空襲警報(bào)在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)揮了重要作用警告公民即將爆炸。在這個(gè)DIY Hacking項(xiàng)目中，我們將使用所有模擬電路來(lái)創(chuàng)建壓電警報(bào)器。

空襲Siren Schematic

如何空襲警報(bào)是否有效？

該電路由兩個(gè)主要子電路組成：一個(gè)LFO（低頻振蕩器）和一個(gè)VCO（壓控振蕩器） ）。 LFO電路由U1A，U1B，R2，R5和R7組成，U1A配置為施密特觸發(fā)器，U1B配置為積分器。

當(dāng)U1A的輸出為0V時(shí)，C1的負(fù)極板開(kāi)始通過(guò)R2放電，導(dǎo)致U1B的輸出電壓線性增加（上升沿）三角波）。最終，三角形輸出波變得大于施密特觸發(fā)器（U1A）的上限閾值，這導(dǎo)致U1A的輸出接通。發(fā)生這種情況時(shí)，C1負(fù)極板上的電壓開(kāi)始增加，導(dǎo)致U1B的輸出電壓下降（三角波的下降沿）。

當(dāng)輸出電壓低于施密特觸發(fā)器下限閾值，施密特觸發(fā)器的電壓輸出降至0V，并且該周期無(wú)限重復(fù)。 LFO的時(shí)間周期約為幾秒，這將用于調(diào)制第二個(gè)電路VCO的輸出頻率。

VCO的主要部分

VCO有四個(gè)主要部分;積分器（U2A），反相施密特觸發(fā)器（U2B），復(fù)位電路（Q1）和緩沖器（U3B）。

積分器（U2A）：積分器的輸出將做兩件事，具體取決于Q1的狀態(tài)（以及LFO輸入電壓的存在）

如果Q1關(guān)閉則C2將充電，因此積分器輸出將逐漸下降

如果Q1導(dǎo)通，則C2將放電，因此積分器輸出將逐漸上升

輸出下降或上升的速率由C2確定，輸入電壓LFO

LFO越大，C2充電越快

施密特觸發(fā)器（U2B）：施密特觸發(fā)器將根據(jù)積分器的輸出執(zhí)行兩項(xiàng)操作

如果積分器輸出超過(guò)上限閾值，施密特觸發(fā)器輸出將為0V

如果積分器輸出超過(guò)下限閾值，則施密特輸出裝配工輸出將為VCC

復(fù)位電路（Q1）：復(fù)位電路Q(chēng)1將根據(jù)施密特觸發(fā)器的輸出執(zhí)行兩項(xiàng)操作

如果觸發(fā)器的輸出為高電平（VCC），則Q1將打開(kāi)

如果觸發(fā)器的輸出為低電平（ 0V）然后Q1將關(guān)閉

電路以下列模式振蕩：

Q1打開(kāi)，因此積分器的輸出上升

積分器的輸出最終超過(guò)施密特觸發(fā)器的上限閾值

施密特觸發(fā)器的輸出現(xiàn)在切換到0V

Q1現(xiàn)已關(guān)閉，因此積分器的輸出開(kāi)始下降

積分器的輸出最終低于施密特觸發(fā)器的下閾值

施密特觸發(fā)器的輸出現(xiàn)在切換到VCC

Q1現(xiàn)在開(kāi)啟（所以返回步驟1）

因此，當(dāng)VCO振蕩時(shí)，LFO輸出電壓不斷變化，從而導(dǎo)致VCO輸出頻率也在改變。將該調(diào)制波饋入緩沖器（U3V），然后將其饋入揚(yáng)聲器或壓電盤(pán)。結(jié)果是一個(gè)警報(bào)器，其頻率不斷變化！

構(gòu)造

由于缺少表面貼裝元件和使用高度通用的零件（即LM358），大多數(shù)電路構(gòu)造技術(shù)都可以完成這個(gè)項(xiàng)目。與該項(xiàng)目配合良好的電路技術(shù)的一些示例包括條形板，veroboard，矩陣板和無(wú)焊面包板。然而，在這個(gè)項(xiàng)目中，我使用PCB，因?yàn)樗鼈儽仁褂迷S多電線的電路更方便。 所有項(xiàng)目文件都可以在下面的zip中找到，其中包括KiCad原理圖，KiCad PCB文件，Gerber文件和所需的G-Code CNC文件。