在這篇文章中,我們將學習如何使用常綠IC
555計時器構建警察,救護車或消防車警報器電路,我們還將學習如何構建沒有任何機械部件的旋轉信標燈。擬議的項目分為警報器電路和旋轉信標燈兩部分,但在深入了解細節之前,讓我們回答一個非常簡單的問題。
為什么緊急車輛有警報器和旋轉信標燈?
緊急車輛上的警報器和旋轉燈的目的是向道路上的通勤者和前方交通傳達旅程的緊迫性。
它們在一定范圍內為道路上的車輛提供視覺和聽覺信號,以便非緊急車輛可以為緊急車輛讓路。
只有緊急車輛和VIP政府官員的車輛才被允許安裝警報器和信標燈,該法律可能因國家而異。
現在讓我們看看如何構建一個雙音警報器作為愛好/科學博覽會項目。
雙音警報器的電路圖:
上面顯示的電路可以產生兩種不同的音調,其產生的聲音類似于緊急車輛的警報器,例如警笛或救護車警報器。讓我們詳細看看我們如何實現雙音輸出。
電路中部署了兩個IC 555,它們配置為非穩態多諧振蕩器。左側的IC 555控制揚聲器,并對其進行調諧以產生KHz范圍內的頻率。右側的IC
555產生0.5Hz至6Hz的頻率范圍。
為了從揚聲器獲得兩種不同的音調,我們需要改變左側IC 555的頻率,這是通過在引腳#5處施加電壓來完成的,該電壓稱為“控制引腳”。
通過在IC 555的引腳#5處施加電壓電平,我們可以實現與原始頻率輸出不同的頻率輸出。這里連接了一個 10K
電阻器,以便我們可以獲得令人愉悅且類似于警報器的第二聲音。讀者可以嘗試不同的電阻值以獲得不同的音調。
我們可以看到一個二極管與10K電阻串聯,因此只有+Ve輸入進入引腳#5。請注意,負輸入也會改變揚聲器的頻率(音調),但我們發現在我們的實際設置中令人不快。
我們提供了一個100K電位計來調節兩個頻率切換的警報器的速度。
您可以使用任何 8 歐姆揚聲器(或任何其他阻抗值)或使用壓電揚聲器。揚聲器由低功率NPN晶體管驅動,該晶體管放大來自IC
555的微弱信號。連接一個10K基極電阻以限制流向晶體管的電流。
整個警察/救護車警報器電路設置可以使用任何通用 9V 電池供電。
注意:請不要跳過連接到IC 555引腳#5的任何0.1uF值電容器,它們為生成的頻率提供了良好的穩定性,因此音頻輸出穩定。
關于雙音警報器聲音發生器到此結束?,F在讓我們看看旋轉的信標燈。
旋轉信標燈:
旋轉信標燈或旋轉警燈安裝在緊急車輛的車頂上,它們在小型直流電機的幫助下旋轉,同時燈泡也通電。
它們在提醒通勤者緊急車輛正在接近方面做得很好,但它們也有其缺點,就像任何(電子)機械設備一樣,即由于摩擦引起的磨損,并且由于它們旋轉 360
度并且需要向燈泡導電,隨著時間的推移,它們會產生接觸電阻,這可能會降低亮度, 開發機械卡紙等。(一些信標有固定燈泡和旋轉反射器)。
我們可以通過固態旋轉信標燈克服所有與機械相關的問題,這意味著它們沒有任何機械部件。下面顯示了其中一個這樣的設計。
上述電路有8個LED陣列,為了方便繪制,只顯示了四個陣列,并且顯示所有LED陣列都很困難。LED
陣列命名如下:A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1 和 D2。
A1 和 A2 同時點亮,它們被放置在圓頂的相對兩側,對于 B1 和 B2、C1 和 C2、D1 和 D2 也是如此。每個陣列中有 4 個
LED,您可以通過使用限流電阻連接更多 LED 來增加數量。
圓頂中的 LED 按此順序閃爍 (A1, A2)、(B1, B2)、(C1, C2) 和 (D1, D2)
這將給我們一種旋轉燈的錯覺,并在圓頂上安裝適當的光擴散器均勻地分散光線并投射更逼真的旋轉效果。
通過使用約翰遜十倍頻程計數器IC 4017實現順序閃爍,該計數器可以從0計數到9或按確定的順序輸出電信號。為了更好地理解電路,我們需要了解IC
4017的引腳圖。
IC 4017 引腳圖:
電源:引腳 #16 是 Vcc,引腳 #8 是 GND,最大工作電壓范圍為 5V 至 18V。
順序輸出引腳:引腳 3、2、4、7、10、1、5、6、9 和 11(Q0 至
Q9)是輸出引腳,其輸出隨著接收到的每個連續時鐘輸入變為高電平(一個引腳,靜止保持低電平)。
引腳15:復位,當此引腳轉高時,IC的計數被復位。在正常工作期間,該引腳將被拉至GND。
引腳14:時鐘輸入,此引腳接收來自外部源的時鐘輸入。
引腳13:時鐘使能,如果將此引腳設為高電平,IC將忽略施加在引腳14上的任何時鐘脈沖。在正常工作期間,引腳 13 被拉至 GND。
引腳 12:執行;該引腳用于級聯IC 4017。
在電路圖中,輸出根據前面提到的順序輸出進行接線,但我們在 5
處終止計數千通過將復位引腳#15連接到引腳#10來輸出(Q4),因為我們只需要四個順序輸出,其余輸出保持未使用狀態。
每個輸出都連接到一個低功率NPN晶體管,以放大IC的輸出,以便我們可以為LED吸收更多電流(每個陣列負載低于500 mA)。
非穩定電路
為了使電路閃爍/旋轉,我們需要一個時鐘源,該源可以是任何非穩態多諧振蕩器,下面使用IC 555顯示了一個這樣的多諧振蕩器。
上述電路工作在9V,與IC 4017級相同。上述電路可以產生0.5 Hz至6
Hz的頻率,輸出可以使用100K電位計進行調整。這種非穩態多諧振蕩器的頻率將決定旋轉光的速度。項目到此結束。
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