Ein Ultraschall-Einbruchmeldekreis ist ein elektronisches Gerät, das Ultraschallwellen aussendet, um die Bewegung einer eindringenden Person zu erkennen. Die Ultraschallwellen treffen auf den Eindringling und die reflektierten Wellen werden von der Schaltung aufgenommen. Diese reflektierten Wellen werden verwendet, um einen lauten Alarm zu aktivieren, der den Besitzer auf die Anwesenheit eines Eindringlings oder eines potenziellen Einbrechers aufmerksam macht.

In unserer Ultraschall-Einbruchmeldeschaltung kommt der vielseitige Phasenregelkreis-IC LM567 zum Einsatz.

Die wichtigsten technischen Spezifikationen des IC sind unten angegeben.

Versorgungsspannungsbereich 3,5 V bis 8,5 V
Eingangsspannungsbereich 20 mV RMS bis VCC (+0,5)
Eingangsfrequenz 1 Hz bis 500 kHz
Ausgangsstrom max. 15mA

Weitere Informationen zum IC finden Sie in folgendem Beitrag:

IC LM567 Datenblatt

In unserem gegenwärtigen Ultraschall-Diebstahlalarmdesign implementiert der IC LM567 zwei Funktionen zusammen.

Es funktioniert wie eine Tondecoderschaltung, die den Ausgang als Reaktion auf eine bestimmte Tonfrequenz einschaltet, die mit dem LM567 an Pin Nr. 3 verbunden ist.

Darüber hinaus fungiert der LM567 als Tonsender und erzeugt genau den Frequenzton von Pin 5, den die Empfängerstufe empfangen und erkennen soll.

Das heißt, der Pin Nr. 5 erzeugt einen Ton mit einer bestimmten Frequenz, und wenn dieselbe Frequenz an seinen Pin Nr. 3 zurückgegeben wird, schaltet der IC seinen Ausgang Pin Nr. 8 ein. Wenn an Pin#3 eine andere Frequenz erkannt wird, reagiert der IC nicht und sein Ausgang bleibt inaktiv.

Daher muss der von Pin#5 zu erzeugende Frequenzsatz genau an Pin#3 erkannt werden, damit der Ausgang aktiv wird. Wenn die Frequenzen von Pin Nr. 5 und Pin Nr. 3 nicht übereinstimmen, wird der Ausgang niemals eingeschaltet.

Die Sensorstufe der Schaltung könnte mit nur ein paar externen Transistoren und ein paar anderen Teilen aufgebaut werden. Der Senderteil der Schaltung verwendet den Piezo-Lautsprecher, um ein hochfrequentes Audiosignal zu übertragen.

Das reflektierte Tonsignal wird vom Tonabnehmer des Empfängers erfasst, der ein ist Elektret-Mikrofon Gerät und wird dann zur Verstärkung an den Transistor Q1 gesendet. Das Signal wird dann verstärkt an den Eingang des LM567 übertragen.

“Wie funktioniert ein Drehstrommotor ”

Wie in der Abbildung dargestellt, sind die Piezo-Lautsprecher- und Mikrofoneinheiten 3 bis 6 Zoll voneinander entfernt platziert, mit Blick auf das Ziel, das ein möglicher Eindringling sein kann.

Die Schaltung schaltet das Ausgangsalarmgerät immer dann ein, wenn etwas vor dem Mikrofon und dem Lautsprecher bewegt wird, was genügend Signal zurück zum Mikrofon reflektiert. Die Schaltung kann so konfiguriert werden, dass sie Gegenstände in einer Entfernung von wenigen Zentimetern bis über einen Meter erkennt.

Schaltungsbeschreibung

Unter Bezugnahme auf das obige Ultraschall-Einbruchalarmschaltbild können wir die Funktionsweise der Schaltung mit der folgenden Erklärung verstehen

C1 und R5 bestimmen die interne Oszillatorfrequenz des LM567. Der Betriebsfrequenzbereich spielt keine Rolle, solange er zwischen 14 und 20 kHz liegt.

Die Empfindlichkeit des Elektretmikrofons wird verringert und sein Betriebsbereich verschlechtert sich, wenn die Frequenz zu hoch eingestellt wird. Die Schaltung kann bei viel niedrigeren Frequenzen arbeiten, wenn es Ihnen nichts ausmacht, den kontinuierlich ausgestrahlten Hochfrequenzton zu hören.

An Pin#5 erzeugt der interne Oszillator des LM567 einen Rechteckausgang. Q2 arbeitet als Emitterfolger, um dieses Signal vom LM567 zu isolieren und es dem Piezo-Lautsprecher zuzuführen.

R8 steuert die Ausgangslautstärke des Lautsprechers. Der Verstärkertransistor Q1 in Emitterschaltung wird verwendet, um das reflektierte Tonsignal auf eine Stärke zu verstärken, bei der die Eingangsschaltung des LM567 erkennen und einrasten kann.

Wie stellt man das ein

Das Einrichten und Einstellen der Schaltung ist einfach.

Wählen Sie die gewünschte Art und Größe von allem, was Sie erkennen möchten, und platzieren Sie es direkt vor dem Lautsprecher und dem Mikrofon, bis der Ausgangsalarm ertönt.
Passen Sie nun R8 an, um die Reichweite der Erkennung zu optimieren. Die Reichweite wird in erster Linie durch die Art des als Reflektor gewählten Gegenstandes bestimmt. Beispielsweise wird jedes Objekt mit einer flachen Oberfläche besser erkannt als Objekte mit einer zylindrischen Oberfläche.

Diese Schaltung ist ideal für Elektronikbastler und Forscher. Durch Ersetzen von R5 durch ein 20-kOhm-Potentiometer konnte die Betriebsfrequenz eingestellt werden. Der Wert von C1 könnte ebenfalls geändert werden. Kleinere Werte beider Komponenten können die Betriebsfrequenz verringern, während größere dazu beitragen, sie zu erhöhen.