Кратковременный звуковой индикатор включения любых устройств

February 21, 2011 by admin Комментировать »

Часто бывает необходимо озвучить включение какого-либо самодельного или промышленно изготовленного бытового электронного устройства – это необычно, приятно (если по­добран мягкий ток звукового сигнала) и необременительно для любого радиолюбителя. Прототипом предлагаемого уст­ройства служат давно применяемые в импортных (а в после­днее время и в отечественных) бытовых приборах узлы крат­ковременной звуковой сигнализации. Наглядно это заметно, например, при работе кондиционеров: при его включении или изменении режима работы как реакция на воздействие пользователя звучит короткий и приятный на слух звуковой сигнал длительностью 1-2 с. Особенно это актуально, когда бытовыми приборами управляют с пультов дистанционно­го управления – звуковой сигнал подтверждает принятую команду.

Собранное по предлагаемой схеме устройство в быту с успехом применяется для контроля включения света на кух­не, добавляя в обычный и привычный интерьер некоторую звуковую изюминку. Так, при включении света в течение 2 с раздается короткий мягкий звуковой сигнал. Можно приме­нять его в туалете для звукового информирования о занятос­ти площади.

В основе электронного узла популярный таймер КР1006ВИ1. Благодаря применению пьезоэлектрического капсюля со встроенным генератором 34, в схему нет необ­ходимости вводить другие генераторы импульсов или уси­лители к ним. Такой же узел несложно собрать и на логи­ческих элементах микросхемы КМОП (К561ЛА7), однако наиболее простое схемное решение показано на рис. 2.21.

Рис. 2.21. Электрическая схема звукового сигнализатора

 

Принцип работы схемы

Эта схема представляет собой таймер для задания коротких фиксированных интервалов времени, в течение которых кап­сюль НА1 генерирует сигнал звуковой частоты. После подачи питания на устройство заряжается оксидный конденсатор С1.

Сразу после подачи питания (или кратковременного замыка­ния контактов включателя SB1) времязадающий конденсатор С1 разряжен, а на выходе таймера (вывод 3 DA1) присутству­ет высокий уровень напряжения. К капсюлю со встроенным звуковым генератором НА1 приложено постоянное напряже­ние, практически равное напряжению источника питания. Как только конденсатор С1 зарядится, внутренний компара­тор и триггер микросхемы переключатся (из-за запускающе­го импульса по отрицательному фронту на выводе 2 DA1). Те­перь конденсатор С2 начнет заряжаться через резистор R2. Все это время на выходе микросхемы будет действовать на­пряжение высокого уровня, а капсюль НА1 генерировать звук. Когда напряжение на обкладках конденсатора С2 дос­тигнет уровня 2/3 напряжения питания, внутренний триггер микросхемы обнулится, это приведет к завершению импуль­са на выходе, ждущий мультивибратор вернется в исходное состояние (готовый к новому воздействию отрицательного импульса на выводе 2 DA1).

При этом высокий уровень (уровень логической едини­цы) напряжения на выходе DA1 сменится низким. Постоян­ное напряжение на капсюле НА1 будет ничтожно мало, и он прекратит генерировать колебания звуковой частоты.

При указанных на схеме значениях элементов Rl, С1 и R2, С2 задержка выключения звука после подачи питания (или после кратковременного замыкания контактов кнопки SB1) составит около 2 сек. Задержку можно увеличить, соответ­ственно увеличив емкость конденсатора С2.

Конденсатор СЗ, подключенный к выводу 5 DA1 для защи­ты от помех вывода управляющего напряжения микросхемы, в данном случае можно из схемы исключить.

О деталях

В качестве конденсатора С2 лучше использовать неполяр­ный типа К10-17 или составить его из двух последовательно соединенных оксидных конденсаторов (типа К50-6) с емкос­тью 2 мкФ каждый на рабочее напряжение не менее 16 В. Как показала практика, неполярный конденсатор в качестве вре- мязадающего обеспечивает более стабильный временной интервал, чем оксидные, сильно подверженные влиянию ок­ружающей температуры. Длительность временного интерва­ла можно легко сократить, уменьшив сопротивление резисто­ра R2. Если вместо него установить переменный резистор с линейной характеристикой, то получится прибор с регулиру­емой задержкой. Стабилизированный источник питания с трансформаторной развязкой (от сети 220 В) на схеме не по­казан. Он подключается параллельно контролируемому уст­ройству в сети 220 В – электролампе (или иному контролируе­мому устройству). Источник питания обеспечивает выходное напряжение 5-15 В – в этом диапазоне микросхема DA1 функ­ционирует стабильно.

Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Неполярные конденсаторы типа МБМ, К10-23, К10-17. Пьезоэлектричес­кий капсюль со встроенным генератором 34 может быть любым, рассчитанным на напряжение 4-20 В постоянного тока, например FMQ-2015D, FXP1212. Ток потребления в ак­тивном режиме звукового сигнала с применением указан­ных на схеме элементов составляет 15—25 мА в зависимости от примененного капсюля НА1 и напряжения источника питания.

Громкость звука такова, что сигнал слышен в помещении на расстоянии до 10 м.

Вариантов применения данного простого и надежного устройства бесконечно много, и они ограничены только фан­тазией радиолюбителя.

Кнопка на замыкание SB2 служит для приведения устрой­ства в исходное состояние. Если она не нужна, ее из схемы исключают.

Налаживание и монтаж

Устройство в налаживании не нуждается. Элементы устрой­ства закрепляют на монтажной плате. Корпус – любой под­ходящий.

Умощнение выходного сигнала звукового генератора

При необходимости мощность выходного сигнала можно повысить путем несложной доработки рассмотренного выше устройства. Электрическая схема дополнительного узла уси­лителя мощности представлена на рис. 2.22.

          Рис. 2.22. Электрическая схема дополнительного узла усилителя мощности

 

Выход микросхемы (вывод 3 DA1) не может обеспечить значительную мощность, поэтому на полевом транзисторе VT1 реализован усилитель мощности. Можно, конечно, было бы применить и обычный биполярный транзистор, напри­мер типа КТ819БМ, подключив его эмиттером к общему про­воду, коллектором к ВА1, базой к выводу 3 микросхемы DA1 через ограничительный резистор сопротивлением 470-820 Ом. Однако в данном случае полевой транзистор в качестве уси­лителя мощности предпочтительнее, так как в открытом со­стоянии переход «сток-исток» имеет меньшее (в разы, по сравнению с биполярным «оппонентом») сопротивление, а значит, в полевом транзисторе будут меньшие потери мощ­ности и соответственно больший КПД.

Вместо полевого транзистора BUZ11 можно включить аналогичные по электрическим характеристикам полевые транзисторы IRF521, IRF540, установив их на теплоотводы (при мощности динамической головки более 5 Вт).

Динамическая головка ВА1 любая, рассчитанная на мощ­ность 10-20 Вт с сопротивлением катушки 4 Ома. При боль­шем сопротивлении, например 8 Ом, мощность пропорцио­нально снизится.

В данном случае источник питания необходим стабилизи­рованный, соответствующей мощности. То есть (при исполь­зовании в качестве ВА1 мощного динамика 10-20 Вт) с вы­ходным током не менее 7-10 А.

Практическое применение

Оно ограничивается лишь фантазией и конкретными зада­чами радиолюбителя. Устройство будет полезно там, где требуется очень громкое звуковое оповещение (например на улице). Один из практических примеров – использова­ние устройства в качестве звуковой сигнализации охраняе­мых объектов. Для этого потребуется увеличить задержку выключения звука еще на несколько секунд. Динамическая головка ВА1 должна находиться непосредственно на улице.

С помощью такого устройства можно охранять не только склады, но и больницы для спецконтингента, различные изо­ляторы и полигоны.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты