Irritante ativado por infravermelho: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Um dispositivo popular para construir quando se aprende a construir circuitos é um alto-falante acionado por CA que produz um ruído terrível. Compreensivelmente, isso se torna bastante divertido de usar quando você gosta de irritar os outros com o dito ruído. Infelizmente, no entanto, o uso deste alto-falante é um tanto limitado: a única maneira de alternar a saída é conectar ou desconectar a fonte de tensão, e uma tensão CA de algum tipo é necessária (o alto-falante não é acionado por uma bateria CC). Para obter uma tensão CA de uma bateria CC simples, podemos usar um temporizador 555, cujo objetivo é gerar uma frequência CA com base em quais resistores estão conectados a seus terminais de pinos. Para adicionar ainda mais versatilidade a este instrumento irritante, os resistores podem ser substituídos por potenciômetros, que podem ser ajustados para alterar a frequência de saída à vontade. Uma maneira convencional de acionar a saída é usar um interruptor deslizante; entretanto, como não somos convencionais, usaremos algo chamado sensor de movimento PIR (Infravermelho passivo). O sensor detecta mudanças na quantidade de radiação infravermelha (que é emitida por humanos) que recebe. Isso permitirá que o alto-falante grite inesperadamente com alguém quando essa pessoa estiver na frente do circuito. Além de ser um projeto divertido para construir e incomodar outras pessoas, construir e usar este circuito deve ajudar a melhorar a compreensão dos circuitos e de como eles funcionam. Ao construir este circuito, aprendi muito sobre o sensor de movimento PIR e como usá-lo corretamente (por tentativa e erro). Além disso, seu uso deve melhorar sua compreensão dos 555 timers, por poder testemunhar como a saída é afetada quando os potenciômetros são ajustados. Devo dizer que também estou bastante impressionado com o alto fator de incômodo da saída, com sua capacidade de criar um amplo espectro de ruídos horrendos com base nas configurações dos potenciômetros, de um guincho agudo a um zumbido abrasivo (ou talvez uma combinação dos dois).

Etapa 1: Materiais

Um monte de fios

1 555 temporizador

1 transistor NPN

1 sensor 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 é o único Eu usei)

2 potenciômetros

1.01 uF capacitor

1 1 uF capacitor

1 capacitor 100 uF

1 alto-falante de 8 ohm

Etapa 2: Montagem

Este circuito é relativamente simples de montar, com apenas um truque real. Ajustamos um temporizador 555 para o modo astável, com dois potenciômetros conectados (no esquema, esses são os resistores com os limpadores / setas próximos a eles). Isso significa que o temporizador emitirá um sinal constante quando receber uma certa resistência. À medida que os potenciômetros são girados para aplicar mais resistência, a frequência da saída. O NPN serve como uma chave neste circuito, com a finalidade de proteger o circuito de muita corrente, que pode danificar os componentes. Usamos um transistor em vez de um resistor porque um resistor vai cair muita tensão e evitar que um ruído audível seja produzido (isso ocorre porque a saída do PIR não é tão alta). O PIR em si é a parte complicada, já que os pinos não são rotulados e é muito difícil conectar a uma placa de ensaio com os pinos do PIR. Se o seu PIR for como o que tenho nesta imagem (provavelmente, já que os PIRs são bastante padronizados), o terminal positivo (Vcc) é o pino próximo ao diodo (a pequena estrutura cilíndrica laranja), com o pino negativo (terra) na extremidade oposta e o pino de saída no meio. Caso contrário, pode ser necessário encontrar uma folha de dados ou tutorial sobre o seu tipo específico de sensor. Para conectar o pino, recomendo conectar os cabos jumper aos pinos, pois isso permite que os pinos funcionem como fios e sejam facilmente plugados na placa de ensaio.

Etapa 3: Operação

Operar o circuito é bastante simples na maior parte. O alto-falante emitirá um bipe ao ser ligado (isso é completamente normal). Acenar com a mão ou caminhar na frente do sensor aumentará a quantidade de radiação infravermelha detectada pelo sensor, emitindo um breve sinal e fazendo um som irritante. A frequência do sinal de saída pode ser alterada girando o potenciômetro. Para um potenciômetro rotativo, a resistência aumentará quando o potenciômetro for girado no sentido anti-horário; como o temporizador 555 está no modo astável, isso significa que a frequência aumentará à medida que o potenciômetro for girado no sentido horário (uma vez que as resistências conectadas se relacionam inversamente com a frequência de saída). O potenciômetro conectado ao limite também afetará a frequência cerca de duas vezes mais do que aquele conectado à fonte de tensão. Os outros parâmetros do circuito que podem ser modificados são o tempo de disparo e a sensibilidade do circuito; eles são controlados pelos dois botões laranja no sensor, que podem ser alterados girando-os com uma chave de fenda. O botão à esquerda (na visão acima) controla o atraso: quanto tempo o PIR emitirá um sinal após ser ativado. Girar o botão no sentido horário aumentará o atraso, enquanto girá-lo no sentido anti-horário diminuirá o atraso (cerca de 3s no mínimo e 5s no máximo). O botão à direita ajusta a sensibilidade às mudanças na radiação infravermelha, aumentando e diminuindo o intervalo sobre o qual verifica as mudanças no infravermelho. Girar o botão de sensibilidade no sentido horário diminuirá a sensibilidade, enquanto girá-lo no sentido anti-horário aumentará (para valores exatos, o alcance mínimo é de cerca de 3m enquanto o máximo é de cerca de 7m). Para obter mais detalhes sobre a operação, verifique este link:

Etapa 4: solução de problemas (a parte divertida …)

Aqui estão alguns problemas comuns (todos os quais eu mesmo encontrei) que podem impedir que outras pessoas queiram quebrar este circuito:

1. Se o alto-falante não estiver funcionando:

-Reconecte a fonte de tensão ao PIR e aguarde aproximadamente 30 segundos. O PIR precisa se estabilizar um pouco e "sentir" a área ao redor (detectando a temperatura local, quantidade de radiação infravermelha, etc.) antes de funcionar corretamente.

- Verifique se os pinos do sensor PIR não estão quebrados (é improvável que aconteça com você, pois eu o instruí a usar cabos de jumper; na primeira vez, tentei conectar o PIR na placa de ensaio dobrando os pinos, mas isso não funcionou tão bem).

2. Se o alto-falante deixar um sinal constante em vez de ser acionado por infravermelho:

-Verifique se há quebras no fio entre o PIR e a base do transistor. Isso pode fazer com que o PIR seja totalmente desligado do circuito.

3. O alto-falante funciona, mas parece disparar em momentos aleatórios:

-Você provavelmente está em uma sala relativamente lotada e movimentada, o que causa alterações frequentes na quantidade de infravermelho térmico que o sensor pode receber. Tente ajustar o botão de sensibilidade (o botão laranja oposto aos pinos, não aquele oposto ao diodo) com uma chave de fenda (girando no sentido anti-horário o tornará menos sensível). Em geral, entretanto, este circuito funciona mais eficazmente em áreas silenciosas e vazias onde alguém passa e se pergunta o que é aquele som estranho.

Se nenhum desses problemas for encontrado, provavelmente é um componente ou fio quebrado em algum lugar. A única opção é testar diferentes componentes para ver se funcionam conforme necessário e substituí-los, caso não funcione. Certifique-se de que o transistor esteja funcionando em particular, pois seus pinos podem ser bastante frágeis e sujeitos a danos se forem dobrados demais.