초음파 도난 경보 회로

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





초음파 도난 경보 회로는 초음파를 전송하여 침입자의 움직임을 감지하는 전자 장치입니다. 초음파가 침입자를 때리고 반사파는 회로에 의해 포착됩니다. 이 반사된 파도는 침입자 또는 잠재적인 강도의 존재에 대해 소유자에게 경고하는 시끄러운 경보를 활성화하는 데 사용됩니다.

초음파 도난 경보 회로에는 다용도 LM567 위상 고정 루프 IC가 사용됩니다.



IC의 주요 기술 사양은 다음과 같습니다.

  • 공급 전압 범위 3.5V ~ 8.5V
  • 입력 전압 범위 20mV RMS ~ VCC(+0.5)
  • 입력 주파수 1Hz ~ 500kHz
  • 출력 전류 최대. 15mA

IC에 대한 자세한 내용은 다음 게시물을 참조하십시오.

IC LM567 데이터시트

현재의 초음파 도난 경보기 설계에서 IC LM567은 두 가지 기능을 함께 구현합니다.

핀 #3에서 LM567과 연결된 특정 톤 주파수에 응답하여 출력을 켜는 톤 디코더 회로처럼 작동합니다.

또한 LM567은 톤 송신기 역할을 하여 수신기 단계가 수신 및 감지하도록 의도된 핀 #5에서 정확한 주파수 톤을 생성합니다.

즉, 핀 # 5는 특정 주파수로 톤을 생성하고이 동일한 주파수가 핀 # 3에 다시 공급되면 IC가 출력 핀 # 8을 켭니다. 핀 #3에서 다른 주파수가 감지되면 IC가 응답하지 않고 출력이 비활성화 상태로 유지됩니다.

따라서 출력이 활성화되기 위해서는 핀 #5에서 생성되도록 설정된 주파수가 핀 #3에서 정확히 감지되어야 함을 의미합니다. 핀 #5와 핀 #3 주파수가 일치하지 않으면 출력이 켜지지 않습니다.

회로의 센서 단계는 몇 개의 외부 트랜지스터와 몇 개의 다른 부품으로 구축할 수 있습니다. 회로의 송신기 섹션은 피에조 스피커를 사용하여 고주파 오디오 신호를 전송합니다.

반사된 톤 신호는 수신기의 픽업에 의해 감지됩니다. 일렉트릿 마이크 증폭을 위해 트랜지스터 Q1으로 보내진다. 그런 다음 신호는 증폭된 후 LM567의 입력으로 전송됩니다.

다이어그램에 표시된 대로 피에조 스피커와 마이크 장치는 침입자가 될 수 있는 대상을 향하도록 3~6인치 떨어져 배치됩니다.

회로는 신호를 다시 마이크에 충분히 반사하는 마이크와 스피커 앞에서 무언가가 움직일 때마다 출력 경보 장치를 켭니다. 회로는 몇 인치에서 1미터 이상 떨어진 항목을 감지하도록 구성될 수 있습니다.

회로 설명

위의 초음파 도난 경보기 회로도를 참조하면 다음 설명으로 회로의 작동을 이해할 수 있습니다.

C1 및 R5는 LM567의 내부 발진기 주파수를 결정합니다. 작동 주파수 범위가 14kHz에서 20kHz 사이이면 문제가 되지 않습니다.

주파수를 너무 높게 설정하면 일렉트릿 마이크의 감도가 떨어지고 작동 범위가 저하됩니다. 계속해서 방출되는 고주파수 소리를 듣는 것에 신경 쓰지 않는다면 회로는 훨씬 더 낮은 주파수에서 작동할 수 있습니다.

핀 # 5에서 LM567의 내부 발진기는 구형파 출력을 생성합니다. Q2는 이미터 팔로워로 작동하여 LM567에서 이 신호를 분리하고 이를 피에조 스피커에 공급합니다.

R8은 스피커의 출력 볼륨을 제어합니다. 공통 이미 터 증폭기 트랜지스터 Q1은 반사된 톤 신호를 LM567의 입력 회로가 감지하고 래치할 수 있는 크기로 증폭하는 데 사용됩니다.

설정 방법

회로를 설정하고 조정하는 것은 간단합니다.

  • 감지하려는 모든 유형과 크기를 선택하고 출력 알람이 울릴 때까지 스피커와 마이크 바로 앞에 두십시오.
  • 이제 R8을 조정하여 감지 범위를 조정합니다. 작동 범위는 주로 반사판으로 선택한 항목 유형에 따라 결정됩니다. 예를 들어 평평한 표면을 가진 물체는 원통형 표면을 가진 물체보다 더 잘 감지됩니다.

이 회로는 전자 애호가 및 연구원에게 적합합니다. R5를 20Kohm 전위차계로 대체하여 작동 주파수를 조정할 수 있습니다. C1의 값도 변경될 수 있습니다. 각 구성 요소의 값이 작을수록 작동 주파수가 줄어들 수 있지만 큰 값은 주파수를 높이는 데 도움이 됩니다.

작동 주파수 계산

이전에 설명했듯이 전송 및 감지에 이상적인 주파수는 약 14kHz일 수 있습니다. 이 주파수는 C1 및 R5에 의해 결정됩니다.

이 빈도를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

fo = 1 / (1.1 × R1 × C1)

여기서 R1은 옴, C1은 패럿이어야 합니다. 주파수는 Hertz 단위가 됩니다.

부품 목록

  • 저항기
  • (모든 저항은 달리 명시되지 않는 한 1/4와트, 5% 단위입니다.)
  • R1, R2 - 2.2K
  • R3 - 1K
  • R1 - 470옴
  • R5 - 10K
  • R6 - 100옴
  • R7 - 22K
  • R8 - 1K 전위차계
  • 커패시터
  • C1 - 0.02uF, 세라믹 디스크
  • C2, C3 - 0.01uF, 세라믹 디스크
  • C4, C5 - 0.22uF 세라믹 디스크
  • 반도체
  • IC1 - LM567 톤 디코더, 집적 회로
  • Q1 - 2N3904 NPN 실리콘 트랜지스터
  • Q2 - 2N2907 PNP 실리콘 트랜지스터
  • Q3 - TIP127 PNP 달링턴 트랜지스터
  • LED1 - 모든 유형 또는 색상의 발광 다이오드
  • 여러 가지 잡다한
  • 피에조 부저
  • 일렉트릿 마이크