مزعج يعمل بالأشعة تحت الحمراء: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

أحد الأجهزة الشائعة التي يتم بناؤها عند تعلم كيفية بناء الدوائر لأول مرة هو مكبر صوت يعمل بالتيار المتردد ينتج عنه ضوضاء مروعة. من المفهوم أن هذا يصبح مسليًا تمامًا للاستخدام عندما تستمتع بإزعاج الآخرين بالضوضاء المذكورة. ومع ذلك ، لسوء الحظ ، فإن استخدام هذا السماعة محدود إلى حد ما: الطريقة الوحيدة لتبديل الخرج هي توصيل أو فصل مصدر الجهد ، ويلزم وجود جهد تيار متردد من نوع ما (لا يتم تشغيل مكبر الصوت بواسطة بطارية DC). للحصول على جهد تيار متردد من بطارية DC بسيطة ، يمكننا استخدام مؤقت 555 ، والغرض منه هو إخراج تردد تيار متردد بناءً على المقاومات المتصلة بأطرافها الطرفية. لإضافة المزيد من التنوع إلى هذه الأداة المزعجة ، يمكن استبدال المقاومات بمقاييس فرق الجهد ، والتي يمكن تعديلها لتغيير تردد الخرج حسب الرغبة. الطريقة التقليدية لتشغيل الإخراج هي استخدام مفتاح منزلق ؛ ومع ذلك ، نظرًا لأننا غير تقليديين ، فسنستخدم شيئًا يسمى مستشعر الحركة PIR (الأشعة تحت الحمراء السلبية). يكتشف المستشعر التغييرات في كمية الأشعة تحت الحمراء (التي ينبعث منها البشر) التي يتلقاها. سيسمح هذا للمتحدث بالصراخ بشكل غير متوقع في وجه شخص ما عندما يمشي أمام الدائرة. بالإضافة إلى كونه مشروعًا ممتعًا لبناء وإزعاج الآخرين ، يجب أن يساعد بناء هذه الدائرة واستخدامها في تحسين فهم الدوائر وكيفية عملها. أثناء بناء هذه الدائرة ، تعلمت الكثير عن مستشعر الحركة PIR وكيفية استخدامه بشكل صحيح (من خلال التجربة والخطأ). بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يؤدي استخدامه إلى تحسين فهمك لـ 555 جهاز توقيت ، نظرًا لأنك قادر على مشاهدة كيفية تأثر الناتج عند تعديل مقاييس الجهد. يجب أن أقول إنني أيضًا معجب جدًا بعامل الإزعاج الكبير للإخراج ، مع قدرته على إنشاء مجموعة واسعة من الضوضاء الرهيبة بناءً على إعدادات مقاييس الجهد ، من الصراخ عالي النبرة إلى الطنين الكاشطة (أو ربما مزيج من الاثنين).

الخطوة 1: المواد

حفنة من الأسلاك

1 555 مؤقت

1 ترانزستور NPN

1 مستشعر PIR (https://www.amazon.com/DIYmall-HC-SR501-Motion-Infrared-Arduino/dp/B012ZZ4LPM؟keywords=pir+sensor&qid=1540494572&sr=8-2-spons&ref=sr_1_2_sspa&psc=1 هو الأول انا إستعملت)

2 مقاييس فرق الجهد

1.01 فائق التوهج مكثف

1 1 مكثف فائق التوهج

1100 فائق التوهج مكثف

1 8 أوم مكبر صوت

الخطوة 2: التجميع

هذه الدائرة سهلة التركيب نسبيًا ، مع وسيلة تحايل حقيقية واحدة فقط. قمنا بتعيين مؤقت 555 ليكون في الوضع المستقر ، مع توصيل مقياسين للجهد (في التخطيطي ، هذه هي المقاومات مع المساحات / الأسهم بجانبها). هذا يعني أن المؤقت سيخرج إشارة ثابتة عند منحه مقاومة معينة. عندما يتم تشغيل مقاييس الجهد لتطبيق المزيد من المقاومة ، فإن تواتر الخرج. يعمل NPN كمفتاح في هذه الدائرة ، والغرض منه هو حماية الدائرة من التيار الزائد ، مما قد يؤدي إلى إتلاف المكونات. نحن نستخدم الترانزستور بدلاً من المقاوم لأن المقاوم سوف يسقط الكثير من الجهد ويمنع حدوث ضوضاء مسموعة (هذا لأن ناتج PIR ليس مرتفعًا). إن PIR نفسه هو الجزء الصعب ، حيث لم يتم وضع علامات على المسامير ، ومن الصعب جدًا توصيله بلوح التجارب باستخدام دبابيس PIR. إذا كان PIR الخاص بك مثل الذي لدي في هذه الصورة (على الأرجح ، لأن PIR موحد إلى حد ما) ، فإن الطرف الموجب (Vcc) هو الدبوس الموجود بجوار الصمام الثنائي (الهيكل الأسطواني البرتقالي الصغير) ، مع الدبوس السالب (الأرضي) في الطرف المقابل ودبوس الإخراج في المنتصف. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقد يكون من الضروري العثور على ورقة بيانات أو برنامج تعليمي حول نوع معين من أجهزة الاستشعار. لتوصيل الدبوس ، أوصي بتوصيل كبلات العبور بالدبابيس ، لأنها تسمح للدبابيس بالعمل كأسلاك ويمكن توصيلها بسهولة بلوحة التجارب.

الخطوة 3: العملية

تشغيل الدائرة بسيط جدًا بالنسبة للجزء الأكبر. سيصدر مكبر الصوت إشارة صوتية في البداية عند تشغيله (هذا طبيعي تمامًا). سيؤدي التلويح بيدك أو المشي أمام المستشعر إلى زيادة كمية الأشعة تحت الحمراء التي يكتشفها المستشعر ، مما يؤدي إلى إخراج إشارة موجزة وإصدار صوت مزعج. يمكن تغيير تردد إشارة الخرج عن طريق تدوير مقياس الجهد. بالنسبة لمقياس الجهد الدوار ، ستزداد المقاومة عندما يتم تشغيل مقياس الجهد عكس اتجاه عقارب الساعة ؛ نظرًا لأن المؤقت 555 في الوضع المستقر ، فإن هذا يعني أن التردد سيزداد كلما تم تشغيل مقياس الجهد في اتجاه عقارب الساعة (نظرًا لأن المقاومة المتصلة ترتبط عكسياً بتردد الخرج). سيؤثر مقياس الجهد المتصل بالعتبة أيضًا على التردد بحوالي ضعف ذلك المتصل بمصدر الجهد. المعلمات الأخرى للدائرة التي يمكن تعديلها هي وقت الزناد وحساسية الدائرة ؛ يتم التحكم في هذه من خلال اثنين من المقابض البرتقالية على المستشعر ، والتي يمكن تغييرها عن طريق تدويرها باستخدام مفك البراغي. يتحكم المقبض الموجود على اليسار (في العرض أعلاه) في التأخير: كم من الوقت سيخرج PIR إشارة بعد تنشيطه. سيؤدي تدوير المقبض في اتجاه عقارب الساعة إلى زيادة التأخير بينما يؤدي تدويره في عكس اتجاه عقارب الساعة إلى تقليل التأخير (حوالي 3 ثوانٍ كحد أدنى و 5 ثوانٍ كحد أقصى). يضبط المقبض الموجود على اليمين الحساسية للتغيرات في الأشعة تحت الحمراء عن طريق زيادة وتقليل النطاق الذي يتحقق فيه من التغيرات في الأشعة تحت الحمراء. سيؤدي تدوير مقبض الحساسية في اتجاه عقارب الساعة إلى تقليل الحساسية بينما يؤدي تدويره في عكس اتجاه عقارب الساعة إلى زيادتها (للقيم الدقيقة ، يكون النطاق الأدنى حوالي 3 أمتار بينما الحد الأقصى حوالي 7 أمتار). لمزيد من التفاصيل حول العملية ، راجع هذا الرابط:

الخطوة 4: استكشاف الأخطاء وإصلاحها (الجزء الممتع …)

فيما يلي بعض المشكلات الشائعة (التي واجهتها بنفسي جميعها) والتي قد تمنع الآخرين من الرغبة في تحطيم هذه الدائرة:

1. إذا كان مكبر الصوت لا يعمل:

- أعد توصيل مصدر الجهد بجهاز PIR وانتظر لمدة 30 ثانية تقريبًا. يجب أن يستقر جهاز PIR قليلاً و "يشعر" بالمنطقة المحيطة (الكشف عن درجة الحرارة المحلية ، وكمية الأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك) قبل أن يعمل بشكل صحيح.

-تحقق لترى أن دبابيس مستشعر PIR ليست مكسورة (من غير المرجح أن يحدث لك ذلك لأنني طلبت منك استخدام كبلات العبور ؛ في المرة الأولى ، حاولت توصيل PIR بلوح التجارب عن طريق ثني المسامير ، لكن هذا لم يعمل بشكل جيد).

2. إذا سمح مكبر الصوت بإصدار إشارة ثابتة بدلاً من تشغيلها بواسطة الأشعة تحت الحمراء:

- تحقق من وجود فواصل في السلك بين PIR وقاعدة الترانزستور. يمكن أن يتسبب هذا في قطع PIR عن الدائرة بالكامل.

3. مكبر الصوت يعمل ، ولكن يبدو أنه ينطلق في أوقات عشوائية:

- ربما تكون في غرفة مزدحمة ومزدحمة نسبيًا ، مما يسبب تغيرات متكررة في كمية الأشعة تحت الحمراء الحرارية التي قد يتلقاها المستشعر. حاول ضبط مقبض الحساسية (المقبض البرتقالي المقابل للمسامير ، وليس المقبض المقابل للديود) باستخدام مفك البراغي (سيؤدي تدويره في عكس اتجاه عقارب الساعة إلى جعله أقل حساسية). بشكل عام ، ومع ذلك ، تعمل هذه الدائرة بشكل أكثر فاعلية في المناطق الهادئة الفارغة حيث يمر شخص ما ويتساءل ما هو هذا الصوت الغريب.

إذا لم يتم العثور على أي من هذه المشاكل ، فمن المحتمل أن يكون مكونًا أو سلكًا مكسورًا في مكان ما. الخيار الوحيد هو اختبار المكونات المختلفة لمعرفة ما إذا كانت تعمل حسب الحاجة واستبدالها إذا لم تكن كذلك. تأكد من عمل الترانزستور بشكل خاص لأن دبابيسه يمكن أن تكون هشة للغاية وعرضة للتلف إذا تم ثنيها كثيرًا.