контролира забавянето: колко дълго PIR ще извежда сигнал след активирането му. Завъртането на копчето по часовниковата стрелка ще увеличи забавянето, докато завъртането му обратно на часовниковата стрелка ще намали забавянето (около 3s минимум и 5s максимум). Копчето вдясно регулира чувствителността към промени в инфрачервеното излъчване, като увеличава и намалява обхвата, в който проверява за промени в инфрачервеното. Завъртането на копчето за чувствителност по посока на часовниковата стрелка ще намали чувствителността, докато завъртането му обратно на часовниковата стрелка ще го увеличи (за точни стойности минималният обхват е около 3 м, докато максималният е около 7 м). За повече подробности относно работата, проверете тази връзка:

Стъпка 4: Отстраняване на неизправности (забавната част …)

Ето някои често срещани проблеми (всички с които съм се сблъсквал сам), които могат да попречат на другите да искат да разбият тази верига:

1. Ако високоговорителят не работи:

-Свържете отново източника на напрежение към PIR и изчакайте приблизително 30 секунди. PIR трябва да се стабилизира малко и да „усети“околната зона (откриване на локалната температура, количеството инфрачервено лъчение и т.н.), преди да може да работи правилно.

-Проверете дали щифтовете на PIR сензора не са счупени (това едва ли ще ви се случи, тъй като ви инструктирах да използвате джъмперни кабели; за първи път се опитах да включа PIR в макета чрез огъване на щифтовете, но това не работи толкова добре).

2. Ако високоговорителят издава постоянен сигнал, вместо да се задейства от инфрачервена връзка:

-Проверете за прекъсвания в проводника между PIR и базата на транзистора. Това може да доведе до изключване на PIR от веригата изцяло.

3. Високоговорителят работи, но изглежда се изключва на случаен принцип:

-Вероятно сте в относително претъпкана и натоварена стая, което причинява чести промени в количеството топлинна инфрачервена светлина, което сензорът може да получи. Опитайте да регулирате копчето за чувствителност (оранжевият бутон срещу щифтовете, а не този срещу диода) с отвертка (завъртането му обратно на часовниковата стрелка ще го направи по -малко чувствителен). Като цяло обаче тази схема работи най -ефективно в тихи, празни зони, където някой случайно минава и се чуди какъв е този странен звук.

Ако не бяха открити нито един от тези проблеми, това вероятно е счупен компонент или проводник някъде. Единственият вариант е да тествате различни компоненти, за да видите дали функционират според нуждите и да ги замените, ако не. Уверете се, че транзисторът работи по -специално, тъй като щифтовете му могат да бъдат доста крехки и склонни към повреда, ако са били прегънати твърде много.