空襲警報(bào)在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)揮了重要作用警告公民即將爆炸。在這個(gè)DIY Hacking項(xiàng)目中,我們將使用所有模擬電路來(lái)創(chuàng)建壓電警報(bào)器。
空襲Siren Schematic
如何空襲警報(bào)是否有效?
該電路由兩個(gè)主要子電路組成:一個(gè)LFO(低頻振蕩器)和一個(gè)VCO(壓控振蕩器) )。 LFO電路由U1A,U1B,R2,R5和R7組成,U1A配置為施密特觸發(fā)器,U1B配置為積分器。
當(dāng)U1A的輸出為0V時(shí),C1的負(fù)極板開(kāi)始通過(guò)R2放電,導(dǎo)致U1B的輸出電壓線(xiàn)性增加(上升沿)三角波)。最終,三角形輸出波變得大于施密特觸發(fā)器(U1A)的上限閾值,這導(dǎo)致U1A的輸出接通。發(fā)生這種情況時(shí),C1負(fù)極板上的電壓開(kāi)始增加,導(dǎo)致U1B的輸出電壓下降(三角波的下降沿)。
當(dāng)輸出電壓低于施密特觸發(fā)器下限閾值,施密特觸發(fā)器的電壓輸出降至0V,并且該周期無(wú)限重復(fù)。 LFO的時(shí)間周期約為幾秒,這將用于調(diào)制第二個(gè)電路VCO的輸出頻率。
VCO的主要部分
VCO有四個(gè)主要部分;積分器(U2A),反相施密特觸發(fā)器(U2B),復(fù)位電路(Q1)和緩沖器(U3B)。
積分器(U2A):積分器的輸出將做兩件事,具體取決于Q1的狀態(tài)(以及LFO輸入電壓的存在)
如果Q1關(guān)閉則C2將充電,因此積分器輸出將逐漸下降
如果Q1導(dǎo)通,則C2將放電,因此積分器輸出將逐漸上升
輸出下降或上升的速率由C2確定,輸入電壓LFO
LFO越大,C2充電越快
施密特觸發(fā)器(U2B):施密特觸發(fā)器將根據(jù)積分器的輸出執(zhí)行兩項(xiàng)操作
如果積分器輸出超過(guò)上限閾值,施密特觸發(fā)器輸出將為0V
如果積分器輸出超過(guò)下限閾值,則施密特輸出裝配工輸出將為VCC
復(fù)位電路(Q1):復(fù)位電路Q(chēng)1將根據(jù)施密特觸發(fā)器的輸出執(zhí)行兩項(xiàng)操作
如果觸發(fā)器的輸出為高電平(VCC),則Q1將打開(kāi)
如果觸發(fā)器的輸出為低電平( 0V)然后Q1將關(guān)閉
電路以下列模式振蕩:
Q1打開(kāi),因此積分器的輸出上升
積分器的輸出最終超過(guò)施密特觸發(fā)器的上限閾值
施密特觸發(fā)器的輸出現(xiàn)在切換到0V
Q1現(xiàn)已關(guān)閉,因此積分器的輸出開(kāi)始下降
積分器的輸出最終低于施密特觸發(fā)器的下閾值
施密特觸發(fā)器的輸出現(xiàn)在切換到VCC
Q1現(xiàn)在開(kāi)啟(所以返回步驟1)
因此,當(dāng)VCO振蕩時(shí),LFO輸出電壓不斷變化,從而導(dǎo)致VCO輸出頻率也在改變。將該調(diào)制波饋入緩沖器(U3V),然后將其饋入揚(yáng)聲器或壓電盤(pán)。結(jié)果是一個(gè)警報(bào)器,其頻率不斷變化!
構(gòu)造
由于缺少表面貼裝元件和使用高度通用的零件(即LM358),大多數(shù)電路構(gòu)造技術(shù)都可以完成這個(gè)項(xiàng)目。與該項(xiàng)目配合良好的電路技術(shù)的一些示例包括條形板,veroboard,矩陣板和無(wú)焊面包板。然而,在這個(gè)項(xiàng)目中,我使用PCB,因?yàn)樗鼈儽仁褂迷S多電線(xiàn)的電路更方便。 所有項(xiàng)目文件都可以在下面的zip中找到,其中包括KiCad原理圖,KiCad PCB文件,Gerber文件和所需的G-Code CNC文件。
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警報(bào)器
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關(guān)注
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