Ultrazvukový poplašný obvod proti vlámaniu je elektronické zariadenie, ktoré vysiela ultrazvukové vlny na detekciu pohybu vniknutej osoby. Ultrazvukové vlny zasiahnu votrelca a odrazené vlny zachytí obvod. Tieto odrazené vlny sa používajú na aktiváciu hlasného poplachu, ktorý upozorní majiteľa na prítomnosť narušiteľa alebo potenciálneho zlodeja.

V našom obvode ultrazvukového poplašného zariadenia proti vlámaniu sa používa všestranný integrovaný obvod s fázovou slučkou LM567.

Hlavné technické špecifikácie integrovaného obvodu sú uvedené nižšie.

Rozsah napájacieho napätia 3,5 V až 8,5 V
Rozsah vstupného napätia 20 mV RMS až VCC (+0,5)
Vstupná frekvencia 1 Hz až 500 kHz
Výstupný prúd Max. 15 mA

Ďalšie informácie o IC nájdete v nasledujúcom príspevku:

Technický list IC LM567

V našom súčasnom dizajne ultrazvukového alarmu proti vlámaniu implementuje IC LM567 dve funkcie súčasne.

Funguje ako obvod tónového dekodéra, ktorý zapína výstup v reakcii na špecifickú tónovú frekvenciu spojenú s LM567 na kolíku #3.

Okrem toho LM567 funguje ako tónový vysielač, ktorý vytvára presný frekvenčný tón z kolíka č. 5, ktorý má prijímací stupeň prijímať a detegovať.

To znamená, že kolík č. 5 generuje tón so špecifickou frekvenciou a keď je táto frekvencia privedená späť na jeho kolík č. 3, potom IC zapne svoj výstupný kolík č. 8. Ak sa na kolíku č. 3 zistí akákoľvek iná frekvencia, integrovaný obvod nereaguje a jeho výstup zostane neaktívny.

Preto to znamená, že frekvencia nastavená na generovanie z kolíka #5 musí byť presne detekovaná na kolíku #3, aby sa výstup stal aktívnym. Ak sa frekvencie kolíkov 5 a 3 nezhodujú, výstup sa nikdy nezapne.

Senzorový stupeň obvodu by mohol byť zostavený len s niekoľkými externými tranzistormi a niekoľkými ďalšími časťami. Vysielacia časť obvodu využíva piezo reproduktor na prenos vysokofrekvenčného zvukového signálu.

Odrazený tónový signál je detekovaný snímačom prijímača, ktorý je an elektretový mikrofón zariadenie a potom sa odošle do tranzistora Q1 na zosilnenie. Signál sa potom po zosilnení prenesie na vstup LM567.

Ako je znázornené na obrázku, piezo reproduktorové a mikrofónové jednotky sú umiestnené 3 až 6 palcov od seba, smerom k cieľu, ktorý môže byť možným narušiteľom.

Obvod zapne výstupné poplašné zariadenie vždy, keď sa niečo pohne pred mikrofón a reproduktor, čo odráža dostatok signálu späť do mikrofónu. Obvod môže byť nakonfigurovaný na detekciu predmetov od niekoľkých palcov až po viac ako meter.

Popis okruhu

S odvolaním sa na vyššie uvedenú schému obvodu ultrazvukového poplašného zariadenia proti vlámaniu môžeme pochopiť fungovanie obvodu pomocou nasledujúceho vysvetlenia

C1 a R5 určujú frekvenciu vnútorného oscilátora LM567. Nezáleží na tom, aký je rozsah prevádzkovej frekvencie, pokiaľ je medzi 14 a 20 kHz.

Ak je frekvencia nastavená príliš vysoko, citlivosť elektretového mikrofónu sa zníži a jeho prevádzkový rozsah sa zhorší. Obvod môže pracovať na oveľa nižších frekvenciách, ak vám nevadí, že budete počuť nepretržite vydávaný vysokofrekvenčný zvuk.

Na kolíku č. 5 generuje interný oscilátor LM567 výstup s pravouhlou vlnou. Q2 funguje ako vysielač, ktorý izoluje tento signál od LM567 a privádza ho do piezo reproduktora.

R8 ovláda výstupnú hlasitosť reproduktora. Zosilňovací tranzistor Q1 so spoločným emitorom sa používa na zosilnenie odrazeného tónového signálu na veľkosť, pri ktorej môžu vstupné obvody LM567 detekovať a zablokovať.

Ako nastaviť

Nastavenie a nastavenie okruhu je jednoduché.

Vyberte požadovaný typ a veľkosť čohokoľvek, čo chcete detekovať, a umiestnite to priamo pred reproduktor a mikrofón, kým nezačne znieť výstupný alarm.
Teraz upravte R8, aby ste upravili rozsah detekcie. Prevádzkový rozsah je primárne určený typom položky zvolenej ako reflektor. Napríklad akýkoľvek predmet s plochým povrchom bude detekovaný lepšie ako predmety s valcovým povrchom.

Tento obvod je skvelý pre nadšencov elektroniky a výskumníkov. Nahradením R5 potenciometrom 20 kOhm bolo možné upraviť prevádzkovú frekvenciu. Hodnota C1 môže byť tiež zmenená. Menšie hodnoty ktoréhokoľvek komponentu môžu znížiť prevádzkovú frekvenciu, zatiaľ čo väčšie hodnoty ju pomôžu zvýšiť.