Начало / Новини / Полицейско крякане (сирена) на PIC микроконтролер. Направи си сам полицейски шарлатан на PIC Шарлатан на автомобил от домашни части

Полицейско крякане (сирена) на PIC микроконтролер. Направи си сам полицейски шарлатан на PIC Шарлатан на автомобил от домашни части

Преди да започна статията, искам да ви предупредя, че използването на подобни сигнални устройства е незаконно, в най-добрия случай ви очаква солидна глоба. VIP сигналите винаги са били считани за лукс и има много любители на автомобили, които биха искали да имат такова устройство в колата си. Това е устройство, което генерира мощни нискочестотни звукови сигнали.


Сигналът се състои от три основни части.
1) Контролен панел - при новите модели много често цялата верига на генератора се намира в контролния панел. Модели като десния имат само един МК, който е програмиран и има няколко режима на работа.


2) Усилвател на мощност - Усилва сигнала и го подава към излъчвателя
3) Излъчвател - високоговорител, който е предназначен да възпроизвежда сигнал.
Генераторът произвежда зъбни импулси и ги подава към предварителния усилвател, след което сигналът от предварителния усилвател отива към главния усилвател на мощността, в нашия случай този усилвател е направен с помощта на евтина монофонична микросхема TDA2003.


Веригата има съгласуващ трансформатор; сигналът от UMZCH отива към първичната намотка на този трансформатор. Вторичните намотки на трансформатора са свързани към основите на мощни ключови транзистори. Сигналът принуждава транзисторите да се отворят, като последните подават напрежение към първичната намотка на по-мощен (мощен) трансформатор.


На изхода на този трансформатор вече получаваме усилен правоъгълен сигнал, който се подава към високоговорителя.


Генераторът (имитация на крякане) е изграден върху двуканален генератор на импулси и контраделители. За да симулира звука на сирена, веригата има отделна микросхема.

Диаграмата на дизайна е достъпна в пълния архив, връзката за изтегляне на която можете да намерите в края на статията (изтеглянето е безплатно).

Веднъж авторът на тези редове трябваше да ремонтира китайски скутер, който „следващото поколение“ доведе до доста депресиращо състояние. В допълнение към много чисто механични проблеми, скутерът имаше и „електрически“ проблеми - младите ездачи трябва да не са се интересували много от техническото състояние на своя „железен кон“ и затова са карали с регулатора на напрежението „мъртво до нула“ - в резултат на това почти всички лампи на машината изгоряха и звуковият сигнал не работи.

Как да си направим шарлатан за кола

И ако след ровене в гаража за няколко часа успяхме да вземем регулатор с крушки, но с търсенето на „тръба“ ситуацията беше малко по-сложна - в магазин за мотоциклети не струва повече , не по-малко, 400 рубли; и плюс всичко, по това време не се продаваше. Идеята за инсталиране на автомобилен клаксон на скутера, след известно мислене, също беше отхвърлена - има твърде голяма мощност - най-вероятно слабият бутон в превключвателя на волана няма да издържи и ще започне да гори, а за някои причината, поради която не исках да инсталирам допълнително реле.

А цената на автомобилния клаксон е значителна - дори повече от тази на мотоциклета. Тук се роди идеята скутерът да се оборудва с някакъв домашно направен сигнал, който да има ниска производствена цена. Е, ако ще стартирате самоходно оръжие, тогава нека резултатът е интересен и необичаен - той ще работи, така да се каже, за образа на „мопед“.

Тъй като животът не беше лесен за този скутер, в провинцията - където пътни полицаи не бяха виждани от времето на Иван Сусанин, а абсолютно тихи и трезви овчари (с техните рогати заряди като стажанти) бяха самозвани пътни инспектори; възникна идеята да се оборудва машината със сигнал, напомнящ на известния „шалатан“ - като този, инсталиран на полицейски коли и други служби за спешна помощ - в края на краищата в селото такава „малка шега“ най-вероятно няма да създаде проблеми ( за разлика от града, където пътната полиция, разбира се, няма да позволи подобни волности - и, между другото, ще направи правилното нещо!).

Преглед на радиолюбителски сайтове показа, че „шарлатаните“ по принцип са създадени от домашни хора; вярно, в напоследъкВсе повече и повече от тези устройства са изградени на... микроконтролери! За мен този подход изглеждаше разточителен и не съвсем оправдан - всъщност използването на MK за такива неща е като стрелба по врабчета от оръдие (въпреки че аз самият всъщност знам как да работя с MK и наистина го обичам). Затова беше решено да се измисли възможно най-простият и евтин „шарлатан“ - такъв, че всеки, който може да държи в ръцете си не само волана на своя „селски кон“, но и поялник, да може лесно да повтори то. имайки няколко часа свободно време и шепа евтини радиочасти.

Но първо трябваше да разберем какво точно е това „крякане“, толкова нехаресвано от мнозинството нарушители на пътя? И тъй като не беше възможно да се приближа до полицейска кола с осцилоскоп и да бипкам (поне без сериозни последици за здравето ©), трябваше да поема по друг път, за да го инсталирам на моя компютър специална програма(Генератор на сигнали от пакета WaveTools - генератор на звукови вибрации, с възможност за настройка на тяхната честота и форма; автор на програмата е Paul Kellett), за да експериментирате малко и да изберете желания звук на ухо.

И сега, след няколко часа насилие над собствените ми уши, тайната най-накрая стана ясна: желаното „крякане“ е просто асиметрични правоъгълни трептения с честота 80-90 Hz, имащи работен цикъл в диапазона от 3 до 12% - това всъщност е обикновен PWM сигнал. За автора на тези редове две опции изглеждаха най-близки до „марковите“ (особено първата): 80 Hz при 4% и 85 Hz при 9%.

Между другото, ако честотата на този сигнал се повиши до 250-400 Hz. и направете фактора на запълване равен на 15-30%, звукът ще стане много подобен на звука на стандартен автомобилен клаксон. Това означава, че за да „кряка“, дори най-простият PWM генератор ще бъде достатъчен - стига повече или по-малко точно да осигурява изходен звуков сигнал с дадените характеристики.

Диаграмата на полученото устройство е показана на фигурата - това е класически асиметричен мултивибратор, зареден върху транзисторен ключ, който е най-простият усилвател тук. Номиналните стойности на елементите в тази схема са посочени за режим 80 Hz/4%. Честотата, както и работният цикъл на импулсите на изхода на такъв генератор, зависят от съпротивленията R1 (задава продължителността на импулса), R2 (задава продължителността на паузата) и капацитета C1. Продължителността на импулса се изчислява по формулата:

Време (сек)=0,8*C1 (uF)*R1 (kOhm)/1000;Продължителността на паузата се изчислява по подобен начин, само че вместо стойността на R1 е необходимо да се замени стойността на R2. Съответно, за да изчислите съпротивлението на резистора R1 (или R2) за предварително известна стойност на времето на импулса (или паузата), трябва да използвате формулата, обратна на предишната:

R(kOhm)=Тимп. (сек)/0,8*C1(uF)*1000.Продължителността на импулса/паузата (в секунди) може да се изчисли чрез задаване на необходимата честота F (в Hz) и работен цикъл D (в проценти), като се използват формулите:

Време = (1/(F*100))*D,

Тпауза.=(1/(F*100))*(100-D).

Ако според резултатите от изчисленията съпротивленията на резисторите се окажат много големи (няколко мегаома), а такива няма (авторът на тези редове, например, точно това се случи в началото) , тогава можете просто да увеличите капацитета C1 с 5-10 пъти. и съпротивлението на резисторите съответно се намалява със същото количество. Също така е препоръчително да се осигури възможност за известна настройка на честотата в готовото устройство. за да се постигне максимално [неприятен звук.

За да направите това, капацитетът на реалния C1 трябва да бъде избран малко по-малък от изчисления и паралелно с това да включите „тунера“, който в малки граници ще направи „корекцията“. Изходният транзистор VT1 по принцип може да се използва като биполярен, но все пак е по-добре да вземете MIS - не непременно този, посочен на диаграмата (IRF610 беше избран само защото „дойде под ръка“) - почти всеки транзистор ще свърши работа; основното е, че има Imax от поне 1 A и Umax от поне 30 V (приложимо, например, IRF610-640, IRF740, IRF3205 - както и много други).

Цялата работа тук е, че съпротивлението на прехода на биполярен транзистор, дори и напълно отворен в режим на насищане, въпреки това има доста голяма стойност - понякога може да надвишава 10 ома; но активното съпротивление на товара - обикновен високоговорител - е само 2-8 ома. По този начин транзисторът и неговият товар образуват един вид делител на напрежението, чието съпротивление на долното рамо (транзистора) понякога може да бъде два (или дори повече) пъти по-високо от съпротивлението на горното рамо (говорителя).

В резултат на това спадът на напрежението в транзистора започва да надвишава спада на напрежението в товара, което от своя страна неизбежно води до намаляване на силата на звука - в крайна сметка всъщност се включва допълнително съпротивление на транзисторния преход в серия с високоговорителя - същите 5-10 ома. Превключването на MIS транзистора е различен въпрос: в отворено състояние съпротивлението на неговия канал е по-малко от ом (за някои модели - дори стотни от ома!) - тоест е на нивото на обикновен проводник; и това означава, че почти цялото напрежение, приложено към товара, ще падне върху него - вместо да напразно нагрява кристала на управляващия транзистор.

Ако няма възможност (или желание) да се използва MOS транзистор, тогава двойка биполярни ще направи - те трябва да бъдат свързани с помощта на схема на Дарлингтън. Идеален излъчвател на звук за на това устройствоможе да е фабрично направен „звънец“ – като тези, монтирани на гарата за уведомяване на пътниците – разбира се, ако се продаваше по-често и на атрактивна цена. Можете обаче да направите без никакви разходи, като използвате обикновена динамична глава като излъчвател на звук - желателно е тя да е по-голяма и по-мощна (въпреки че авторът на тези редове получи добри резултати с обикновен двуватов "овал" от „мъртво“ съветско радио).

Освен това това е почти единственият случай в радиоелектрониката, когато принципът „колкото по-лошо, толкова по-добре“ е напълно оправдан: високоговорителят може да е „дрезгав“, да има разкъсан дифузьор - проверено е, че „шарлатанът“ няма да загуби нищо от това и дори обратното - звукът ще стане по-„сочен“ и „ядосан“. Сирените от автомобилните аларми също имат добър звук (и висока механична якост, за разлика от крехките високоговорители!).

Можете да закупите такъв продукт за стотинки в най-близкия автосервиз; След това ще трябва да отворите тялото на сирената, да разлепите стандартния шал „синтезатор на вой“ от неговия звуков излъчвател и след това да свържете описаното устройство вместо последното. Плюс това, корпусите на повечето автомобилни сирени са не само издръжливи и херметизирани, но и много просторни, благодарение на което цялата верига „шарлатан“ може лесно да бъде поставена директно в такъв корпус. Единственото ограничение тук е фактът, че не всички сирени възпроизвеждат добре ниски честоти.

Печатна платка за устройството не е разработена - във версията на автора основата за всички части, с изключение на микросхемата, беше парче ламинат от фолио от фибростъкло с размери ~ 10x45 mm, с гравирани върху него контактни площадки (ако не ако искате да гравирате, можете просто да ги изрежете със скалпел или бормашина); след това запоих микросхемата към този импровизиран шал с помощта на обикновени монтажни проводници, върху които се поддържа (възможно е също така да се сглоби устройството върху готов макет - „сито“). След тестване на дизайна за него е направен корпус с дължина около 45 mm, изрязан от пластмасов кабелен канал 40x40 mm.

Направих капака на канала с 20 мм по-дълъг от U-образната му част, за да пробия отвор за закрепващия болт в получената надбавка. Резултатът беше доста прилична кутия с „око“ - като реле „девет“, само малко по-голямо. За да се запечата кутията, беше направен много безразсъден опит да се напълни с битум, нагрят на горелка, поради което веригата безопасно отиде в своя „електронен рай“ (не повтаряйте грешките ми!).

Вторият екземпляр имаше по-голям късмет - беше решено тялото му да се напълни с прозрачен строителен силикон (който се продава в големи спринцовки - "пистолети") и "пациентът" смело издържа тази "екзекуция". Вярно е, че силиконът има един съществен недостатък - в сравнително голям обем на кутията той се втвърдява изключително бавно, дори ако го „изсушите“ на радиатор; следователно такъв уплътнител ще постигне пълна полимеризация само след няколко седмици.

В крайна сметка цената на цялата тази „настройка“ се оказа дори по-ниска от 10-те рубли, посочени в заглавието на статията. - всъщност трябваше да купя само K176LA7 (~3 рубли, заменя се с K561LA7, K176(561)LE5; и с лека промяна в схемата - също с K176(561)LN2); Всички останали части, включително изходния транзистор и високоговорител, благодарение на много години „събиране и проучване“, получих абсолютно безплатно.

Горното устройство ще бъде полезно не само като оригинален „клаксон“ за скутер или велосипед - то може успешно да се използва и като звънец в охранителна (или противопожарна) аларма - звукът на полицейска кола, който неочаквано завладя любителите на стоките на други хора от изненада, най-вероятно ще бъдат „по техен вкус“ " И в селското стопанство такъв „шарлатан“ ще помогне да изплаши неканени гости - гризачи, къртици, птици и др., От дългоочакваната реколта - авторът на тези редове, например, лично наблюдава как звукът на това устройство плаши далеч цяло стадо свраки.

В такива случаи логическите елементи D1.3-D1.4, които са останали неизползвани в микросхемата, ще бъдат полезни: върху тях, например, можете да сглобите симетричен мултивибратор на 2-3 Hz (според класическата схема) , и с неговите импулси можете да задействате описания тук генератор на звук - тогава звукът на „крякането“ ще стане прекъсващ, което е добре за използване в аларми. Или използвайте друг, подобен PWM генератор, за да стартирате "пукащия" генератор, като изчислите неговите параметри по такъв начин, че звукът да се включва например за пет секунди на всеки половин минута - ще получите почти пълен аналог на широко рекламирано (и изобщо не евтино!) индустриално устройство „ Антикрот.

Освен това схемата ще е полезна и за дублиране на някои играчки, продукции, игри и др.

внимание!Звукът, възпроизвеждан от описаното тук устройство, се приравнява към специални сигнали и е разрешено да се монтират само на автомобили на специализирани държавни служби! Неразрешеното оборудване на лични или търговски превозни средства с такива сигнали е нарушение, в резултат на което към нарушителя могат да бъдат приложени различни санкции: от голяма глоба (>5000 рубли), до лишаване от „права“ или дори арест (последното в случаите, когато специален сигнал е използван за извършване на други нарушения). Такива строги мерки са съвсем справедливи - няма място на пътя за безразсъдни шофьори, негодници и егоисти, които се смятат за специални и безсмислено излагат живота си и околните на риск. Нека бъдем учтиви – и на пътя, и в живота!

Предлагам ви да повторите веригата на звуково устройство, което симулира сигнала на „Полицейска сирена“. Устройството е направено на микроконтролер PIC16F628. Веригата има две различни сирени и "Куак".

При натискане на бутона "Крякане" се активира еднократна имитация на "Полицейско крякане". При натискане на бутона "Старт" се включва "Сирена №1", при повторно натискане се включва "Сирена №2". Има и ефект, който симулира края на звука на първата сирена; включете този ефект, натиснете бутона "Край". За да спрете възпроизвеждането на звуковия ефект, натиснете бутона "Стоп". Тази схема е лесна за сглобяване и не изисква конфигурация.

“PA” – Усилвател на мощност, не е показан на диаграмата. Тази схема е сглобена на печатна платка и прост стабилизатор на печатната платка за захранване на микроконтролера.

Бутоните за това устройство са взети от панела на старо радио за кола, но могат да се използват и прости тактови бутони. Корпусът за уреда е изработен от пластмаса с размер (55X35X15).

Изтегляне печатни платки, проект в , фърмуер можете да видите по-долу

Списък на радиоелементите

Наименование Тип Деноминация Количество ЗабележкаМагазинМоят бележник
MK PIC 8-битов

PIC16F628A

1 Към бележника
Кондензатор33 pF2 Към бележника
Кварцов резонатор4 MHz1 Към бележника
БутонБез фиксация4 Към бележника
Добавете всички

Поздрави, скъпи любители на автомобили и радио ентусиасти! Беше някъде през февруари. Един мой приятел, когото познавам през по-голямата част от живота си, ме помоли да създам Quack. Основните условия бяха: ниска цена, захранване от 12 волта, наличие на поне една сирена и всъщност самата функция „пукнатина“.

След малко търсене на електрическите схеми на тези „шарлатани“ се оказа, че би било възможно да се сглоби полезно устройство само на микроконтролер. Спрях се на схема с микроконтролер PIC16F628A. До този момент не бях запознат с микроконтролерите и затова трябваше да прочета малко за тях.

След като прочетох малко за тях, осъзнах, че ще трябва да сглобя програматор и избрах най-простия JDM програматор, който се състоеше само от няколко части, а именно платка, четири резистора, 5-волтов стабилизатор, конектор за COM порт , батерия 6F22 и действителния микроконтролер.

Програмата е изключително проста и затова направата ми отне буквално 10 минути (без да броим направата на платката).

Схема на програмиста:

Готов програмист:

Скрих целия „пълнеж“ на програмиста под електрическа лента. Този програматор може да програмира PIC микроконтролери в корпуси DIP8, DIP14, DIP18.

Програмирах микроконтролера с помощта на програмата WinPic800. Ако внезапно нечий програмист не работи за първи път (като мен), проверете дали вашият COM порт е активиран в настройките на BIOS.

Шарлатанска диаграма:

Снимка на готовото устройство:

Диаграмата не съдържа почти никакви подробности. В допълнение към MK, 2 кондензатора 33pF и 4 MHz кварц са важни в него, а останалото по същество не е толкова важно. Звуковите ефекти се активират чрез късо свързване на съответните контакти към маса.

„Голата“ схема произвежда твърде много слаб сигнал, и така беше решено да се направи усилвател. Разгледахме опции като TDA2003, TDA2005, TDA7294, TDA7265 и дори транзисторен усилвател, в крайна сметка беше решено да се изгради усилвател с помощта на TDA7265.

Усилвателят е включен като „мост“ и според разработчиците на чипа произвежда до 50 вата мощност. Веригата на усилвателя беше взета от листа с данни, променена доста и заменените електролити от 1 µF с филм. А ето и самата диаграма:

Усилвателят се оказа доста добър, особено след като не преследвах Hi-Fi, тъй като тук не е необходим. Според измерванията пиковата изходна мощност е около 40 вата.

Имах платка, която лежеше наоколо от някои високоговорители за компютър и тя просто пасваше на този чип, така че извадих необходимото парче и сложих чипа и всичките му малко аксесоари там. Микросхемата не изисква малък радиатор.

Снимка на готовия усилвател:

След като сглобих усилвателя, се замислих как да захранвам всичко от 12 волта? Шарлатанът е наред, изисква само 5 волта, но усилвателят се нуждае от двуполярно захранване +/- 20 волта. Беше решено да се направи конвертор, използвайки добре познатия чип TL494. Извършено е по тази схема:

Но промених малко схемата, а именно намалих захранващите кондензатори от 4 на един 2200uF 25V и вместо 4 полеви транзистори, сложете 2.

Препоръчително е да използвате 2-ватов R13, тъй като става малко горещ. Преобразувателят се включва чрез подаване на "+" захранване към контакта "REM".

Трансформаторът е W-образен без междина, първичната намотка е 5+5 навивки, вторичната намотка е 7+7 навивки и 4 навивки за захранване на МК. Вместо IRF3205, IRFZ44 и други подобни са доста подходящи.

Снимка на готовия конвертор:

Конверторът се оказа доста добър и мощността му е напълно достатъчна за захранване на усилвателя. Всичко беше поставено в метална кутия и покрито с картон. Контролният панел беше поставен в пластмасова кутия.

Снимки на готовия “Куак”:



VIP сигналът е сигнално устройство със специално предназначение, което се използва от разузнаването и е недостъпно за цивилни, но това е само на пръв поглед. Наскоро донесоха същия този шарлатан COPT за ремонт.

Сигналът е доста стар, въпреки че до скоро се ползваше - разбира се, от цивилни. Съвременните специални сигнали се правят на специализирани микроконтролери, това може драстично да намали размера на платката на генератора и самата верига като цяло, но този сигнал е бил използван още през елегантните деветдесет години, така че за да се получи ефектът на шарлатанство, огромен брой компоненти тук се използват - броячи, правоъгълни генератори на импулси, нискочестотен усилвател, съгласуващ трансформатор, усилвателно стъпало на мощни биполярни ключове и силов трансформатор.

Схемата има три основни режима на работа - високоговорител, крякащ сигнал и вой на полицейски сирени. Ефектът се получава с помощта на генератор на квадратни импулси и брояч, след което сигналът се усилва предварително и се подава към входа на нискочестотен усилвател.




Самият усилвател е направен на широко използваната едноканална микросхема TDA2003, която ви позволява да усилите стотици пъти номиналния входен сигнал (микросхемата осигурява 10-12 вата мощност). След това сигналът отива към първичната намотка на съгласуващия трансформатор. Този трансформатор има две вторични намотки, всяка от които захранва база от мощни захранващи превключватели.




Превключвателите на мощността се задействат според амплитудата на базовия сигнал, образувайки многократно усилване на напрежението. Усилването се осъществява от силов трансформатор. Във веригата честотата се регулира в рамките на 200 Hertz, поради което всички използвани трансформатори имат желязна сърцевина.