Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Содержание
  1. Пьезодатчик для акустической гитары своими руками
  2. Делаем пьезодатчик с преампом для акустической гитары, пошаговая инструкция:
  3. Пищалка – пьезодинамик Ардуино
  4. Описание и схема работы зуммера
  5. Где купить пищалку Ардуино
  6. Отличия активного и пассивного зуммера
  7. Подключения зуммера к Arduino
  8. Пример скетча для пьезодимнамика
  9. Пример скетча с функцией tone() и noTone()
  10. Вариант скетча для зуммера без tone()
  11. Примеры мелодий для зуммера
  12. Заключение
  13. Пъезоизлучатель и Arduino
  14. Простые имитаторы звуков, световые эффекты, игрушки (11 схем)
  15. Генератор трелей соловья
  16. Электронный подражатель пения канарейки
  17. Имитатор кряканья утки
  18. Генератор «шума дождя»
  19. Электронный барабан-приставка
  20. Электронная скрипка с сенсорным управлением
  21. Электромузыкальный инструмент
  22. Простая цветомузыка на светодиодах
  23. Электронная игрушка "угадай цвет" на светодиодах
  24. Электронная игрушка "у кого лучше реакция"
  25. Самодельный фототир

Пьезодатчик для акустической гитары своими руками

Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Если Вам нужен очень простой в повторении звукосниматель для акустической гитары в виде пьезодатчика с предусилителем, который можно сделать на скорую руку своими руками то эта статья для Вас.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Для создания звукоснимателя нам понадобится:

  • Пьезоэлектрический излучатель (пьезоизлучатель или пьезоэлемент);
  • Держатель (отсек) для батарейки;
  • Экранированный кабель;
  • Транзистор КТ315;
  • Резисторы;
  • гнездо типа Джек;
  • Пальчиковая батарейка.

Делаем пьезодатчик с преампом для акустической гитары, пошаговая инструкция:

Схема предусилителя для гитары на одном транзисторе очень простая и собрана из доступных радиокомпонентов, для питания хватит всего одной пальчиковой батарейки Duracell, которой мне обычно хватает при активном пользовании на месяц. Усиление данного предусилителя вполне хватает и при этом нет лишних шумов. Схема была взята с форума Радиокота.

Шаг 1

Нужно достать пьезоизлучатель, это не сложно, так как они применяются много где, от игрушек, наручных часов (например, часы Монтана), так и в играющих открытках или же можно просто купить, сейчас они продаются практически во всех радиомагазинах.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Шаг 2

Паяем несложную схему, состоящую всего из одного активного элемента – транзистора и небольшую обвязку из резисторов.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Так как схема преампа для акустической гитары очень простая то я не стал травить плату, а просто вырезал канцелярским ножом дорожки на меленьком куске фольгированного стеклотекстолита и напаял детали на сторону дорожек.

Ниже привожу свою печатку, которая была вырезана по форме задней части держателя батарейки и потом приклеена к нему, получилось достаточно компактно.

При желании можно сделать корпус, но у меня батарейку придерживает резинка, в будущем хочу заменить её на липучку, чтобы можно было легко и быстро вынимать после игры на гитаре батарейку.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Сам датчик клеится клеился липучкой внутри корпуса, нужно выбрать лучшее для это место крепления, Я же прижимаю пьезодатчик возле центрального отверстия прищепкой от тюнера настройки гитары, а сам предусилитель с батарейкой можно разместить или внутри гитары, протащив тащив шнур с бокового отверстия если такое у Вас есть или же закрепить всё на самой гитаре.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

От себя скажу самодельный пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары получился очень удачным и звук хорошо усиливается по всему звуковому диапазону гитары, а делать его проще некуда.

Пьезодатчик с предусилителем для акустической гитары своими руками

Забрать к себе:

Оригинал: http://bestdiy.ru/pjezodatchik-s-predusilitelem-dlya-akusticheskoj-gitary-svoimi-rukami.html

Пищалка – пьезодинамик Ардуино

Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Пищалка на Ардуино, которую часто еще называют зуммером, пьезодинамиком или даже баззером – частый гость в DIY проектах.

Этот простой электронный компонент достаточно легко подключается к платам Arduino, поэтому вы можете быстро заставить вашу схему издавать нужные звуки – сигнализировать, пищать или вполне сносно проигрывать мелодию.

 В данной статье расскажем про отличие активных и пассивных зуммеров, разберем схему подключения пьезоэлемента к плате Ардуино и покажем пример скетча для управления пищалкой. А еще вы найдете пример мелодии, которыми cможете снабдить свой проект.

Описание и схема работы зуммера

Зуммер, пьезопищалка – все это названия одного устройства.

  Данные модули используются для звукового оповещения в тех устройствах и системах, для функционирования которых в обязательном порядке нужен звуковой сигнал.

Широко распространены зуммеры в различной бытовой технике и игрушках, использующих электронные платы. Пьезопищалки преобразуют команды, основанные на двухбитной системе счисления 1 и 0, в звуковые сигналы.

Пьезоэлемент “пищалка”

Пьезопищалка конструктивно представлена металлической пластиной с нанесенным на нее напылением из токопроводящей керамики. Пластина и напыление выступают в роли контактов. Устройство полярно, имеет свои «+» и «-».

Принцип действия зуммера основан на открытом братьями Кюри в конце девятнадцатого века пьезоэлектрическом эффекте. Согласно ему, при подаче электричества на зуммер он начинает деформироваться.

При этом происходят удары о металлическую пластинку, которая и производит “шум” нужной частоты.

Устройство пьезодинамика пищалки

Нужно также помнить, что зуммер бывает двух видов: активный и пассивный. Принцип действия у них одинаков, но в активном нет возможности менять частоту звучания, хотя сам звук громче и подключение проще. Подробнее об этом чуть ниже.

Модуль пищалки для Ардуино

Конструктивно модуль исполняется в самых разных вариантах. Самый рекомендуемый для подключения к ардуино – готовый модуль со встроенной обвязкой. Такие модули можно без особого труда купить в интернет-магазинах.

Если сравнивать с обыкновенными электромагнитными преобразователями звука, то пьезопищалка имеет более простую конструкцию, что делает ее использование экономически обоснованным. Частота получаемого звука задается пользователем в программном обеспечении (пример скетча представим ниже).

Где купить пищалку Ардуино

Наш традиционный обзор предложений на Aliexpress

Отличия активного и пассивного зуммера

Главное отличие активного зуммера от пассивного заключается в том, что активный зуммер генерирует звук самостоятельно. Для этого пользователь должен просто включить или выключить его, другими словами, подав напряжение на контакты или обесточив.

Пассивный зуммер же требует источника сигнала, который задаст параметры звукового сигнала. В качестве такого источника может выступать плата Ардуино. Активный зуммер будет выдавать более громкий звуковой сигнал в сравнении с его конкурентом.

Частота излучаемого звука активного зуммера составляет значения 2,5 кГц +/- 300Гц. Напряжение питания для пищалки варьируется от 3,5 до 5 В.

Активный пьезоизлучатель предпочтительней еще из-за того, что в скетче не потребуется создавать дополнительный фрагмент кода с задержкой, влияющий на рабочий процесс. Также для определения того, что за элемент находится перед пользователем, можно измерить сопротивление между двумя проводами. Более высокие значения будут указывать на активный зуммер ардуино.

По своей геометрической форме пищалки никак не различаются, и отнести элемент к тому или иному виду по данной характеристике не представляется возможным. Визуально зуммер можно идентифицировать, как активный, если на плате присутствуют резистор и усилитель. В пассивном зуммере в наличии только маленький пьезоэлемент на плате.

Подключения зуммера к Arduino

Подключение модуля пьезоэлемента к Ардуино выглядит достаточно простым. Потребляемый ток маленький, поэтому можно просто напрямую соединить с нужным пином.

Подключение пищалки к Ардуино (порт 12)

Электрическая схема подключения пьезоэлемента без сопровождающих модулей выглядит следующим образом.

Схема подключения зуммера

На некоторых вариантах корпусов зуммера можно найти отверстие для фиксации платы при помощи винта.

Зуммер arduino имеет два выхода. Следует обратить внимание на их полярность. Темный провод должен быть подключен к «земле», красный – к цифровому пину с PWM. Один вывод настраивается в программе как «вход». Arduino отслеживает колебания напряжения на выводе, на который подаётся напряжение с кнопки, резистора и датчиков.

Пищалка Арудино с названиями контактов

Напряжение на «вход» подается различное по значениям, система четко фиксирует только два состояния – вышеупомянутые 1 и 0 (логические ноль и единица).

К логической единице будет относиться напряжение 2,3-5 В. Режим «выход» – это когда Arduino подает на вывод логический ноль/единицу.

Если брать режим логического нуля, тут величина напряжения настолько мала, что ее не хватает для зажигания светодиода.

Схема подключения пищалки к Ардуино

Обратите внимание, что входы довольно чувствительны к внешним помехам разного рода, поэтому ножку пьезопищалки через резистор следует подключать к выводу. Это даст высокий уровень напряжения на ножке.

Пример скетча для пьезодимнамика

Для “оживления” подключенного к плате ардуино зуммера потребуется программное обеспечение Arduino IDE, которое можно скачать на нашем сайте.

Одним из простейших способов заставить заговорить пищалку является использование функции «analogwrite». Но лучше воспользоваться встроенными функциями. За запуск звукового оповещения отвечает функция «tone()», в скобках пользователю следует указывать параметры частоты звука и номера входа, а также времени. Для отключения звука используется функция «noTone()».

Пример скетча с функцией tone() и noTone()

//Пин, к которому подключен пьезодинамик.
int piezoPin = 3;

void setup() {

}

void loop() {

/*Функция принимает три аргумента
1) Номер пина
2) Частоту в герцах, определяющую высоту звука
3) Длительность в миллисекундах.

*/
tone(piezoPin, 1000, 500); // Звук прекратится через 500 мс, о программа останавливаться не будет!

/* Вариант без установленной длительности */
tone(piezoPin, 2000); // Запустили звучание
delay(500);
noTone(); // Остановили звучание

}

Схема подключения для примера выглядит следующим образом:

Подключение пищалки к 3 пину Ардуино

Когда вы используете функцию tone(), то возникают следующие ограничения.

Невозможно одновременно использовать ШИМ на пинах 3 и 11 (они используют одинаковый внутренний таймер), а также нельзя запустить одновременно две мелодии двумя командами tone() – в каждый момент времени будет исполняться только одна.Еще одно ограничение: нельзя извлечь звук частотой ниже 31 Гц.

 

Вариант скетча для активного зуммера чрезвычайно прост. С помощью digitalWrite() мы выставляем значение 1 в порт, к которому подключена пищалка.

Вариант скетча для зуммера без tone()

Пример скетча для варианта без функции tone() представлен на изображении внизу. Этот код задает частоту включения звука один раз в две секунды.

Пример скетча

Для корректной работы устройства необходимо задать номер PIN, определить его как «выход». Функция analogWrite использует в качестве аргументов номер вывода и уровень, который изменяет свое значение от 0 до 255. Это все по причине того, что шим-выводы Arduino имеют ЦАП (цифроаналоговый преобразователь) 8-бит.

Изменяя этот параметр, пользователь меняет громкость зуммера на небольшую величину. Для полного выключения следует пропитать в порте значение «0». Следует сказать, что используя функцию «analogwrite», пользователь не сможет изменять тональность звука. Для пьезоизлучателя будет определена частота 980 Гц.

Это значение совпадает с частотой работы выводов с шим на платах Ардуино и аналогов.

Примеры мелодий для зуммера

Для того, чтобы разнообразить работу с новым проектом, добавить в него «развлекательный» элемент, пользователи придумали задавать определённый набор частот звука, делая его созвучным некоторым знаменитым композициям из песен и кинофильмов.

Разнообразные скетчи для таких мелодий можно найти в интернете. Приведем пример мелодии для пьезопищалки для одного из самых узнаваемых треков «nokia tune»из ставших легендарными мобильников Nokia. Файл pitches.

h можно сделать самим, скопировав его содержимое так, как указано в этой статье на официальном сайте.

Скетч

При написании собственных мелодий пригодится знание частот нот и длительностей интервалов, используемых в стандартной нотной записи.

Частота нот для пищалки Ардуино

Заключение

В этой статье мы рассмотрели вопросы использования пищалки в проектах Arduino: разобрались с пассивным и активным зуммерами, осветили некоторые теоретические вопросы по строению пьезоэлемента.

Узнали, как подключить пьезопищалку к ардуино и как запрограммировать скетч для работы с активными, пассивными модулями. Как видно, ничего особенно сложного в работе с зуммерами нет и вы сможете легко включить аудио возможности в свой проект.

Причем помимо обычных гудков вы можете создавать целые музыкальные произведения.

Надеемся, что статья будет вам полезной. Если же вы хотите узнать, как работать с более качественным звуком, то приглашаем прочитать статью про MP3 и WAV аудио и музыку в ардуино.

Оригинал: https://ArduinoMaster.ru/uroki-arduino/pishhalka-pezodinamik-arduino/

В данной статье даётся представление об особенностях техники пьезокерамических электроакустических преобразователей, приводятся примеры серийно выпускаемых и разрабатываемых излучателей звука – звонков, оповещателей, сирен, рассматриваются особенности электронных схем с пьезокерамическими излучателями звука. Большей частью материал статьи составлен на основе личного опыта автора по разработке устройств с использованием пьезокерамики и ориентирован, главным образом, на инженеров по радиоэлектронике, имеющих дело с источниками звука или желающих «краем глаза» заглянуть в смежное направление техники.

Как с помощью пьезокерамики получить звук

Вообще, пьезокерамика неблагодарная субстанция, для того, чтобы свои колебания сообщить воздушной среде. Проиллюстрируем это на таком примере. Пусть в пьезокерамическом образце возбуждена стоячая волна.

Она характеризуется некоторым значением звукового давления и амплитудой смещения частиц при колебаниях. Поставим вопрос. Как отличаются амплитуды колебаний частиц в керамике и в воздухе при равных там и там звуковых давлениях? Ответ: в 75 тысяч раз.

Причина в том, что произведение плотности воздуха на скорость звука в воздухе в 75 тысяч раз меньше, чем аналогичное произведение для керамики. Доля излучения по мощности ещё меньше – одна семидесятипятитысячная в квадрате! Иное дело, передача звука в воду.

Её плотность в тысячу раз больше и скорость звука в пять раз больше, чем у воздуха. Поэтому техника гидроакустики и техника воздушной акустики имеют мало общего.

Несмотря на такую пессимистическую предпосылку с помощью пьезокерамики удаётся получать значительные показатели по громкости.

Отдельные образцы пьезокерамических преобразователей могут развивать звуковое давление на расстоянии 1м до 130дБ. Как ощутить эту цифру? Это болевой порог.

Абсолютное значение звукового давления, соответствующего 130дБ – это 60 н/м2 или 6 кГ/м2. Такой звук давит на барабанную перепонку с силой, примерно 0,2Г.

Кто не знает, что такое биметаллическая пластина? Две спечённые металлические пластины с различными коэффициентами линейного расширения при нагревании изгибаются на величину, многократно превышающую термическое удлинение.

А если бы одна из пластин удлинялась, а другая пластина укорачивалась?..

Необходимым элементом электроакустического преобразователя с применением пьезокерамики является биморфная конструкция из двух тонких пьезоэлементов, из которых один при подаче напряжения растягивается, а другой сжимается.

Чаще всего между пьезоэлементами вклеивается третий элемент – металлическая мембрана. Металл придаёт прочность конструкции. Ещё чаще бывает достаточно использовать один пьезоэлемент, а в качестве второго элемента биморфа служит сама мембрана (см. рис.1). Такие конструкции называют Биморфными пьезоэлементами или пьезоблоками. 

Их обычные размеры 10 – 60 мм в диаметре и 0,2 – 1,5 мм по толщине. При этом диаметр пьезоэлемента обычно в 1,5 – 2 раза меньше диаметра мембраны. При подаче на пьезоэлемент напряжения его диаметр, в зависимости от полярности, либо увеличивается, либо уменьшается.

Порядок изменения диаметра составляет 0,05 мкм на каждые 10В напряжения. Однако, вследствие изгиба, края мембраны приподнимутся или опустятся на 20мкм. Таким образом, малое расширение пьезоэлемента мы преобразовали в 400 раз большее изгибное смещение на краю мембраны.

Вот уже упомянутое число 75000 превратилось В 187! Но двинемся дальше. Теперь нужно использовать явление резонанса. Ведь при резонансе амплитуда возрастает в число раз, равное добротности. Обычное значение добротности пьезоблока равно 50 – 70 единиц, и теперь пресловутые 75000 превращаются в обыкновенную тройку.

Казалось бы задача решена, но не тут то было! Несмотря на большую амплитуду пьезоблок не звучит. Он не излучает звук. Маленький пьезоблок совсем не слышно. Пьезоблок большего размера слышно, но слабо. В чём кроется причина? Обратимся к рис.

2, на котором схематично изображены две фазы колебаний круглого биморфного элемента. Точками а отмечена окружность нулевой амплитуды – узловая окружность.

На краю и в центре элемента Амплитуда максимальна, но колебательное движение происходит в противофазе. Для каждой фазы колебаний образуются три пары областей разрежения-сжатия воздуха.

Поскольку размер пьезоблока меньше длины волны звука (для частоты 2 – 3кГц длина волны 110 – 170мм) области разрежения и сжатия не могут гнать волну дальше, а в течение половины периода успевают попарно «схлопнуться» и давление всё время вокруг выравнивается.

Пути выравнивания давления показаны двусторонними стрелками. Это явление называют акустическим коротким замыканием.

Чтобы наше устройство зазвучало необходимо устранить акустическое короткое замыкание.

Эта задача отнюдь не является сложной и придумано немало способов, которые успешно себя зарекомендовали на практике.

От того, какой способ применён, зависит конструктивное исполнение и внешние очертания устройства. Далее познакомимся со способами устранения акустического короткого замыкания на конкретных примерах.

Пьезокерамические звонки

Также используется иное название – пьезозуммер. Пьезокерамический звонок ЗП-1 состоит из двух пьезоблоков, причём у каждого из них мембрана выполнена в форме неглубокой тарелки с внешним диаметром 32мм. Тарелки сложены встречно и пропаяны по внешней границе.

Не будем приводить чертёж этой конструкции, так как она достаточно понятно иллюстрируется на фотографии, рис.3. Пьезоэлементы в этом звонке скоммутированы таким образом, что при подаче переменного напряжения поверхности тарелок либо сходятся, либо расходятся, а линия спая остаётся неподвижной.

С обеих сторон звонка образуются зоны только сжатия или только разрежения. Зона с избыточным давлением противоположного знака надёжно изолирована во внутренней полости. Резонансная частота этого звонка 2кГц. Он создаёт звуковое давление 75дБ на расстоянии 1м при напряжении на резонансной частоте 10В.

Этот звонок излучает звуковые волны одинаково в оба полупространства.

Рис.

3

Здесь необходимо сделать отступление и условиться о терминах, характеризующих описываемые устройства.

Технические характеристики, обычно приводимые в нормативных документах на продукцию, не вполне показательны, так как нормы на параметры часто значительно занижены по сравнению с фактическими значениями и не привязаны к единой методике измерения.

Здесь и далее будем указывать фактические средние значения резонансной частоты и звукового давления, измеренного на расстоянии 1м и при напряжении 10В на резонансной частоте. При этом величину звукового давления всегда можно привести к другому напряжению, имея ввиду их линейную зависимость.

Например, увеличение или уменьшение напряжения в два раза увеличивает или уменьшает звуковое давление также в два раза или, в децибелах, на 6дБ. Для большинства пьезокерамических излучателей линейная зависимость звукового давления от напряжения находится в интервале от 0 до 20-30В. Далее прирост звукового давления уменьшается.

Следующий простой способ избавиться от акустического короткого замыкания – это навесить на периферийную часть мембраны достаточно массивную оправку.

Она будет выполнять роль противовеса и, в результате, узловая окружность увеличится в диаметре, приблизившись к внешней границе. Тогда, при колебаниях, вблизи поверхности мембраны будет доминировать или сжатие, или разрежение.

Зона с избыточным давлением противоположного знака заглушена задней стенкой. Ниже, в таблице 1, приведены параметры звонков этой группы, а на рис.4 – их фотографии.

Таблица 1

Наименование Звуковое давл., дБ Резонансн. частота, кГц Размеры (диаметр х высота), мм
ЗП-5 85 2,8 40 х 6
ПВА-1 80 2,1 37 х 9
ППА-1 75 1,2 45 х 11

Типовые частотные характеристики звукового давления звонков, отличающихся по полосе частот изображены на рис.

5

Рис.

4

Рис.

5. а) Частотная характеристика широкополосного звонка ПВА-1;

б) характеристика звонка ЗП-5

Наиболее широкое распространение получили пьезокерамические звонки с акустической камерой. Их основное преимущество – высокая громкость звучания при малых габаритах. Каждый из нас знает, как устроен свисток, но не каждый знает, почему он свистит.

Почему гудит бутылка, если у её горлышка создать струю воздуха? Свисток – это акустический резонатор или резонатор Гельмгольца. У него есть два параметра – внутренний объём, неважно какой формы, и размеры отверстия.

Если провести аналогию с колебательным контуром, то объём камеры – это ёмкость конденсатора, а размер отверстия – это индуктивность катушки.

Во внутреннем объёме сосредоточены колебания давления (как напряжения на конденсаторе), а в отверстии сосредоточены колебания массы столбика воздуха (как тока в катушке). Чтобы свисток засвистел, надо создать какой-то шум, в составе которого присутствовали бы колебания с частотой акустического резонатора.

Тогда эти колебания будут усиливаться, и мы услышим свист. Точно так же осуществляет селекцию и усиливает электрический колебательный контур. Важная особенность акустического резонатора – это то, что его размеры существенно меньше длины волны излучаемого звука.

Конструкция пьезокерамического звонка с акустической камерой очень проста. Это полый цилиндр. Одно основание – пьезоблок, другое – крышка с отверстием. Соотношение объёма внутренней полости и размера отверстия рассчитывают таким, чтобы акустический резонанс камеры и механический резонанс пьезоблока были близки по частоте.

С противоположной стороны пьезоблока также может быть крышка, а может и не быть. Такой звонок излучает звук благодаря отверстию, в котором частицы воздуха имеют наибольшую амплитуду колебаний и наибольшую колебательную скорость. Параметры некоторых звонков такого типа даны в таблице 2, а на рис.6 их фотографическое изображение.

Таблица 2

Тип Звуковое давление, дБ Резонансная частота, кГц Габариты, диам. х высота, мм
ЗП-19 85 2,5 35 х 7
ЗП-18 88 4 22 х 8
ЗП-25 88 4 22 х 5
ЗП-31 80 4,5 17 х 5

Рис.

6

Если сравнить таблицу 2 с предыдущей, то очевидно, что благодаря акустической камере, звонки имеют меньшие размеры, а звуковая отдача больше. Как ещё увеличить громкость? Об этом пойдёт речь в следующем разделе.

Оповещатели

Пьезокерамический оповещатель (пьезосирена, сигнализатор) – это звукоизлучающее устройство, предназначенное привлечь внимание на сравнительно большом расстоянии или в условиях шумового фона.

Они представляют собой либо собственно электроакустический преобразователь, либо снабжены встроенным генератором звуковой частоты с питанием от источника постоянного напряжения. Оповещатели по сравнению со звонками должны развивать более высокое звуковое давление. Это достигается одновременно двумя путями.

Во-первых, используется более высокое (десятки вольт) переменное напряжение, воздействующее на пьезоблок, во-вторых, принимаются конструктивные меры для увеличения излучающей поверхности. Звонок с акустической камерой наиболее просто превратить в оповещатель, снабдив его рупором.

Рупор – это труба с увеличивающейся площадью поперечного сечения. В узком начале трубы находится источник звука, а широкий конец – излучающий.

В пьезокерамических оповещателях, для уменьшения габаритов, используются свёрнутые рупоры, На рисунке 7 схематично изображён разрез по вертикали оповещателя со свёрнутым рупором. Звуковая волна, от отверстия акустической камеры, радиально распространяется по лабиринту, меняя направление (вверх-вниз).

С каждой сменой направления поперечное сечение становится всё больше. В итоге, площадь излучающего кольцевого отверстия многократно больше площади первоначального источника звука. Пример оповещателей с рупором – ОСА-100 и ОСА-110 – представлен на фотоизображении, рис.8.

Рис.

8

Параметры этих и других оповещателей представлены ниже, в таблице 3. Оповещатели ОСА-100 и ОСА-110, будучи снабжённые встроенным генератором, известны как пьезосирена ПС-4 и охранно-пожарный оповещатель «Свирель» (фото, рис.

9)

Рис.

9

Иной способ увеличения излучающей поверхности – это использование диффузора или диафрагмы. Например так, как показано на рис.10. Воронкообразный диффузор своим основанием приклеивается к центру пьезоблока, в точке максимальной амплитуды колебаний.

Периферийная часть пьезоблока служит противовесом. Таким образом, функцию излучающего звук элемента выполняет диффузор, а пьезоблок выполняет функцию привода.

Далее познакомимся с оповещателями ОСА-110-Б и ОСА-110-К. В электроакустическом преобразователе этих оповещателей приводной частью пьезоблока служит периферия, центральная часть служит противовесом, а в качестве излучающего элемента используется диафрагма.

Предлагаемые вниманию оповещатели имеют ту особенность, что его электроакустическая часть является неотъемлемым функциональным элементом корпуса, который предназначен для размещения электронной схемы возбуждения звуковых колебаний.

Такие «звучащие» корпуса могли бы представлять интерес для разработчиков и изготовителей различных звуковых сигнальных устройств – оповещателей, сирен, сигнализаторов.

Звукоизлучающий элемент этих оповещателей не является деталью конструкции, узлом, а представляет собой функциональную, звучащую часть корпуса, и получается в едином цикле литья из пластмассы. Конструкция электроакустического преобразователя является новой, и многим читателям будет небезынтересно познакомиться с его устройством.

На рис.11 схематично изображён разрез преобразователя по вертикали. Звукоизлучающей поверхностью является верхняя поверхность диафрагмы 1, которая, подобно шляпе с полями, имеет центральную, выпуклую часть и плоскую, кольцевую.

Обрез полей шляпы соединён с боковой стенкой 2 корпуса. Таким образом, диафрагма состоит из двух частей, кардинально отличающихся по жёсткости. Это жёсткая сферическая часть и податливые поля. Снизу диафрагмы, в кольцевой бортик, вставлен и проклеен по контуру биморфный элемент 3. Сам по себе биморфный элемент является слабым источником звука.

Его предназначение – служить приводом диафрагмы. При подаче переменного напряжения звуковой частоты на биморфный элемент последний совершает изгибные колебания относительно узловой окружности (см. рис.2). При этом наибольшая амплитуда колебаний вблизи центра и на периферии биморфа.

Поскольку периферия биморфа связана с основанием жёсткой сферы, то вся поверхность сферы совершает колебания с такой же амплитудой. Амплитуда же колебаний плоской части диафрагмы постепенно уменьшается при приближении к боковой стенке корпуса. В результате вся верхняя поверхность диафрагмы совершает согласованное колебательное движение и эффективно излучает звук.

Напротив, нижняя поверхность преобразователя имеет участки с колебаниями в противофазе и излучение с нижней стороны неэффективно.

На фотоизображении, рис.12, представлены образцы оповещателей. Оповещатель ОСА-110-Б изготовлен из белого непрозрачного пластика.

Рис.

12

Оповещатель ОСА-110-К выполнен из красного прозрачного пластика. В нём можно выполнить дополнительную, световую сигнализацию.

В таблице 3 сведены данные по параметрам всех рассмотренных ранее оповещателей.

Таблица 3

Тип оповещателя Звуковое давление, дБ Резонансная частота, кГц Габаритные размеры, мм
ОСА-100 90 3,2 Ф38 х 26
ОСА-110 95 2,2 70 х 70 х 33
ОСА-110-Б 105 2,8 Ф94 х 32
ОСА-110-К 107 2,8 Ф94 х 32

Оповещатели ОСА-110-Б и ОСА-110-К со встроенной электронной платой выпускаются как звуковой охранно-пожарный оповещатель «Свирель-12Б» и комбинированный (светозвуковой) – «Свирель-12К». Не случайно оповещатели ОСА-110-Б (К) рассмотрены более подробно.

Наряду с высокой эффективностью электроакустического преобразования они имеют и другие достоинства. В частности, заложенное в них техническое решение позволяет легко реализовать пыле и влагозащищённое исполнение, возможность очистки от грязи струёй воды. Это позволяет расширить их применение по условиям эксплуатации.

Такие разработки уже ведутся. Указанные в таблице 3 значения звукового давления, это ещё не предел возможностей таких преобразователей. На рис.

13 приведена фотография разработанного опытного образца электроакустического преобразователя, который развивает звуковое давление 117дБ на расстоянии 1м, а при напряжении 60-80В до 128-130дБ.

Рис.

13

Вообще, пьезокерамические источники звука любят высокое напряжение. Эта и другие особенности определяют соответствующие схемные решения оконечных устройств, нагруженных на звуковой пьезопреобразователь. Некоторые из них рассмотрены ниже.

Как его «раскачать»?

Как уже убедился читатель, пьезокерамические излучатели звука являются сугубо резонансными устройствами. Заставить их звучать в более широкой полосе частот можно лишь смещением основного резонанса ниже 1 кГц. Тогда на более высоких частотах будут работать высшие моды и гармоники колебаний пьезоблока.

Но в любом случае надо пожертвовать громкостью и равномерностью характеристики. Их основная профессия – это служить сигнализаторами. Однако нередко, особенно это касается звонков, используется возбуждающее напряжение вдали от резонанса.

Это возможно, если напряжение имеет форму прямоугольных импульсов, в составе которых всегда найдутся гармоники с частотой какого-либо резонанса звонка, и громкость звучания может быть вполне приемлемой.

Вот пример, (рис.14), характеристики звонка ЗП-18 с разными формами подаваемого напряжения. На графике за нулевую отметку взят максимум звукового давления. Чем ниже частота, тем больше отличие в громкости, а вблизи резонанса звуковое давление не зависит от формы напряжения.

Пьезозвонок удобно возбудить на резонансной частоте, применив пьезоэлемент, у которого на одном электроде выделена небольшая площадка, изолированная от основного электрода. Электрические колебания, снятые с этой площадки, поступают в цепь обратной связи.

Простейшая схема такого генератора и форма электрода пьезоэлемента с площадкой для обратной связи изображены на рис.15.

Эту схему можно разместить внутри самого звонка, в отсеке с противоположной стороны акустической камеры. В этом случае звонок звучит при подаче на его выводы постоянного напряжения.

Пьезокерамический звонок является маломощным источником звука. Поэтому вопросы согласования с электронной схемой, токопотребления являются второстепенными. Если вести речь об оповещателях, то интересно оценить, какую мощность надо подать на преобразователь, чтобы получить ту или иную величину звукового давления.

Не будем утомлять читателя самим расчётом, а приведём лишь результат. Единственно укажем, какие при этом принимались во внимание условия и делались допущения. Считаем, что излучённая акустическая мощность сосредоточена в телесном угле ±30º.

Микрофон шумомера находится на расстоянии 1м от электроакустического преобразователя, а сам преобразователь способен потребить (что не всегда возможно) те величины электрической мощности, которые приведены в таблице.

Наконец считаем, что эффективность преобразователя такова, что излучённая им акустическая мощность составляет 10% от подведенной электрической. В таблице 4 представлен результат этого расчёта.

Таблица 4

Звуковое давл., дБ 90 100 110 120 130
Электрическая мощность, Вт 0,008 0,08 0,8 8 80

Хоть это и очевидно, но нелишне отметить, что прирост звукового давления на 10дБ это удесятерение подводимой мощности.

Свыше 100дБ мощность становится настолько ощутимой, что становится небезразличным, какое выбрать схемное решение и какие использовать компоненты оконечного устройства.

При этом надо учитывать особенности пьезокерамических преобразователей, как потребителей электрической мощности. Постараемся эти особенности сформулировать.

Какое напряжение можно подать на звуковой пьезопреобразователь?

Подобно тому, как железо можно намагнитить и размагнитить сильным током, так и пьезокерамике можно придать пьезоактивность и лишить её высоким напряжением.

Поэтому рабочее напряжение не должно превышать 30-40% от технологического, которым керамике придаются пьезосвойства. Допустимо, примерно, 350В на 1мм толщины пьезоэлемента.

Толщина пьезоэлемента в оповещателе обычно 0,2 — 0,3мм. Стало быть максимальное напряжение составит 70 – 100В.

Каково сопротивление звукового пьезопреобразователя? Если частота тока находится в стороне от резонансной частоты преобразователя, то его сопротивление определяется статической ёмкостью. Эта ёмкость обычно лежит в пределах от 20 до 50 нанофарад.

Если в пьезоблоке преобразователя использованы два пьезоэлемента по разные стороны от мембраны, то этот интервал удвоится. На резонансной частоте сопротивление уменьшается в число раз, равное добротности, но всё же остаётся довольно значительным. Практически, сопротивление на резонансе, как правило лежит в интервале от 0,5 до 2,0 кОм.

Особо мощный преобразователь, тот, что изображён на рис.13, имеет сопротивление на резонансе около 100 Ом.

На какую резонансную частоту проектируются оповещатели? Фактическая частота большинства пьезокерамических оповещателей лежит в интервале от 2,5 до 3,5кГц. Этот интервал соответствует максимальной чувствительности нашего слухового анализатора и, «к счастью», наиболее естественен для пьезокерамических звуковых преобразователей.

Заметим общую особенность пьезокерамических источников звука. Это небольшие интервалы возможных значений упомянутых параметров. Не сравнить конденсаторами и резисторами, где интервалы значений ёмкости и сопротивления ничем не ограничены. Естественно возникает вопрос. А что, если..

? Если в несколько раз увеличить размеры мембраны и пьезоэлемента, то может быть можно существенно увеличить потребляемую и излучаемую мощность? Оказывается нельзя. Препятствие этому – масштабный фактор. Если муравей способен поднять спичку, то это не значит, что, имея вес человека, он поднимет железобетонную плиту.

Кузнечик с нашим весом не прыгнет на двести метров. Кузнечик, человек и слон изготовлены из одного биологического материала, и изменение размеров тела не приводит к пропорциональному изменению способностей.

Мы можем пропорционально увеличить размеры пьезоблока, но не можем при этом соответственно, сколь-нибудь заметно, изменить параметры материала, из которого он изготовлен.

Мы выяснили, чтобы получить достаточную громкость звука, нужно подействовать на оповещатель переменным напряжением в десятки вольт.

Но если используется источник питания на более низкое напряжение, 6, 9, 12 вольт? Пожалуй, наиболее простой способ повысить напряжение на оповещателе – это использовать эдс самоиндукции катушки индуктивности.

Схема оконечного устройства с дросселем проста, однако принцип работы требует пояснения, так как это поможет правильно выбрать параметры компонентов схемы. Обратимся к рисунку. На рис.

16а показана упрощённая схема оконечного устройства, включающая в себя источник эдс Е, дроссель L, диод Д, пьезопреобразователь П и ключ Кл. Частоту переключения ключа устанавливают равной резонансной частоте преобразователя. На протяжении половины периода колебаний преобразователя ключ замкнут и, за это время, происходит накопление энергии в катушке. В течение второй половины периода ключ разомкнут и эдс самоиндукции действует на преобразователь.

Рассмотрим подробнее процессы в этой схеме отдельно для фаз, которые соответствуют замкнутому и разомкнутому состояниям ключа. Эквивалентная схема для полупериода с замкнутым ключом показана на рис.16б.

Как только замкнули ключ, через индуктивность L и сопротивление R, являющееся эквивалентом сопротивления обмотки,нарастаеттокпозакону

i = (1 – ехр( — )) , 1.

где = L/ R — постоянная времени RL – цепочки. Согласно этой формуле ток достигнет своего максимального значения ( E/R) через бесконечное время.

Нас вполне удовлетворит величина тока, когда t = , при условии, если постоянная времени равна половине периода, Т/2 или, что то же самое, времени замкнутого состояния ключа.

Нетрудно убедиться, что к моменту размыкания ключа, ток через индуктивность достигнет величины

I = (1 – ) = 0,63 ,

а энергия, запасённая в индуктивности, значения

W = L(0.63 E/ R)2 .

Теперь рассмотрим процесс, происходящий в течение второго полупериода, рис.16в. В момент размыкания ключа ток I будет протекать через пьезопреобразователь, создав на нём напряжение, определяемое его сопротивлением на резонансе.

Это напряжение, при правильном выборе индуктивности и активного сопротивления катушки, может составлять десятки и более вольт. К концу второго полупериода напряжение уменьшается, стремясь к значению источника питания. Далее ключ вновь замыкается (обратимся опять к рис.

16а), и через замкнутый ключ будут протекать два тока: ток обратного колебательного хода преобразователя и «зарядный» ток катушки. Таким образом мы раскачиваем преобразователь однополярными импульсами напряжения, многократно превосходящими напряжение источника питания. Н рис.

17 показана осциллограмма этого напряжения.

Рис.

17

Для чего в схеме присутствует диод? Он предотвращает нежелательные колебания. В отсутствие диода индуктивность катушки и статическая ёмкость пьезоэлемента образуют последовательный колебательный контур.

В момент размыкания ключа ток самоиндукции быстро заряжает ёмкость и до окончания текущего полупериода меняет своё направление. Так, раскачивая качели, мы даём им толчок и, не дожидаясь верхней мёртвой точки, делаем на короткое время торможение.

В результате амплитуда колебаний будет меньше. Осциллограмма «раскачивающего» напряжения в отсутствие диода показана на рис.18.

Рис.

18

Интересно отметить, что при размыкании ключа и при наличии диода в катушке всё равно возбуждаются колебания, причём частотой сотни килогерц, за счёт межвитковой ёмкости Св, которая, образует, в паре с индуктивностью, параллельный колебательный контур.

Однако этот эффект вреда не приносит, так как вся энергия этих колебаний поступает порционно через диод, образуя однополярный «толкающий» импульс. На рис.19 показана осциллограмма этих высокочастотных колебаний на катушке. Фото справа – изображение в развёрнутом масштабе.

Рис.

19

Теперь мы подходим к наиболее интересному моменту. Какие должны быть параметры катушки индуктивности, чтобы оповещатель громко звучал? Как рассчитать эти параметры? Вернёмся к уравнению 1 и поработаем с показателем экспоненты. Нам известно время t. Оно равно Т/2 — половине периода.

Тогда

= L/ R = T/2 =1/2 f. Отсюда R = 2 fL.

Это максимальное значение активного сопротивления. Если взять большее значение, то стабилизация тока наступит раньше, чем кончится полупериод, и схема, отчасти, будет работать вхолостую, не увеличивая энергию магнитного поля катушки. Уменьшать же сопротивление можно, в принципе, без ограничений.

Но мы ограничимся уменьшением в 5 раз, положив

R = fL. 2.

Попутно заметим, что если частота, в килогерцах, будет равна 2 – 3, то активное сопротивление катушки в омах будет приблизительно численно равно индуктивности в миллигенри. Такая поправка имеет то основание, что предлагаемые к продаже дроссели обычно как раз имеют такую величину активного сопротивления. То есть, весь расчёт свёлся к простому правилу, которое надо просто запомнить.

Теперь займёмся расчётом индуктивности. Подставим в формулу 1 новый показатель экспоненты из выражения 2 и, проведя вычисления, получим величину тока I, соответствующую концу фазы накопления энергии в катушке.

Эта энергия, очевидно, должна быть равна (не меньше) потребляемой мощности оповещателя, приведенной к одному циклу колебания, то есть мощность надо разделить на частоту. Величину потребляемой мощности Рп легко вычислить, измерив ток в цепи преобразователя, подключённого к стандартному генератору и подав на него напряжение в соответствии с желаемой громкостью.

Теперь, приняв во внимание, что

W = Рп /f

и разрешив уравнение относительно L, получим формулу для расчёта индуктивности катушки:

Одно замечание. Чем больше потребляемая мощность, тем меньше расчётное значение индуктивности, так как энергия в большей степени зависит от тока, он в квадрате.

Теперь продемонстрируем две практические схемы, предназначенные для «раскачки» описанного выше оповещателя ОСА-110-Б. На рис.20а показана схема для питания оповещателя однополярными импульсами.

В схемах использованы дроссели с параметрами, близкими к расчётным: L = 15мГн, R = 18 Ом. Эти параметры рассчитаны исходя из «желаемого» звукового давления 107дБ. На рис.

20б показана мостовая схема для питания разнополярными импульсами («толчки» в каждый полупериод, но со сменой знака). Последняя схема даёт дополнительное увеличение громкости на 5-6дБ.

Приведенные схемы, по-видимому, нельзя использовать для питания оповещателей особой мощности. Оповещатель на рис.13 без труда может обеспечить звуковое давление 120дБ. Однако при его возбуждении схемой с дросселем требуется индуктивность менее 1мГн. При этом ток в импульсе достигает 15А.

При питании от 24В расчётная индуктивность 2.5мГн и ток в импульсе 7 – 8А. Это немного получше, но 24 вольта и без того уже хорошо. Поэтому для работы с такими оповещателями лучше использовать схемы без катушки, но с повышенным напряжением питания.

Практическая схема подобного типа приведена на рис.21.

Здесь применены мощные транзисторы на повышенное напряжение. Переключение моста осуществляется взаимно инвертированными прямоугольными импульсами.

На это устройство можно подавать напряжение в широком интервале, полностью покрывая интервал допустимых для оповещателей значений.

По существу, в этой схеме оповещатель всегда замкнут на полюса источника питания с частотой смены полярности, равной его резонансной частоте.

Оригинал: https://avrora-binib.ru/stati/pezokeramicheskie_izluchateli_zvuka_zvonki_opoveshchateli/

Пъезоизлучатель и Arduino

Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Пьезоизлучатель это по сути обычная пищалка. Его можно использовать для генерации различных звуков на разных частотах, а также в качестве звуковой напоминалки, сигнализации и прочего.

Звук этот элемент издает благодаря механическим колебаниям под действием электрического поля, причем звуковые волны эти только на тех частотах, которые будут услышаны человеком (никакого ультразвука и прочего)

Данный модуль стоит очень дешево, имеет два вывода для подключение. Черный контакт подключают к заземлению ( то есть контакт gnd на плате) А другой подключают к цифровому пину на панели digital вот с волнистой черточкой рядом.

Это означает, что данный контакт поддерживает функцию ШИМ ( то есть широтно-импульсной модуляции)

Сегодня я вам покажу два кода, для работы с этим модулем. Первый – это обычное издавание звука на частоте 980 герц, в качестве сигнализации или напоминалки. А второй код позволит нам менять частоту и тем самым можно экспериментировать со звуками и даже написать собственную музыку.

Итак давайте рассмотрим первый скетч.

Сначала мы задаем номер пина, к которому подключаем этот модуль. Например, номер 3. Далее в функции void setup мы прописываем сигнал с излучателя как выход. Это нужно в первую очередь для подачи питания на модуль.

Далее следует вторая функция void loop Там с помощью команды analogwrite мы можем присвоить значение нашей пищалки, изменяя тем самым ее громкость звучания. Ввести число можно от 0 до 255.

0 соответствует выключенному состоянию пьезоизлучателя.

Изменять время вы можете с помощью функии delay , указывая в скобках значение в миллисекундах.

Теперь загрузим скетч в нашу плату и послушаем, что будет. Все работает и ровно через каждую секунду у нас повторяется один и тот же звуковой сигнал. Кстати функция analogwrite имеет по умолчанию частоту в 980 герц, которую нельзя изменить.

А вот уже менять частоту и генерировать самую настоящую музыку вы можете с помощью команды tone. С помощью нее можно настроить нашу пищалку на определенную частоту.

Все это будет во втором нашем скетче. Давайте рассмотрим его внимательнее.

Начало такой же как и в первом коде, то есть подключаем наш модуль к контакту номер 3, подаем на него питание и связываем с платой. А вот функция Void Loop получит уже некоторые изменения.

В частности, analogwrite полностью заменяется функцией тон. Она принимает значения от 31 до максимальной для человеческого слуха. команда noTone() нужна чтобы выключить звук. Функция delay также разграничивает их по времени.

Я установил, как 0,1 секунду

Ссылка на программный коды и все необходимое для повторения видеоурока:

s://yadi.

sk/d/fr9Ebg_O3LkPvU

Спасибо за внимание!

Доброго времени суток уважаемые.

Сам читаю и вам рекомендую.

Электротехника, силовая электроника, просто электроника, Arduino, AVR, ESP — всё что вашей душе угодно!

П.с.: цитирую кратко аннотации. У каждого свой взгляд и мнение по той или иной книге, ИМХО.

Показать полностью 13 Arduino Программирование Микроконтроллеры Книги Чтение Длиннопост Станция  «Дозор метео» предназначен для замера параметров окружающей среды (температура, давление, влажность) отображения результатов на ЖК-дисплее, передачи показаний в сеть интернет на облачный сервис Интернета вещей IoT «Народный мониторинг», управления устройсвами. 

Особенности прибора:

—  измерение температуры, влажности, давления;

— наружный блок влажности/температуры;

— 2 удаленно управляемых выхода 12/220B;

— 1 логический/счетный вход;

— до 5 точек контроля температуры;

— автономная работа (без сети WiFi);

— WiFi-подключение к интернету;

— управление через приложение или бот Telegram

Ниже описана версия прибора для сборки из готовых модулей датчиков и МК на основе Arduino Nano. Есть версия конструкции на «рассыпухе», позволяющая получить небольшой размер и эстетичный внешний вид.

Назначение полей дисплея и кнопок

Показать полностью 22

Доброго времени суток уважаемые.

Вот, буквально недавно, я бился в судорогах наслаждения от того что научился мигать светодиодом на голом С/С++.

Мем в полной мере отоброжает эмоции моей души.

Просто представьте, делаешь что-то, упорно при упорно через ошибки, поражения и тут на тебе — заработало, понял суть!

Немного Story of my life:

Раньше я вообще ни каким местом не касался программирования, от слова совсем! Ну было что-то в школе, техникуме — тогда это меня не интересовало и пропускал всё мимо ушей.

И вот, переломный день года так 2018 — был тихий вечер, мне 29 годиков, сижу залипший в , прилетает рекомендация — ролик Гайвера про Ардуино.

Посмотрел и загорелся!!!

Показать полностью 2 [моё] Arduino Программирование Микроконтроллеры Длиннопост

Здравствуйте, уважаемые ардуинщики!

Помогите, пожалуйста, новичку.

Сразу скажу, что перед тем, как задать вопрос, искал решение около часа, но ничего подобного не нашёл.

Суть в следующем:

К Arduino Nano подключен датчик препятствия. При срабатывании датчика препятствия, на Arduino должен зажигаться светодиод (тот, который на 13 пине). По факту — светодиод зажигается сразу. В мониторе порта так же видно, что ардуина считает, что с датчика пересечения всё время идёт сигнал о том, что есть препятствие.

НО!

Если положить палец между пином D3 (к которому подключен датчик) и D4, то всё начинает работать как надо.

Что пробовал:

1) Сменить саму плату Arduino и датчик (есть несколько разных от разных производителей)

2) Сменить провода, которыми подключен датчик к Arduino

3) Сменить USB-провод

4) Сменить источник питания (ПК, павербанк)

5) Менять пин, к которому подключен датчик препятствия

6) Менять напряжение, от которого запитан датчик (3,3В/5В)

7) Попробовал загрузить несколько готовых скетчей, дабы исключить ошибку в коде.

Ничего не помогло, так что, видимо, я сам дурак, только вот в чём именно дурак — понять не могу.

Вся суть проблемы видна в прикреплённом видео

Помогите, пожалуйста!

Заранее спасибо!)

Arduino Вопрос Микроконтроллеры Помощь Нужен совет

Little Game Engine (LGE) – это виртуальная игровая консоль выдуманной конфигурации, с выдуманным процессором и онлайн web-SDK, состоящий из компилятора С-подобного кода в ассемблер и дальнейшей перекомпиляцией его в машинный код с возможностью исполнения этого кода там же, в онлайн в эмуляторе.

Как видно из названия, заточен весь комплект на быстрое создания 2d ретро игр. Более 20 игр уже готовы, несколько в разработке.

Чтобы поиграть онлайн, перейдите по ссылке игры ниже, выберете «compile» и затем «run».

TankCity, 1916, FourINaRow, BlackJack, ZombieDefence, MicroRace, DwarfClicker, Galaxies, Memories, NinjaEscape, Mines, Breakout, TowerDefence, FlappyBird, WormBlast, ESProgue, Snake, FishLife, Columns, MarsAttack, CityRunner, Asteroids, Bashe…

Показать полностью 5 [моё] Esp8266 Arduino Gamedev Программирование Микроконтроллеры Длиннопост

Если переводить дословно, то будет что-то вроде "летающие провода".

Т.е. это соединённые в схему навесным монтажом радиокомпоненты (криво сказано, но, думаю, понятно), при этом соединяются не на уровне "говно и палки", а на уровне "немного фантазии и терпения".

Лично мне понравилось.

Гуглится по названию заголовка.

БМ ругался на ёжика, птиц и билетики.

Показать полностью 3 Радиолюбители Радиоэлектроника Технопрон Микроконтроллеры Длиннопост

XOD IDE — это графический язык программирования для arduino разработанный российской компанией Амперка.

Сайт XOD — s://xod.

io

GitHub — s://github/xodio/xod

В видео мы научимся работать с экраном LCD 1602 i2c в XOD и сделаем простенькую метеостанцию.

Вот мой четвертый урок по XOD IDE.

Подключение библиотек и работа с ИК пультом и ИК датчиком.

Текстовая версия

Из пресс-релиза стало известно о 4 новых моделях

Arduino Nano Every. получил энергоэффективный ATMega4809 с Частотой 20 мегагерц, 6 килобайтами оперативной памяти и 48кб флеш.

Показать полностью 3 [моё] Arduino Микроконтроллеры Программирование Длиннопост

Бывает, что у радиолюбителей есть старый стрелочный мультиметр советских времен, лежит где-то далеко на полке. По прямому назначению его уже использовать не хочется, а выкинуть жалко. Так и лежит. В этой статье мы сделаем его модернизацию, а именно – добавим USB, для возможности анализа данных и построения графиков.

Показать полностью 211

Привет, ! Сегодня хочу рассказать о том, как я управляю переменным током с помощью симистора. Сам начинающий радиолюбитель и здесь пытаюсь разбиратся в основах радиоелектроники. Без простого человеческого обьяснения сложновато, поэтому прошу у Вас советы, про то как лучше это сделать.

Строю инкубатор яиц и появилась необходимость сделать трехканальный ключ, для управления переменным током, чтоб подключать разные приборы типа обогрева и увлажнителя.

Хотел сделать проще, тупо поставить реле и не парится, но необходимых реле под рукой не оказалось, ждать с Китая долго а в городе нужных мне не нашел. Почитал в интернете что бывают симисторы, которые используются в твердотельных реле.

Раздобыл у друга несколько симисторов и оптодрайвер к ним, нашел подходящую схему.

Вот она самая.

Необходимых номиналов резистора под рукой не оказалось, использовал какие были.

Собрал схему, подключил к контроллеру, подал нагрузку и все работает! Но заметил такую странность, как только подать нагрузку(в качестве прибора лампочка 220в), то лампочка слегка загорается на долю секунды. Это значит в цепи на короткий промежуток появляется ток. Поискал в интернете других схем и нашел решение, достаточно поставить конденсатор и резистор на выходе.

Вот другая схема

Показать полностью 4

Управление ыми командами.

Иногда бывает, нужно сделать срочный звонок или, к примеру, узнать погоду, но Вы находитесь за рулём или бежите, а может ваши руки заняты чем-то, что Вы делаете в таком случае? Конечно же проще всего сказать “Привет Siri” или “О`кей Google”! А теперь представьте, как было бы удобно с такой же лёгкостью включать свет голосом или изменять температуру кондиционера одной лишь ой командой. Сегодня расскажу вам как реализовать такую систему.

Для работы нам потребуется:

Elechouse Voice Recognition Module v3.

1: модуль распознавания голоса

Плата Arduino. Например, Arduino UNO R3.

Любой светодиод и подходящий резистор для него. Я использовал красный 5V светодиод.

Arduino IDE с установленной библиотекой VoiceRecognitionV3

Подключение очень простое и показано на картинке. Как записать команды, Вы сможете найти в соответствующем документе (чуть ниже оставил ссылку) Ссылка на скетч также выложена ниже.

Удачи и творческих успехов! Вариантов с использованием представленной технологии масса и светодиод может быть заменён любым другим устройством.

Необходимая информация и скетчи: s://yadi.

sk/i/16Qbm8SQ3HNhef

s://yadi.

sk/d/vGTM-hzr3HNhhx ( здесь сам скетч )

О том, как работать с платой, подключать светодиод и использовать датчики температуры в своих схемах, показывал на своем канале:

s://.

/channel/UC7vR_139OmUO_Wz0wl_kWgw

Показать полностью 1

Сегодня хочу просто и понятно объяснить как выводить данные с наших датчиков, модулей на дисплей.

Использовать буду дисплей 1602 с шиной i2c

Я буду это делать на примере ультразвукового модуля HC-SR04 и расстояние до объектов буду выводить на дисплей.

Знаю, это не особо сложно, но начинающим будет очень даже полезно!

Еще понадобятся некоторые библиотеки для дисплея, библиотеки и скетчи ( программные коды) используемые в видео можно скачать тут: s://yadi.

sk/d/hWHcQ0wM3CrpKi

Все подробно рассказал в прикрепленном к посту видео.

Спасибо!

Привет всем:)

Хочу показать, как собрать небольшую метеостанцию, имея плату Ардуино, несколько датчиков и программный код

по подключению всех модулей, по обзору скетча и другим практическим вопросам прикрепил к посту.

Нам понадобятся:

-плата Arduino ( я использую Мегу, в данной схеме это удобнее )

-датчик температуры и влажности DHT22 ( в нашей схеме он будет измерять влажность )

-датчик BMP180 ( он будет измерять температуру и атмосферное давление )

-дисплей 1602 с шиной i2c ( для вывода всех данных на него )

-Bluetooth модуль ( семейства HC , то есть модули HC-05, HC-06 и т.д.

) Понадобится для вывода данных о температуре, влажности и давлении на телефон через программу Bluetooth Terminal

-перемычки для соединения модулей

-батарея на 9-12 В с кроной ( от нее я буду питать нашу плату )

Примерная стоимость компонентов ( без учета стоимости платы ): 600-800 рублей

Скетч и библиотеки можете скачать здесь: s://yadi.

sk/d/3ylJLU6F3Aq2Md

Благодаря микропроцессору Sitara AM335x с тактовой частотой 1 ГГц, Arduino TRE обладает примерно в 100 раз большей производительностью по сравнению с Arduino Leonardo или Uno.

Для разработчика такая производительность открывает широкие возможности по использованию мощных Linux-приложений.

Ардуино на базе микропроцессора Sitara может выполнять высокопроизводительные десктоп-приложения Linux, ресурсоемкие алгоритмы и обеспечивать работу быстродействующих интерфейсов связи.

Arduino TRE, по сути, объединяет в себе два устройства: Ардуино на базе микропроцессора Sitara с ядром Linux и Ардуино на базе AVR-микроконтроллера. Встроенное AVR-ядро позволяет не только сохранить простоту и традиции программирования Ардуино, но и обеспечивает полную совместимость Arduino TRE с существующими платами расширения.

Благодаря этому, разработчики могут расширять функциональность Arduino TRE, что позволяет использовать его для решения широкого спектра задач, таких, как управление 3D-принтерами, автоматизация зданий и освещения, сбор и обработка данных от беспроводных датчиков и пр.

задачи, требующие контроль и выполнение различных операций в режиме реального времени.

Следует отметить, что Arduino TRE частично является результатом тесного сотрудничества Arduino и организации BeagleBoard.org.

Эта команда пионеров открытого аппаратного обеспечения разделяет страсть к дальнейшему развитию открытых разработок, делая технологии доступными для художников, дизайнеров и простых любителей, увлекающихся электроникой.

Проект Arduino TRE основан на опыте Arduino и BeagleBoard.org, сочетая в себе преимущества разработок обеих организаций.

Технические характеристики (предварительные)

Микроконтроллер Atmel ATmega32u4

Тактовая частота 16 МГц

Flash-память 32 КБ (ATmega32u4)

SRAM 2.

5 КБ (ATmega32u4)

EEPROM 1 КБ (ATmega32u4)

Цифровые входы/выходы (логический уровень 5В) 14

Каналы ШИМ (логический уровень 5В) 7

Аналоговые входы 6 (plus 6 multiplexed on 6 digital pins)

Микропроцессор Texas Instrument Sitara AM3359AZCZ100 (ARM Cortex-A8)

Тактовая частота 1 ГГц

SRAM DDR3L 512 МБ RAM

Сеть Ethernet 10/100

USB порт 1 порт USB 2.0, 4 хост-порта USB 2.

0

HDMI (1920×1080)

HDMI, аналоговый стерео-вход и выход

Цифровые входы/выходы (логический уровень 3.

3В) 12

Каналы ШИМ (логический уровень 3.

3В) 4

MicroSD карта памяти

Поддерживает разъем для подключения LCD-экрана

Показать полностью Arduino Электроника Радиоэлектроника Микроконтроллеры Длиннопост

Привет всем! Сегодня расскажу про матричную клавиатуру, ее подключение к Ардуино и еще рассмотрим несколько интересных схем с ее участием.

Если вам неудобно читать, то можете посмотреть закрепленное видео, я там говорю все то же самое и все показываю:)

Внимание! Warning!  Большая часть текста содержит объяснение программного кода, поэтому напоминаю, что их вы можете скачать вот здесь: s://yadi.sk/d/jYwdwS3U3EZ7bG либо посмотреть полноценное видео, закрепленное под статьей.

Сделать такую клавиатуру можно и самому, для этого понадобится печатная плата, 12 или 16 обычных кнопок и соединительные провода. Я же буду использовать готовую ( на первом фото ) Для чего она нужна? Для примера возьмем обычную кнопку.

Как вы знаете, это простейшее электромеханическое устройство. Чтобы подключить ее к плате, нужно использовать стягивающий резистор, а также задействовать по одному контакту питания и "земли".

Нажатием такой кнопки можно выполнить определенное действие, например можно управлять светодиодом, различными приводами, механизмами и так далее.

А что, если нам необходимо подключить несколько кнопок? Тогда придется задействовать больше контактов и большее число проводов, да и без макетной платы здесь уже не обойтись, плюс еще резисторы придется использовать в большем количестве.

Для этого и придумали такую клавиатуру, чтобы упростить подключение большего числа кнопок, Такие устройства встречаются везде, в клавиатурах компьютеров, калькуляторах и так далее.

Подключать ее к плате следует 8 выводами, каждый из них считывает значения с определенных строк и столбцов. Подключать их следует к выводам на панели Digital.

Я подключу например к выводам от 2 до 9 включительно.

Нулевой и первый трогать лучше не стоит, поскольку они предназначены для UART интерфейса, например, подключить блютуз модуль, и рациональнее будет их оставить свободными, на всякий случай.

На втором фото можно посмотреть, как выглядит самая простая схема с использованием клавиатуры. Для более удобной работы с ней была написана библиотека Кейпад, скачать ее, а также другие скетчи можно вот здесь: s://yadi.

sk/d/jYwdwS3U3EZ7bG

После того, как вы установили в библиотеку, то можно зайти в Ардуино IDE и посмотреть примеры скетчей, которые нам предлагают.

Например, возьмем самую простой скетч для ознакомления. Он позволяет считывать значение с клавиатуры, при нажатии определенной клавиши, и выводить этого значения в порт. В данном случае, это будет монитор порта на компьютере.

Скетч здесь по сути очень простой. Единственное, что стоит отметить, это первые строчки кода. Сначала мы подключаем нашу библиотеку, затем указываем сколько строк и столбцов у нашей клавиатуре, а потом нужно правильно расположить названия наших клавиш, чтобы было удобнее работать.

Если вы это сделаете неправильно, то например при нажатии цифры 4, у вас в порт выйдет цифра 6 или любой другой символ. Собственно, это лучше определять опытным путем, что я и сделал и все символы расположил, так как они расположены на моей клавиатуре.

Далее нужно также указать к каким выводам на плате мы подключаем управление строками и столбцами. А далее в функции void setup мы указываем скорость последовательного соединения с монитором порта, как 9600 бод, по сути функция нужна только для подачи питания на модули.

В функции Void Loop прописываем условие, переменная Char используется для хранения только одного символа, например 1 или А или 5, что соответственно подходит к нашей ситуации, Соответственно, если нажатие было зафиксировано, то происходит вывод символа в монитор порта, с помощью функции Serial Print, в скобках нужно обязательно указывать какую переменную выводим в порт. Если все сделали верно, то в мониторе порта получим тот символ, на который мы нажимали. Также не забудьте в мониторе порта внизу справа указать скорость передачи данных такую же, как в скетче.

Допустим, мы не хотим подключать плату к компьютеру, чтобы видеть эти данные. Давайте выведем тогда их на дисплей. Я использую дисплей, сопряженный с модулем i2c, который также упрощает подключение. Дак вот, для работы с дисплеем с шиной i2c необходимо установить еще одну библиотеку, ссылка на нее тоже вот здесь: s://yadi.

sk/d/jYwdwS3U3EZ7bG

Поэтому в скетче мы также указываем ее, далее нужно указать размерность дисплея, у меня дисплей вмещает по 16 символов в каждой из 2х строк, я это и указываю. В функции Void Setup нужно подать питание на дисплей, и включить подсветку. Делается это с помощью двух функций: lcd.begin и lcd.

backlight

В функции Voil Loop нужно в самом условии прописать строчку lcd.print для вывода данных на дисплей.

И еще нужно предварительно установить положение курсора, здесь в скобках идут 2 цифры, первая это номер символа, а вторая это номер строки. Нужно помнить, что у этого дисплея отсчет строк и столбцов начинается не с единицы, а с нуля.

То есть здесь имеются строчки под номерами 0 и 1, а не 1 и 2, как может показаться сначала. Затем загрузим код в плату и посмотрим что будет.

Схема с дисплеем видна на фото 3. Кстати, так как у нас при подключении дисплея используется интерфейс i2c, то подключать будем его к аналоговым выводам. Выходы SDA и SCL соответственно подключаем к А4 и А5, а остальные два это уже питание и "земля".

Как мы видим, нажимая на любой символ, мы увидим его отображение на нашем дисплее.

Но также можно заметить,если вводить символы дальше, то каждый предыдущий будет стираться, а на его месте появляться новый символ. Поэтому, если вы хотите вводить символы подряд, то просто удалите строчку, где мы указывали положение курсора.

Как мы видим, все отлично получается. Чтобы стереть строчку, вспомним калькулятор. Когда нам нужно было удалить значение, мы нажимали на … кнопку сброса.

Нажмем на такую кнопку в плате и можем заново набирать символы:)

Ну и последней схемой на сегодня, будет выполнение определенного действия при нажатии определенной клавиши, ради чего мы собственно все и собрались тут.

Ну и сразу отмечу, что по этой теме будет сразу две статьи и соответственно два видео, следующая расскажет вам о более сложных и интересных схемах, а сейчас мы фактически знакомимся с этим модулем и запоминаем построение кода с его использованием.

Попробуем при нажатии определенной клавиши включать светодиод, или выключать. Для этого подключим к нашей плате светодиод.

Я буду использовать макетную плату и резистор ( желательно использовать от 150 до 220 вольт), ну и двумя перемычками замкну схему, подключив их к пинам питания и земли на нашей плате Ардуино.

Вот так будет работать данная схема: нажимаю на 1 и включается светодиод, нажимаю на 2 и он выключается.

Светодиод  я кстати буду подключать к пину 12 на плате Ардуино.

Схема со светодиодом на фото 4

Теперь давайте разберем скетч.

Мы возьмем наш самый первый скетч и просто его дополним. В начале с помощью очень полезной функции Define присвоим название подключенному к пину 12 светодиоду, как ledpin. В функции Void setup указываем сигнал со светодиода, как выход.

Кстати, если бы не наша библиотека Кейпад ( для нашей клавиатуры ), то нам бы пришлось прописывать все то же самое для наших 8 пинов, с которыми связана наша клавиатура.

В функции void loop идет условие, здесь нажатие определенной клавиши у нас приравнивается к значению переменной key, Далее мы должны прописать оператор Switch, который будет сравнивать значения переменной key и давать определенные команды в зависимости от этого значения.

Состоит он из двух вспомогательных операторов Case и Break. Проще говоря, если будет найдено значение переменной, равное 1 , то будет выполняться действие. Оператор break служит командой выхода из оператора Case.

Соответственно при нажатии на 1, будет выполняться максимальная подача напряжения на светодиод и он будет гореть. При нажатии на 1 , он гореть не будет.

Это указывается в функции Digitat write , где в скобках задается название переменной и указание ей.

Можно таким образом написать определенные команды для каждой кнопки и управлять большим числом светодиодов или создать одну команду для включения всех светодиодов сразу. На этом скетч заканчивается, он довольно простой.

На сегодня это все, советую также посмотреть видео и подписаться на нас:)

Во второй части статьи будут еще интересные схемы, причем более сложные.

Показать полностью 4

Во время очередной ревизии радиоэлектронного барахла и распихивания по коробочкам мне попался контроллер AVR atxmega256a3u. Дабы развеять скуку было решено сделать некое подобие звуковой карты, а точнее ЦАП, подключаемый к компьютеру.

 

Линейка микроконтроллеров XMEGA является развитием знакомых большинству любителей электроники контроллеров MEGA, добавлено много интересных плюшек, но все описанное ниже можно реализовать на традиционной серии. Рекомендую лишь использовать те контроллеры, где побольше ОЗУ.

От слов к разработке, поразмыслив пришел к такой структуре устройства:

Буду воспроизводить музыку из WAV-файлов, моно, 8 бит с частотой дискретизации 44.1 кГц. Посылка последовательного порта состоит из 10 бод (стартовый и стоповый биты, 8 битов данных), значит требуется скорость не ниже 441 кБод/с. Аппаратура позволяет работать быстрее, беру с запасом скорость передачи данных 2000 кБод/с.

Внутри контроллера буфер FIFO, он же очередь «первый пришел — первый вышел». По таймеру с частотой 44.1 кГц запускается прерывание извлекающее из буфера очередной отсчет и передающее его цифро-аналоговому преобразователю, а также по необходимости выполняется запрос очередного пакета данных у ЭВМ.

Размышляя обо всем этом трассирую и травлю «отладочную» плату для микроконтроллера:

Показать полностью 51 Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам:

Оригинал: https://pikabu.ru/story/pezoizluchatel_i_arduino_5285399

Простые имитаторы звуков, световые эффекты, игрушки (11 схем)

Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Схемы простейших электронных устройств для начинающих радиолюбителей. Простые электронные игрушки и устройства которые могут быть полезны для дома. Схемы построены на основе транзисторов и не содержат деффицитных компонентов. Имитаторы птиц, музыкальные инструменты, светомузыка на светодиодах и другие.

Генератор трелей соловья

Генератор трелей соловья, выполненный на асимметричном мультивибраторе, собран по схеме, приведенной на рис. 1.

Низкочастотный колебательный контур, образованный телефонным капсюлем и конденсатором СЗ, периодически возбуждается импульсами, вырабатываемыми мультивибратором. В итоге формируются звуковые сигналы, напоминающие соловьиные трели.

В отличие от предыдущей схемы звучание этого имитатора не управляемое и, следовательно, более однообраз ное. Тембр звучания можно подбирать, меняя емкость конденса тора СЗ.

Рис. 1. Генератор-иммитатор трелей соловья, схема устройства.

Электронный подражатель пения канарейки

Рис. 2. Схема электронного подражателя пения канарейки.

Электронный подражатель пения канарейки описан в книге Б.С. Иванова (рис. 2). В его основе также асимметричный мультивибратор. Основное отличие от предыдущей схемы — это RC-цепочка, включенная между базами транзисторов мультивибратора. Однако это несложное нововведение позволяет радикально изменить характер генерируемых звуков.

Имитатор кряканья утки

Имитатор кряканья утки (рис. 3), предложенный Е. Бри-гиневичем, как и другие схемы имитаторов, реализован на асимметричном мультивибраторе [Р 6/88-36]. В одно плечо мультивибратора включен телефонный капсюль BF1, а в другое — последовательно соединенные светодиоды HL1 и HL2.

Обе нагрузки работают поочередно: то издается звук, то вспыхивают светодиоды — глаза «утки». Тональность звука подбирается резистором R1. Выключатель устройства желательно выполнить на основе магнитоуправляемого контакта, можно самодельного.

Тогда игрушка будет включаться при поднесении к ней замаскированного магнита.

Рис. 3. Схема имитатора кряканья утки.

Генератор «шума дождя»

Рис. 4. Принципиальная схема генератора "шума дождя" на транзисторах.

Генератор «шума дождя», описанный в монографии В.В. Мацкевича (рис. 4), вырабатывает звуковые импульсы, поочередно воспроизводимые в каждом из телефонных капсюлей. Эти щелчки отдаленно напоминают падение капель дождя на подоконник.

Для того чтобы придать случайность характеру падения капель, схему (рис. 4) можно усовершенствовать, введя, например, последовательно с одним из резисторов канал полевого транзистора.

Затвор полевого транзистора будет представлять собой антенну, а сам транзистор будет являться управляемым переменным резистором, сопротивление которого будет зависеть от напряженности электрического поля вблизи антенны.

Электронный барабан-приставка

Электронный барабан — схема, генерирующая звуковой сигнал соответствующего звучания при прикосновении к сенсорному контакту (рис. 5) [МК 4/82-7]. Рабочая частота генерации находится в пределах 50…400 Гц и определяется параметрами RC-элементов устройства. Подобные генераторы могут быть использованы для создания простейшего электромузыкального инструмента с сенсорным управлением.

Рис. 5. Принципиальная схема электронного барабана.

Электронная скрипка с сенсорным управлением

Рис. 6. Схема электронной скрипки на транзисторах.

Электронная «скрипка» сенсорного типа представлена схемой, приведенной в книге Б.С. Иванова (рис. 6). Если к сенсорным контактам «скрипки» приложить палец, включается генератор импульсов, выполненный на транзисторах VT1 и VT2. В телефонном капсюле раздастся звук, высота которого определяется величиной электрического сопротивления участка пальца, приложенного к сенсорным пластинкам.

Если сильнее прижать палец, его сопротивление понизится, соответственно возрастет высота звукового тона. Сопротивление пальца зависит также от его влажности. Изменяя степень прижатия пальца к контактам, можно исполнять незамысловатую мелодию. Начальную частоту генератора устанавливают потенциометром R2.

Электромузыкальный инструмент

Рис. 7. Схема простого самодельного электромузыкального инструмента.

Электромузыкальный инструмент на основе мультивибратора [В.В. Мацкевич] вырабатывает электрические импульсы прямоугольной формы, частота которых зависит от величины сопротивления Ra — Rn (рис. 7). При помощи подобного генератора можно синтезировать звуковую гамму в пределах одной-двух октав.

Звучание сигналов прямоугольной формы очень напоминает органную музыку. На основе этого устройства может быть создана музыкальная шкатулка или шарманка. Для этого на диск, вращаемый ручкой или электродвигателем, наносят по окружности контакты различной длины.

К этим контактам напаивают предварительно подобранные резисторы Ra — Rn, которые определяют частоту импульсов. Длина контактной полоски задает длительность звучания той или иной ноты при скольжении общего подвижного контакта.

Простая цветомузыка на светодиодах

Устройство цветомузыкального сопровождения с разноцветными светодиодами, так называемая «мигалка», украсит музыкальное звучание дополнительным эффектом (рис. 8).

Входной сигнал звуковой частоты простейшими частотными фильтрами разделяется на три канала, условно называемые низкочастотным (светодиод красного свечения); среднечастотным (светодиод зеленого. свечения) и высокочастотным (желтый светодиод).

Высокочастотная составляющая выделяется цепочкой С1 и R2. «Среднечастотная» компонента сигнала выделяется LC-фильтром последовательного типа (L1, С2). В качестве катушки индуктивности фильтра можно использовать старую универсальную головку от магнитофона, либо обмотку малогабаритного трансформатора или дросселя.

В любом случае при настройке устройства потребуется индивидуальный подбор емкости конденсаторов С1 — СЗ. Низкочастотная составляющая звукового сигнала беспрепятственно проходит через цепь R4, СЗ на базу транзистора VT3, управляющего свечением «красного» светодиода. Токи «высокой» частоты закорачиваются конденсатором СЗ, т.к. он имеет для них крайне малое сопротивление.

Рис. 8. Простая цветомузыкальная установка на транзисторах и светодиодах.

Электронная игрушка "угадай цвет" на светодиодах

Электронный автомат предназначен для отгадывания цвета включившегося светодиода (рис. 9) [Б.С. Иванов]. Устройство содержит генератор импульсов — мультивибратор на транзисторах VT1 и VT2, связанный с триггером на транзисторах VT3, VT4. Триггер, или устройство с двумя устойчивыми состояниями, поочередно переключается после каждого из пришедших на его вход импульсов.

Соответственно, поочередно высвечиваются и разноцветные светодиоды, включенные в каждое из плеч триггера в качестве нагрузки.

Поскольку частота генерации достаточно высока, мигание светодиодов при включении генератора импульсов (нажатии на кнопку SB1) сливается в непрерывное свечение.

Если отпустить кнопку SB1, генерация прекращается. Триггер устанавливается в одно из двух возможных устойчивых состояний.

Поскольку частота переключений триггера была достаточно велика, заранее предсказать, в каком состоянии окажется триггер, невозможно. Хотя из каждого правила есть исключения. Играющим предлагается определить (предсказать), какой именно цвет появится после очередного запуска генератора.

Либо предлагается угадать, какой цвет загорится после отпускания кнопки. При большом наборе статистики вероятность равновесного, равновероятного высвечивания светодиодов должна приблизиться к значению 50:50. Для малого числа попыток это соотношение может не выполняться.

Рис. 9. Принципиальная схема электронной игрушки на светодиодах.

Электронная игрушка "у кого лучше реакция"

Электронное устройство, позволяющее сопоставить скорость реакции двух испытуемых [Б.С. Иванов], может быть собрано по схеме, приведенной на рис. 10. Первым высвечивается индикатор — светодиод того, кто первый нажмет «свою» кнопку.

В основе устройства триггер на транзисторах VT1 и VT2. Для повторного тестирования скорости реакции питание устройства следует кратковременно отключить дополнительной кнопкой.

Рис. 10. Принципиальная схема игрушки "у кого лучше реакция".

Самодельный фототир

Рис. 11. Принципиальная схема фототира.

Светотир С. Гордеева (рис. 11) позволяет не только играть, но и тренироваться [Р 6/83-36]. Фотоэлемент (фотосопротивление, фотодиод — R3) направляют на светящуюся точку или солнечный зайчик и нажимают спусковой крючок (SA1). Конденсатор С1 разряжается через фотоэлемент на вход генератора импульсов, работающего в ждущем режиме. В телефонном капсюле раздается звук.

Если наводка неточна, и сопротивление резистора R3 велико, то энергии разряда недостаточно для запуска генератора. Для фокусировки света необходима линза.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Оригинал: https://www.qrz.ru/schemes/contribute/beginners/prostye_imitatory_zvukov_svetovye_effekty_igruski_11_shem.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тратосфера