4 enkla sirenkretsar du kan bygga hemma

I det här inlägget lär vi oss om fyra enkla sirenkretsar, med Arduino och även med vanliga komponenter som transistorer och kondensatorer kan det ändå producera ett larmljud på en obehaglig nivå.

Idén bidrog av 'Abu-Hafss'

Djupare i artikeln lär vi oss också att skapa en avancerad Arduino-baserad design med justerbara och anpassningsbara tonfunktioner.

1) Designen

Denna enkla bilsirenkretsdesign som förklaras här använder minimalt antal komponenter och ändå kan producera ett öronhåligt larmljud varje gång det slås på.

Enheten används normalt som ett bakåthorn, även om det kan användas för alla andra relevanta applikationer, beroende på användarens önskemål.

Inom bilfältet är denna siren också populärt känd som 'Mega Siren' på grund av den massiva decibelnivån den genererar.

De schematiska detaljerna och annan relaterad information om den föreslagna bilsirenen presenteras nedan, som tillhandahölls av Mr. Abu-Hafss, som är en av de dedikerade läsarna och bidragsgivaren till denna blogg.

Kretsschema

PCB-layout

Följande begäran bifogades också ovanstående filer i e-postmeddelandet från Mr. Abu-Hafss.

Kära Swagatam bifogad,

vänligen hitta ett foto av en 12V-20W bilsiren som har riktigt öronhålande ljud. Jag öppnade den och hittade ett litet PCB som bifogat.

Jag har tolkat kretskortet till schemat som bifogat. Min oro är att använda förstärkarsektionen för någon annan 15-20W-applikation.

Uppriktigt sagt har jag ingen praktisk erfarenhet av ljudförstärkare. Jag kommer att uppskatta din hjälp i detta avseende.

vänliga hälsningar

Abu-Hafss

Enligt ovanstående begäran är förstärkarsektionen i bilens siren billig och kraftfull (@ 20 watt) och kan eventuellt användas som en förstärkarmodul för andra applikationer som kräver ett billigt men kraftfullt förstärkaralternativ.

Analys av designen

Genom att studera det givna diagrammet verkar det som att steget som omfattar Q4, Q5 endast är ansvarigt för förstärkningen, de återstående sektionerna är för att generera sirenfrekvensen för Q4, Q5-basen.

Scenen bildar ett kraftfullt Darlington-transistorförstärkningssteg med en extremt hög förstärkning (i storleksordningen 1000 och mer)

Eftersom förstärkarens design är för grundläggande kanske den inte är lämplig för att generera eller hantera Hi-fi-musik eller frekvenser över 4 kHz.

Dessutom kan transistorn i processen sprida en betydande mängd värme och orsaka att förbrukningen är högre än de normala Hi-fi-förstärkarna.

Därför, även om förstärkaren som ingår i ovanstående bilsirenkrets är billig och enkel, kan den inte effektivt implementeras för att producera filmsånger och melodier som involverar frekvenser upp till 15 kHz. Den kan dock användas effektivt i enheter som horn, klockor, larm, säkerhetssystem etc.

2) Generera Siren Sound med Arduino

Följande Arduino-baserade sirenljudgeneratorkrets kan användas för att generera tonhöjd som perfekt imiterar ett typiskt sirenljud och kan anpassas för att producera många olika sireneffekter helt enkelt genom att göra relevanta ändringar i skissen.

Ett sirenljud är, som vi alla vet, ett högt ljud som genereras genom en anordning som är konstruerad för att producera detta ljud antingen genom ett mekaniskt tillvägagångssätt eller genom elektroniska kretsar.

Sirenljudgeneratorer hittar många användbara applikationer och används i räddningstjänstfordon som i polis- och ambulansfordon, och även i brandkår etc.

Den diskuterade konfigurerbara sirenen gör det möjligt för en ansluten högtalare att producera ett anpassat sirenljud. I grund och botten finns det två typer av sirenljudgenererande utrustning, nämligen pneumatisk och elektronisk.

Pneumatiska system använder lufttryck som tvingas genom ett lämpligt dimensionerat rör för att skapa ljudet, medan elektronisk utrustning är mer sofistikerad med hjälp av högtalare eller piezo-anordningar för att generera relevant ljud i önskad takt och mönster. Elektroniska sirener är mer flexibla, anpassningsbara och erbjuder fler variationer och är extremt effektiva.

Typer av Siren Sound

Ett sirenljud kan vara av många olika typer, några vanliga typer är polisen, ambulansen och eldsirenen, andra kan vara i form av megasirener som används i bilhorn, vissa är snabba polislåtar, en annan typ kan vara öronhåltagning som används för att neutralisera mobbar, några kan vara i din mobiltelefon för varning medan ett nytt meddelande tas emot.

Därför kan räckvidden vara för omfattande och den föreslagna Arduno-larmkretsen kan anpassas enligt användarnas personliga önskan och preferens för att uppnå det önskade sirenljudet.

Kodskiss:

/ *
Siren

En konfigurerbar siren för Arduino kräver en 8 ohm högtalare ansluten till
pin8 och jord. Använd en transistordrivrutin med pin8 för hög förstärkning

//Copyright (c) 2012 Jeremy Fonte
//This code is released under the MIT license
//https://opensource.org/licenses/MIT
*/
const int pitchLow = 200
const int pitchHigh = 1000
int pitchStep = 10
int currentPitch
int delayTime
const int speakerPin = 8
void setup() {
currentPitch = pitchLow
delayTime = 10
}
void loop() {
tone(speakerPin, currentPitch, 10)
currentPitch += pitchStep
if(currentPitch >= pitchHigh) {
pitchStep = -pitchStep
}
else if(currentPitch <= pitchLow) {
pitchStep = -pitchStep
}
delay(delayTime)
}

Arduino kopplingsschema med högtalare och matningsingång

Videodemo:

Använda en BJT-scen för större förstärkning

För hög förstärkning kan ovanstående inställningar modifieras enligt följande anslutningsdiagram:

Ändring av koden

Vid testning finansierade jag sirenljudet från Arduino inte så trevligt och hade små snedvridningar. Jag experimenterade med koden och gjorde den slutligen extremt smidig och trevlig att höra. Här är det förbättrade för dig:

//Improved by Swagatam
*/
const int pitchLow = 200
const int pitchHigh = 1000
int pitchStep = 10
int currentPitch
int delayTime
const int speakerPin = 8
void setup() {
currentPitch = pitchLow
delayTime = 5
}
void loop() {
tone(speakerPin, currentPitch, 20)
currentPitch += pitchStep
if(currentPitch >= pitchHigh) {
pitchStep = -pitchStep
}
else if(currentPitch <= pitchLow) {
pitchStep = -pitchStep
}
delay(delayTime)
}

Du kan också spela med const int pitchHigh = 1000 och öka till 2000 för att öka sirenlängden, vilket är relevant för polissirener.

3) Polis, ambulans, brandkårens siren - USA-stil

Nästa sirenkrets är en 3-i-1-siren, som kommer att producera 3 distinkta toner som liknar, polissiren, ambulanssiren och brandkårens sirener låter.

Dessa kan väljas med en 3-polig omkopplare och helt enkelt genom att växla mellan omkopplarens positioner.

Det fullständiga kretsschemat för denna 3 i 1 sirenkrets finns nedan:

4) Siren med IC 7400

Här är en annan enkel och billig siren med IC 7400 som kan användas för många olika larmapplikationer.

Kretsen är i grunden konfigurerad kring två astabla multivibratorer, N1 / N2 och N3 / N4. N1 / N2-steget genererar en 0,2 Hz fyrkantig vågsignal som är kopplad till N3 / N4, vilket orsakar en upp- och nedsvängning på 0,2 Hz.

Den resulterande sirenutgången är 2 V topp till topp och kan förstärkas vilken lämplig förstärkare som helst för att få ett högt sirenljud.