Annoyificateur activé par infrarouge : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Un appareil populaire à construire lorsque vous apprenez pour la première fois à construire des circuits est un haut-parleur alimenté en courant alternatif qui produit un bruit terrible. Naturellement, cela devient assez amusant à utiliser lorsque vous aimez irriter les autres avec ce bruit. Malheureusement, cependant, l'utilisation de ce haut-parleur est quelque peu limitée: la seule façon de basculer la sortie est de connecter ou de déconnecter la source de tension, et une tension alternative quelconque est requise (le haut-parleur n'est pas déclenché par une batterie CC). Pour obtenir une tension alternative à partir d'une simple batterie CC, nous pouvons utiliser une minuterie 555, dont le but est de produire une fréquence alternative en fonction des résistances connectées à ses bornes à broches. Pour ajouter encore plus de polyvalence à cet instrument ennuyeux, les résistances peuvent être remplacées par des potentiomètres, qui peuvent être ajustés pour modifier la fréquence de sortie à volonté. Une manière conventionnelle de déclencher la sortie consiste à utiliser un interrupteur à glissière; cependant, puisque nous ne sommes pas conventionnels, nous utiliserons quelque chose appelé le capteur de mouvement PIR (Passive InfraRed). Le capteur détecte les changements dans la quantité de rayonnement infrarouge (qui est émis par les humains) qu'il reçoit. Cela permettra à l'orateur de crier de façon inattendue à quelqu'un lorsqu'il passe devant le circuit. En plus d'être un projet amusant pour construire et déranger les autres, la construction et l'utilisation de ce circuit devraient aider à améliorer la compréhension des circuits et de leur fonctionnement. Lors de la construction de ce circuit, j'ai beaucoup appris sur le capteur de mouvement PIR et sur la façon de l'utiliser correctement (par essais et erreurs). De plus, son utilisation devrait améliorer votre compréhension des temporisateurs 555, car elle permet de voir comment la sortie est affectée lorsque les potentiomètres sont ajustés. Je dois dire que je suis également assez impressionné par le facteur de gêne élevé de la sortie, avec sa capacité à créer un large spectre de bruits horribles en fonction des réglages des potentiomètres, d'un cri aigu à un bourdonnement abrasif (ou peut-être une combinaison des deux).

Étape 1: Matériaux

Un tas de fils

1 555 minuteur

1 transistor NPN

1 capteur 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 est celui J'ai utilisé)

2 potentiomètres

Condensateur 1,01 uF

1 1 uF condensateur

1 condensateur de 100 uF

1 haut-parleur 8 ohms

Étape 2: Assemblage

Ce circuit est relativement simple à assembler, avec un seul véritable gimmick. Nous avons réglé une minuterie 555 pour qu'elle soit en mode astable, avec deux potentiomètres connectés (dans le schéma, ce sont les résistances avec les essuie-glaces/flèches à côté). Cela signifie que la minuterie produira un signal constant lorsqu'on lui donnera une certaine résistance. Lorsque les potentiomètres sont tournés pour appliquer plus de résistance, la fréquence de la sortie. Le NPN sert d'interrupteur dans ce circuit, son but étant de protéger le circuit d'un courant trop important, ce qui peut endommager les composants. Nous utilisons un transistor au lieu d'une résistance car une résistance fera chuter trop de tension et empêchera la production d'un bruit audible (c'est parce que la sortie du PIR n'est pas si élevée). Le PIR lui-même est la partie délicate, car les broches ne sont pas étiquetées et il est très difficile de se connecter à une maquette avec les broches du PIR. Si votre PIR est comme celui que j'ai sur cette image (probablement, car les PIR sont assez standardisés), la borne positive (Vcc) est la broche à côté de la diode (la petite structure cylindrique orange), avec la broche négative (masse) à l'extrémité opposée et la broche de sortie au milieu. Sinon, il peut être nécessaire de trouver une fiche technique ou un tutoriel sur votre type particulier de capteur. Pour connecter la broche, je recommande de connecter des câbles de démarrage aux broches, car cela permet aux broches de fonctionner comme des fils et d'être facilement branchées sur la planche à pain.

Étape 3: Opération

Le fonctionnement du circuit est assez simple pour la plupart. Le haut-parleur émet un bip au début lorsqu'il est allumé (c'est tout à fait normal). Agiter la main ou marcher devant le capteur augmentera la quantité de rayonnement infrarouge détecté par le capteur, émettant un bref signal et produisant un son agaçant. La fréquence du signal de sortie peut être modifiée en tournant le potentiomètre. Pour un potentiomètre rotatif, la résistance augmente lorsque le potentiomètre est tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre; puisque le temporisateur 555 est en mode astable, cela signifie que la fréquence augmentera lorsque le potentiomètre sera tourné dans le sens des aiguilles d'une montre (puisque les résistances connectées sont inversement proportionnelles à la fréquence de sortie). Le potentiomètre connecté au seuil affectera également la fréquence environ deux fois plus que celui connecté à la source de tension. Les autres paramètres du circuit qui peuvent être modifiés sont le temps de déclenchement et la sensibilité du circuit; ceux-ci sont contrôlés par les deux boutons orange sur le capteur, qui peuvent être modifiés en les tournant avec un tournevis. Le bouton sur la gauche (dans la vue ci-dessus) contrôle le délai: combien de temps le PIR émettra un signal après son activation. Tourner le bouton dans le sens horaire augmentera le délai tandis que le tourner dans le sens antihoraire diminuera le délai (environ 3s minimum et 5s maximum). Le bouton sur la droite ajuste la sensibilité aux changements de rayonnement infrarouge en augmentant et en diminuant la plage sur laquelle il vérifie les changements dans l'infrarouge. Tourner le bouton de sensibilité dans le sens des aiguilles d'une montre diminuera la sensibilité tandis que le tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre l'augmentera (pour des valeurs exactes, la portée minimale est d'environ 3 m tandis que le maximum est d'environ 7 m). Pour plus de détails sur le fonctionnement, consultez ce lien:

Étape 4: Dépannage (la partie amusante…)

Voici quelques problèmes courants (que j'ai tous rencontrés moi-même) qui peuvent empêcher d'autres de vouloir casser ce circuit:

1. Si le haut-parleur ne fonctionne pas:

-Reconnectez la source de tension au PIR et attendez environ 30 secondes. Le PIR doit se stabiliser un peu et "sentir" la zone environnante (détecter la température locale, la quantité de rayonnement IR, etc.) avant de pouvoir fonctionner correctement.

-Vérifiez que les broches du capteur PIR ne sont pas cassées (il est peu probable que cela vous arrive puisque je vous ai demandé d'utiliser des câbles de démarrage; la première fois, j'ai essayé de brancher le PIR dans la maquette en pliant les broches, mais cela n'a pas si bien fonctionné).

2. Si le haut-parleur émet un signal constant plutôt que d'être déclenché par infrarouge:

-Vérifiez les ruptures dans le fil entre le PIR et la base du transistor. Cela peut entraîner la coupure complète du PIR du circuit.

3. Le haut-parleur fonctionne, mais semble se déclencher à des moments aléatoires:

-Vous êtes probablement dans une pièce relativement encombrée et occupée, ce qui entraîne des changements fréquents dans la quantité d'infrarouge thermique que le capteur peut recevoir. Essayez de régler le bouton de sensibilité (le bouton orange à l'opposé des broches, pas celui à l'opposé de la diode) avec un tournevis (le tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre le rendra moins sensible). En général, cependant, ce circuit fonctionne le plus efficacement dans les zones calmes et vides où quelqu'un passe par hasard et se demande quel est ce son étrange.

Si aucun de ces problèmes n'a été détecté, il s'agit probablement d'un composant ou d'un fil cassé quelque part. La seule option est de tester différents composants pour voir s'ils fonctionnent selon les besoins et de les remplacer si ce n'est pas le cas. Assurez-vous que le transistor fonctionne en particulier car ses broches peuvent être assez fragiles et sujettes à des dommages si elles ont été trop tordues.