在這篇文章中,我們將學習如何使用常綠IC
555計時器構建警察,救護車或消防車警報器電路,我們還將學習如何構建沒有任何機械部件的旋轉(zhuǎn)信標燈。擬議的項目分為警報器電路和旋轉(zhuǎn)信標燈兩部分,但在深入了解細節(jié)之前,讓我們回答一個非常簡單的問題。
為什么緊急車輛有警報器和旋轉(zhuǎn)信標燈?
緊急車輛上的警報器和旋轉(zhuǎn)燈的目的是向道路上的通勤者和前方交通傳達旅程的緊迫性。
它們在一定范圍內(nèi)為道路上的車輛提供視覺和聽覺信號,以便非緊急車輛可以為緊急車輛讓路。
只有緊急車輛和VIP政府官員的車輛才被允許安裝警報器和信標燈,該法律可能因國家而異。
現(xiàn)在讓我們看看如何構建一個雙音警報器作為愛好/科學博覽會項目。
雙音警報器的電路圖:

上面顯示的電路可以產(chǎn)生兩種不同的音調(diào),其產(chǎn)生的聲音類似于緊急車輛的警報器,例如警笛或救護車警報器。讓我們詳細看看我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)雙音輸出。
電路中部署了兩個IC 555,它們配置為非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。左側(cè)的IC 555控制揚聲器,并對其進行調(diào)諧以產(chǎn)生KHz范圍內(nèi)的頻率。右側(cè)的IC
555產(chǎn)生0.5Hz至6Hz的頻率范圍。
為了從揚聲器獲得兩種不同的音調(diào),我們需要改變左側(cè)IC 555的頻率,這是通過在引腳#5處施加電壓來完成的,該電壓稱為“控制引腳”。
通過在IC 555的引腳#5處施加電壓電平,我們可以實現(xiàn)與原始頻率輸出不同的頻率輸出。這里連接了一個 10K
電阻器,以便我們可以獲得令人愉悅且類似于警報器的第二聲音。讀者可以嘗試不同的電阻值以獲得不同的音調(diào)。
我們可以看到一個二極管與10K電阻串聯(lián),因此只有+Ve輸入進入引腳#5。請注意,負輸入也會改變揚聲器的頻率(音調(diào)),但我們發(fā)現(xiàn)在我們的實際設置中令人不快。
我們提供了一個100K電位計來調(diào)節(jié)兩個頻率切換的警報器的速度。
您可以使用任何 8 歐姆揚聲器(或任何其他阻抗值)或使用壓電揚聲器。揚聲器由低功率NPN晶體管驅(qū)動,該晶體管放大來自IC
555的微弱信號。連接一個10K基極電阻以限制流向晶體管的電流。
整個警察/救護車警報器電路設置可以使用任何通用 9V 電池供電。
注意:請不要跳過連接到IC 555引腳#5的任何0.1uF值電容器,它們?yōu)樯傻念l率提供了良好的穩(wěn)定性,因此音頻輸出穩(wěn)定。
關于雙音警報器聲音發(fā)生器到此結束。現(xiàn)在讓我們看看旋轉(zhuǎn)的信標燈。
旋轉(zhuǎn)信標燈:
旋轉(zhuǎn)信標燈或旋轉(zhuǎn)警燈安裝在緊急車輛的車頂上,它們在小型直流電機的幫助下旋轉(zhuǎn),同時燈泡也通電。
它們在提醒通勤者緊急車輛正在接近方面做得很好,但它們也有其缺點,就像任何(電子)機械設備一樣,即由于摩擦引起的磨損,并且由于它們旋轉(zhuǎn) 360
度并且需要向燈泡導電,隨著時間的推移,它們會產(chǎn)生接觸電阻,這可能會降低亮度, 開發(fā)機械卡紙等。(一些信標有固定燈泡和旋轉(zhuǎn)反射器)。
我們可以通過固態(tài)旋轉(zhuǎn)信標燈克服所有與機械相關的問題,這意味著它們沒有任何機械部件。下面顯示了其中一個這樣的設計。

上述電路有8個LED陣列,為了方便繪制,只顯示了四個陣列,并且顯示所有LED陣列都很困難。LED
陣列命名如下:A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1 和 D2。
A1 和 A2 同時點亮,它們被放置在圓頂?shù)南鄬蓚?cè),對于 B1 和 B2、C1 和 C2、D1 和 D2 也是如此。每個陣列中有 4 個
LED,您可以通過使用限流電阻連接更多 LED 來增加數(shù)量。
圓頂中的 LED 按此順序閃爍 (A1, A2)、(B1, B2)、(C1, C2) 和 (D1, D2)
這將給我們一種旋轉(zhuǎn)燈的錯覺,并在圓頂上安裝適當?shù)墓鈹U散器均勻地分散光線并投射更逼真的旋轉(zhuǎn)效果。
通過使用約翰遜十倍頻程計數(shù)器IC 4017實現(xiàn)順序閃爍,該計數(shù)器可以從0計數(shù)到9或按確定的順序輸出電信號。為了更好地理解電路,我們需要了解IC
4017的引腳圖。
IC 4017 引腳圖:

電源:引腳 #16 是 Vcc,引腳 #8 是 GND,最大工作電壓范圍為 5V 至 18V。
順序輸出引腳:引腳 3、2、4、7、10、1、5、6、9 和 11(Q0 至
Q9)是輸出引腳,其輸出隨著接收到的每個連續(xù)時鐘輸入變?yōu)楦唠娖剑ㄒ粋€引腳,靜止保持低電平)。
引腳15:復位,當此引腳轉(zhuǎn)高時,IC的計數(shù)被復位。在正常工作期間,該引腳將被拉至GND。
引腳14:時鐘輸入,此引腳接收來自外部源的時鐘輸入。
引腳13:時鐘使能,如果將此引腳設為高電平,IC將忽略施加在引腳14上的任何時鐘脈沖。在正常工作期間,引腳 13 被拉至 GND。
引腳 12:執(zhí)行;該引腳用于級聯(lián)IC 4017。
在電路圖中,輸出根據(jù)前面提到的順序輸出進行接線,但我們在 5
處終止計數(shù)千通過將復位引腳#15連接到引腳#10來輸出(Q4),因為我們只需要四個順序輸出,其余輸出保持未使用狀態(tài)。
每個輸出都連接到一個低功率NPN晶體管,以放大IC的輸出,以便我們可以為LED吸收更多電流(每個陣列負載低于500 mA)。
非穩(wěn)定電路
為了使電路閃爍/旋轉(zhuǎn),我們需要一個時鐘源,該源可以是任何非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,下面使用IC 555顯示了一個這樣的多諧振蕩器。

上述電路工作在9V,與IC 4017級相同。上述電路可以產(chǎn)生0.5 Hz至6
Hz的頻率,輸出可以使用100K電位計進行調(diào)整。這種非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的頻率將決定旋轉(zhuǎn)光的速度。項目到此結束。
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