Un circuit de alarmă cu ultrasunete este un dispozitiv electronic care transmite unde ultrasonice pentru a detecta mișcarea unei persoane intruzitoare. Undele ultrasonice lovesc intrusul, iar undele reflectate sunt preluate de circuit. Aceste unde reflectate sunt folosite pentru a activa o alarmă puternică care avertizează proprietarul despre prezența unui intrus sau a unui potențial hoț.

În circuitul nostru de alarmă cu ultrasunete, se folosește versatilul circuit integrat cu buclă blocată în fază LM567.

Principalele specificații tehnice ale IC sunt prezentate mai jos.

Gama de tensiune de alimentare 3,5 V până la 8,5 V
Interval de tensiune de intrare 20 mV RMS la VCC (+0,5)
Frecvența de intrare 1 Hz până la 500 kHz
Curent de ieșire Max. 15 mA

Pentru mai multe informații despre IC puteți consulta următorul post:

Fișă de date IC LM567

În designul nostru actual de alarmă cu ultrasunete, IC LM567 implementează două funcții împreună.

Funcționează ca un circuit de decodor de ton care pornește ieșirea ca răspuns la o frecvență de ton specifică legată de LM567 la pinul #3.

În plus, LM567 funcționează ca un transmițător de ton, producând tonul de frecvență exact de la pinul #5 pe care trebuie să îl primească și să îl detecteze etapa receptorului.

Adică pinul #5 generează un ton cu o frecvență specifică, iar când aceeași frecvență este furnizată înapoi la pinul #3, atunci IC-ul pornește pinul său de ieșire #8. Dacă orice altă frecvență este detectată la pinul #3, IC-ul nu răspunde și ieșirea sa rămâne inactivă.

Prin urmare, implică faptul că frecvența setată pentru a fi generată de la pinul #5 trebuie detectată exact la pinul #3 pentru ca ieșirea să devină activă. Dacă frecvențele pin#5 și pin#3 nu se potrivesc, atunci ieșirea nu se va porni niciodată.

“cum să conectezi un amplificator op ”

Etapa senzorului a circuitului ar putea fi construită cu doar câteva tranzistoare externe și alte câteva părți. Secțiunea transmițător a circuitului folosește difuzorul piezo pentru a transmite un semnal audio de înaltă frecvență.

Semnalul de ton reflectat este detectat de pickup-ul receptorului, care este un microfon electret dispozitiv și este apoi trimis la tranzistorul Q1 pentru amplificare. Semnalul este apoi transferat la intrarea LM567 după ce a fost amplificat.

Așa cum este descris în diagramă, unitățile de difuzor piezo și de microfon sunt plasate la 3 până la 6 inci unul de celălalt, cu fața către țintă care poate fi un posibil intrus.

Circuitul pornește dispozitivul de alarmă de ieșire ori de câte ori ceva este mutat în fața microfonului și a difuzorului, care reflectă suficient semnal înapoi la microfon. Circuitul poate fi configurat pentru a detecta elemente de la câțiva inci până la peste un metru distanță.

Descrierea circuitului

Referindu-ne la schema circuitului de alarmă cu ultrasunete de mai sus, putem înțelege funcționarea circuitului cu următoarea explicație

C1 și R5 determină frecvența oscilatorului intern a LM567. Nu contează care este intervalul de frecvență de funcționare atâta timp cât este între 14 și 20 kHz.

Sensibilitatea microfonului electret va fi diminuată, iar domeniul său de funcționare se va deteriora dacă frecvența este setată prea mare. Circuitul poate funcționa la frecvențe mult mai scăzute dacă nu vă deranjează să auziți sunetul de înaltă frecvență emis continuu.

La pinul #5, oscilatorul intern al LM567 generează o ieșire unde pătrate. Q2 funcționează ca un emițător urmăritor pentru a izola acest semnal de LM567 și îl transmite difuzorului piezo.

R8 controlează volumul de ieșire al difuzorului. Tranzistorul de amplificator cu emițător comun Q1 este utilizat pentru a crește semnalul de ton reflectat la o mărime la care circuitele de intrare ale LM567 să poată detecta și să se blocheze.

Cum se configurează

Configurarea și reglarea circuitului este simplă.

Alegeți tipul și dimensiunea dorite pentru orice doriți să detectați și plasați-l direct în fața difuzorului și a microfonului, până când alarma de ieșire începe să sune.
Acum ajustați R8 pentru a modifica intervalul de detectare. Gama de funcționare este determinată în primul rând de tipul de element ales ca reflector. De exemplu, orice obiect cu o suprafață plană va fi detectat mai bine decât obiectele cu suprafață cilindrică.

Acest circuit este grozav pentru pasionații de electronică și cercetători. Prin înlocuirea R5 cu un potențiometru de 20 Kohm, frecvența de funcționare ar putea fi ajustată. Valoarea lui C1 ar putea fi, de asemenea, modificată. Valorile mai mici ale oricărei componente ar putea reduce frecvența de operare, în timp ce cele mai mari vor ajuta la creșterea acesteia.

Calcularea Frecvenței Operaționale

După cum sa explicat anterior, frecvența ideală pentru transmisie și detectare poate fi în jur de 14 kHz. Această frecvență este determinată de C1 și R5.

Formula de calcul a acestei frecvențe este următoarea: