Раздел: Документация
0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 30 датчика не требуется. Схема включает звуковой сигнализатор, если кто-нибудь пройдет в пределах 4,5 м перед датчиком, перекрывая падающий дневной свет. Причем окно может быть удалено на расстоянии до 9 м от устройства. Микросхема IC1 типа LM386 является низковольтным усилителем низкой частоты и подключена к генератору. Генератор блокируется в нерабочем состоянии напряжением, подаваемым с микросхемы IC2. Микросхема 1С2 типа ULN3330Y представляет собой оптоэлектронный переключатель, на выходном выводе 1 которого поддерживается напряжение 6,87 В при нормальной освещенности элемента датчика. Это напряжение приложено к выводу 3 микросхемы IC1 и блокирует генерацию микросхемы IC1. Однако, если даже небольшая тень упадет на чувствительный элемент датчика, на его выводе 1 установится низкий уровень порядка 0,33 В. и напряжение на выводе 3 будет определяться током, протекающим через элементы Rl, D1 и R3. Кроме того, конденсатор С1 начнет заряжаться через R2 до того момента, пока напряжение на нем не превысит напряжение на выводе 3, после чего на выходе IC1 (вывод 5) появится низкий потенциал и цикл начнется сначала. При емкости конденсатора 0,01 мкФ генерируется частота порядка 1 кГц. Выходная частота подается на громкоговоритель через конденсатор С2 Конденсатор С2 подбирается небольшой емкости для того, чтобы максимально использовать возможности 8-омного 3-дюйм (75-мм) громкоговорителя и снизить громкость. Если для увеличения громкости потребуется использовать больший громкоговоритель, то следует увеличить емкость С2. Ток покоя схемы составляет 10 мА, рабочий ток-60 мА. Поэтому, если предполагается использовать устройство длительное время, лучше установить для его питания выпрямитель от сети переменного тока, а не батарею. Микросхема IC3 типа 7808 необходима для поддержания постоянного напряжения, обеспечивающего стабильность частоты и чувствительности. Постоянное напряжение выше 8.5 В вызывает автоколебательный режим работы генератора независимо от датчика. Датчик на микросхеме IC2 должен быть установлен в световом рефлекторе в перевернутом состоянии для уменьшения чувствительности к падающему свету. Точка фокуса определяется экспериментально. Кроме того, при установке на месте должны быть учтены комнатный и отраженный свет. В некоторых случаях может оказаться необходимым использование зеркала для отражения искусственного света. Светодиод D2 включен в схему для контроля датчика. Зеленый светодиод D1 в цепи генератора является частью цепи делителя и установлен для дополнительного контроля генерации. Эксперименты со схемой. Эта схема предоставляет широкие возможности для экспериментальных исследований. Например, можно использовать микросхему LM555 в качестве одновибратора, что позволит реализовать задержку выключения генератора, используя для запуска одновибратор. Схема, представленная здесь, будет выдавать сигнал постоянно, если кто-нибудь встанет перед датчиком и создаст тень. Для понижения звука может быть увеличена емкость конденсатора О. Схема 34 СИГНАЛИЗАТОР, ИМИТИРУЮЩИЙ ТИРОЛЬСКОЕ ПЕНИЕ Описание работы схемы. Имитатор тирольского пения (рис. 7.36) является звуковым устройством для привлечения внимания. Он может быть использован непосредственно как источник пугающего звука или подключен к дополнительной усилительной системе как сигнализатор общей тревоги. Микросхема 1С1 типа LM386, низковольтный усилитель низкой час-I тоты, работает в качестве низкочастотного мультивибратора с элементами С2, Rl, R2, R3 и СЗ. С выхода (вывод 5) низкочастотный сигнал подается на вывод 5 микросхемы IC2 через цепочку делителя напряжения R4, R5 и С4. Микросхема IC2 типа LM555 является высокочастотным мультивибратором с частотой, определяемой элементами С5, R6 и R7. Выходной сигнал с вывода 3 может возбуждать большой громкоговоритель со значительной громкостью. Частота, генерируемая микросхемой IC2. зависит также от изменения напряжения и будет изменяться при разряде батареи. Эта проблема может быть преодолена путем стабилизации напряжения на микросхеме IC2 микросхемой IC3, которая является трех-выводным стабилизатором напряжения. Вывод 5 микросхемы IC2 принимает низкочастотный сигнал от микросхемы IC1 и обеспечивает качание частоты на выходе, создавая эффект тирольского пения. Изменяя номинал С5. можно изменить верхнюю и нижнюю границы качания звука. Эксперименты со схемой. Установите осциллограф между выводом 5 микросхемы IC1 и землей для измерения качания частоты. Измерьте частоту на выходе (вывод 3) микросхемы IC2 при отключенном входном выводе 5 для получения высокого уровня. Измерьте частоту от микросхемы IC2 (вывод 3) при обеих работающих микросхемах. Замените величину емкости конденсатора С5 на 0,015 мкФ и заметьте изменение звука. Включите второй  4в)<г><в)<з>   9В 0 IC3 Рис. 7.36. Сигнализатор, имитирующий тирольское пение: IC1 LM386, низковольтный усилитель низ- 4 мкФ 10 В; С5-0.01 мкф- С6 10 мкФ кой частоты; IC2 LM555 таймер; IC3 15 В; С7 10 мкФ, 10 В; R1 - 1 кОм; R2 MC78L05, стабилизатор; С1 0,006 мкФ, 15кОм; R3-10kOm; R4, R5 10 кОм; R6, С2 50 мкФ, 15 В; СЗ 50 мкФ, 15 В; С4 R7 47 кОм; С8 - 0,1 мкФ. громкоговоритель между выводом 5 микросхемы IC1 и землей (через конденсатор емкостью 300 мкФ), и прослушайте сочетание звуков. Можете ли вы видоизменить схему, поставив вместо микросхемы типа LM386 еще одну микросхему LM555 для получения щебечущего звука? Схема 35 ИНФРАКРАСНЫЙ ДЕТЕКТОР Описание работы схемы. Инфракрасный детектор будет чувствовать любое инфракрасное излучение от лампы накаливания, теплового элемента, огня или инфракрасного светодиода (рис. 7.37). Микросхема IC1 типа TIL113 представляет собой оптрон на паре Дарлингтона с выходным фототранзистором с большим коэффициентом усиления. При обнаружении малейшего инфракрасного излучения фо го-транзистором Q1 он открывается и зажигает внутренний светодиод оптро-на микросхемы 1С 1, свечение которого обнаруживается парой Дарлингтона. В паре Дарлингтона вывод 4 является эмиттером, вывод 5-коллектором и вывод 6-базой. В использовании базы нет необходимости, поскольку в паре Дарлингтона смещение может быть вызвано свечением внутреннего светодиода. Резистор R2 в цепи эмиттера с вывода 4 находится под низким потенциалом или потенциалом земли, когда пара Дарлингтона находится в непроводящем состоянии. Когда инфракрасный свет попадает на Q1, зажигается внутренний светодиод. Излучение светодиода отпирает фототранзистор пары Дарлингтона, и через резисторы R2 и R3 течет ток. Напряжение на выводе 4 растет и на выводе разрешения 4 микросхемы IC2 устанавливается высокий уровень. Микросхема IC2 типа LM555 является мультивибратором с частотой около 600 Гц, определяемой элементами CI, R5 и R6. Генератор включается, когда на выводе разрешения 4 установлен высокий уровень. Для управления чувствительностью можно вместо резистора R1 вклю-  Рис. 7.37. Инфракрасный детектор: IC1 -TIL113 оптрон на паре Дарлингтона:1 кОм; С1 -0,01 мкФ; С2 50 мкФ 15 В. IC2-LM555 таймер; Q1 инфракрасныйСЗ 0.01 мкФ; R4-47 кОм; R5-100 кОм. датчик; R1-10kOm; R2 1,2 кОм; R3SW1 однополюсный выключатель чить ограничивающий резистор сопротивлением 1 кОм и последовательно с ним переменное сопротивление 15 кОм. Чувствительностью можно также управлять, используя вывод базы 6 с ограничительным сопротивлением и переменным сопротивлением для установки тока смещения, переводящего в частично включенный режим пару Дарлингтона. Включенное состояние схема не фиксирует, поэтому при удалении источника инфракрасного излучения звук выключится. Эксперименты со схемой. Используя различные источники инфракрасного излучения и меняя расстояния до Q1, определите дальность срабатывания схемы в зависимости от типа источника излучения. Схема может найти применение для управления дополнительной фотовспышкой. Придумайте еще какие-нибудь способы применения схемы. Схема 36 ИНФРАКРАСНЫЙ ДЕТЕКТОР/СИГНАЛИЗАТОР Описание работы схемы. Безопасность объекта даже при полной темноте может быть обеспечена системой невидимого инфракрасного света, служащей детектором обнаружения. Охраняемый объект не может быть перемещен без включения звукового сигнализатора. Эта система часто используется в витринах (рис. 7.38). Микросхема IC1 типа CD4009 представляет собой шесть инверторов в интегральном исполнении, из которых три используются как переключатели. Первый инвертор (выводы 2 и 3) является переключателем детектора Вход (вывод 3) переводится в состояние с высоким логическим уровнем от фотодетектора Q1 через резистор R1, на котором напряжение равно приблизительно 1 В при отсутствии источника инфракрасного излу-  9В рис. 7.38. Инфракрасный детектор/сигнализатор: •C1-CD4009, шесть инверторов; IC2-50 мкФ, 15 В; СЗ 0,01 мкФ; D1 свето- М555, таймер; Q1 -инфракрасный фото-диод, красный; D2- светодиод, зеленый; ■етектор; R1 -15 кОм, переменное; Q2 -SW1-кнопка. нормально разомкнутая; ■IL906-1, мощный инфракрасный свето-SW2-однополюсный выключатель; R7 §Иод; R2, R3-390 0m; R4 ЮкОм; R5-270 Ом; Spk - громкоговоритель. 47кОм; R6 100 кОм; С1-0,01 мкФ; С2- чения. Объект располагается между Q2 (инфракрасный светодиод большой мощности) и Q1 (инфракрасный детектор). Когда объект начинает перемещаться и инфракрасный свет попадает на Q1, напряжение на выводе 3 поднимается до 7 В, и на выводе 2 устанавливается низкий уровень. Поскольку вывод 2 соединен с выводом 5, второй инвертор переключается и устанавливает на выходе (вывод 4) высокий уровень, от которого зажигается красный светодиод D1. Вывод 7 третьего логического элемента находится под напряжением низкого уровня из-за заземления резисторов R4 и R2. а выход этого логического элемента находится под высоким уровнем, которым зажигается зеленый светодиод D2, указывающий, что схема пребывает в состоянии готовности и объект под охраной. Однако, когда на вывод 7 поступит высокий уровень и включится D1 через первый инвертор, зеленый светодиод погаснет. Второй инвертор включен в схему для того, чтобы зафиксировать включенное состояние схемы. Микросхема IC2 типа LM555 является мультивибратором с частотой около 625 Гц, определяемой элементами CI, R5 и R6. На выводе разрешения 4 поддерживается низкий уровень, когда на выводе 4 в исходном состоянии низкий уровень. Когда на выводе 4 устанавливается высокий уровень в результате срабатывания первого инвертора, микросхема IC2 разблокируется и включится звуковая сигнализация. Таким образом, при перемещении охраняемого объекта гаснет зеленый светодиод, зажигается красный и включается звуковая сигнализация. Включение схемы фиксируется вторым инвертором. Если вернуть объект на место между Q2 и Q1, а затем нажать переключатель сброса SW1. схема вернется в исходное состояние, т. к. SW1 заземлит вход третьего инвертора. На входе третьего инвертора установится низкий уровень, а на выходе-высокий уровень, который зажигает зеленый светодиод («Все на месте»). На выводе 4 установится низкий уровень и, следовательно, низкий уровень появится на выводе 4 микросхемы IC2, которая отключит сигнализатор. Красный светодиод погаснет, поскольку на выводе 4 будет низкий потенциал и объект на месте. Ток покоя составляет 14 мА, из которого 4,7 мА потребляет микросхема IC2 в состоянии готовности. 9,3 мА потребляет зеленый светодиод в состоянии безопасности. При 4-дюйм (100-мм) громкоговорителе рабочий ток равен примерно 160 мА. Мощный инфракрасный светодиод потребляет 58 мА, что обеспечивает эффективно охраняемую им зону до 50 см. Несмотря на некогерентный источник света, луч очень узкий. Чтобы направить его на Q1. нужен некоторый навык. Эксперименты со схемой. Меняя размеры объекта, устанавливаемого на подставке, определите, насколько узок предлагаемый инфракрасный луч. Помните, что инфракрасное излучение присутствует в свете ламп накаливания и в некоторой степени ламп дневного света. Если направить QI на какой-либо светильник, сигнализатор должен включиться. Схема 37 ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ РАДИОПРИЕМНИК АМ-СИГНАЛОВ С УСИЛИТЕЛЕМ Описание работы схемы. Микросхема ZN414 фирмы «Ферранти» позволяет создать перестраиваемый тюнер, который превосходно сопрягается с низковольтным усилителем низкой частоты в интегральном исполнении для  С1« 3 21 СЗ R4 С4; IC2 LM386 3 VR С7 Spk :сб UL1 Зис. 7.39. Перестраиваемый радиоприемник AM-сигналов с усилителем: 9В C1-ZN414 приемник АМ-сигналов в интегральном исполнении (ТО-92); IC2 LM386, усилитель мощности низкой частоты; VR 78L05, стабилизатор напряжения на 5 В; L1 регулируемый контур; С1 кон-шенсатор переменной емкости 365 пФ; Spk - от 4- до 8-Ом громкоговоритель; R1 100 кОм; R2 1 кОм; R3 390 0м; R4 50 кОм, переменное; R5 1 кОм; С2-0,02 мкФ; СЗ 0,5 мкФ; С4 10 мкФ, 15 В; С5 0,15 мкФ; С6 250 мкФ, 12 В; С7 0,05 мкФ. получения законченной радиосистемы. Минимальное число навесных элементов обеспечивает простоту схемы и экономию места. Схема может функционировать без заземления, хотя заземление улучшает чувствительность, особенно в зоне слабого приема. Заземление, кроме того, уменьшает радиопомехи и другие шумы (рис. 7.39 и 7.40). Микросхема IC1 ZN414 является многокаскадной транзисторной схемой с детектором. Напряжение, подаваемое на ее выход (вывод 1) через R2. критично и должно поддерживаться постоянным, иначе возможно возникновение искажений. Схема была рассчитана так, чтобы поддерживать напряжение около 1,23 В в точке соединения резисторов R3 и R5, что в свою вчередь обеспечивает постоянство напряжения на выводе 1 через R2. Трехвыводный стабилизатор напряжения на микросхеме 78L05 поддерживает неизменным уровень постоянного напряжения на цепи делителя напряжения R3 и R5, даже когда напряжение источника питания изменялось при проверке от 6 до 12 В. Ток. потребляемый микросхемой ZN414. ■пренебрежимо мал (0.26 мА). Выход связан со входом цепью обратной связи через резистор R1 и обеспечивает автоматическую регулировку усиления. Схема не будет работать без С5, который является фильтром по эадиочастоте для каскада детектора (рис. 7.40). Выход  Земля ZN414 }с. 7.40. Структурная схема микросхемы типа ZN414 фирмы «Ферранти». 0 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 30
|
