అభిరుచి గలవారు మరియు ఇంజనీర్లకు 6 ఉత్తమ అల్ట్రాసోనిక్ సర్క్యూట్ ప్రాజెక్టులు

పోస్ట్ చాలా ఉపయోగకరమైన ఇంకా సరళమైన అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ సర్క్యూట్ ప్రాజెక్టులను చర్చిస్తుంది, ఇది చాలా కీలకమైన అనువర్తనాలకు ఉపయోగపడుతుంది. అల్ట్రాసోనిక్ రిమోట్ కంట్రోల్ , దొంగల అలారాలు, ఎలక్ట్రానిక్ డోర్ లాక్‌లు మరియు అల్ట్రాసోనిక్ పరిధిలో పౌన encies పున్యాలను వినడానికి ఇవి సాధారణంగా మానవ చెవులకు వినబడవు.

పరిచయం

అనేక వాణిజ్య అల్ట్రాసోనిక్ గాడ్జెట్లు ముందుగా నిర్ణయించిన పౌన frequency పున్యంతో పనిచేస్తాయి మరియు నిర్దిష్ట పౌన .పున్యంలో గరిష్ట స్థాయికి లేదా ప్రతిధ్వనించేలా ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి. అటువంటి ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లలో ఎక్కువ భాగం పరిమితం చేయబడిన బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు ధర వాటిని అభిరుచి మరియు DIY అమలులకు అనుచితంగా మారుస్తాయి.

కానీ వాస్తవానికి, ఇది ఏదైనా సమస్య కాదు పైజో స్పీకర్ రెండింటికీ అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ లాగా, ట్రాన్స్మిటర్ అవుట్పుట్ పరికరం రూపంలో మరియు రిసీవర్ సెన్సార్ గా కూడా వర్తించవచ్చు.

పిజో స్పీకర్ల సామర్థ్యాన్ని ప్రత్యేకమైన, పారిశ్రామిక ట్రాన్స్డ్యూసెర్ యొక్క సామర్థ్యంతో పోల్చలేము, ఒక అభిరుచి మరియు సరదా ప్రాజెక్టుగా ఇవి సంపూర్ణంగా పనిచేస్తాయి. దిగువ వివరించిన సర్క్యూట్‌లతో మేము ఉపయోగించిన పరికరం 33/4-ఇంచ్ పిజో ట్వీటర్, ఇది చాలా ఆన్‌లైన్ స్టోర్ల నుండి లభిస్తుంది.

1) సరళమైన అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్

మూర్తి 1 ఈ సాధారణ అల్ట్రాసోనిక్
జెనరేటర్ చాలా ఇబ్బంది లేకుండా నిర్మించబడవచ్చు
మరియు చాలా త్వరగా.

మా మొట్టమొదటి సర్క్యూట్, పై అంజీర్లో చూపబడింది, ఇది అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్, ఇది బాగా తెలిసినది 555 ఐసి టైమర్ సర్దుబాటు పౌన frequency పున్యంలో అస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్ సర్క్యూట్లో. డిజైన్ ఒక చదరపు వేవ్ సిగ్నల్‌ను అందిస్తుంది, ఇది R2 తో పనిచేస్తుంది, 12 kHz నుండి 50 kHz కంటే ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో ట్యూన్ చేయడానికి.

కెపాసిటర్ సి 1 విలువను తక్కువ విలువను ఉపయోగించడం ద్వారా ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని సులభంగా సర్దుబాటు చేయవచ్చు, అయితే శ్రేణి ఎక్కువ ఎత్తుకు వెళ్తుంది, పెద్ద విలువ పరిధిని చాలా చిన్నదిగా చేస్తుంది.

2) స్థిర 50% డ్యూటీ సైకిల్‌తో అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్

పై అంజీర్ 2 లో వెల్లడించిన తదుపరి అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్, ఒంటరి 4049 CMOS విలోమ బఫర్ IC యొక్క 6 బఫర్ గేట్లను ఉపయోగించుకుంటుంది.

బఫర్‌ల జంట, U1a మరియు U1b, వేరియబుల్-ఫ్రీక్వెన్సీలో జతచేయబడినట్లు చూడవచ్చు astable-oscillator సర్క్యూట్ 50% విధి చక్రం, చదరపు తరంగ ఉత్పత్తి.

కనెక్ట్ చేయబడిన పైజో మూలకంపై అవుట్‌పుట్‌ను మెరుగుపరచడానికి మిగిలిన 4 బఫర్‌లు సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి. ఈ మెరుగైన అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి మునుపటి IC 555 వెర్షన్‌తో సమానంగా ఉంటుంది. ఏదేమైనా, ఈ డిజైన్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం పూర్తి పౌన frequency పున్య శ్రేణి చుట్టూ దాని ఖచ్చితమైన 50% విధి చక్రం.

కెపాసిటర్ సి 1 విలువను తగ్గించడం ద్వారా ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని ఎక్కువ చేయవచ్చు మరియు సి 1 కోసం అధిక విలువలను ఉపయోగించడం ద్వారా ఫ్రీక్వెన్సీని తగ్గించవచ్చు. 100 కె పొటెన్షియోమీటర్, రెసిస్టర్ R3 తో పాటు, అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీని పరిష్కరిస్తుంది.

3) పిఎల్ఎల్ అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్

PLL LM567 IC మరియు పుష్ పుల్ అవుట్పుట్ పిజో డ్రైవర్ ఉపయోగించి ఖచ్చితమైన మరియు శక్తివంతమైన అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్ సర్క్యూట్

ది LM567 దశ-లాక్-లూప్ (PLL) IC పై చిత్రంలో నిరూపించబడిన విధంగా మా 3 వ భావనలో అల్ట్రాసోనిక్ ఫ్రీక్వెన్సీని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ సర్క్యూట్ మునుపటి రెండు అల్ట్రాసోనిక్ భావనల కంటే మెరుగైన అనేక లక్షణాలను అందిస్తుంది.

మొదట, IC 567 యొక్క అంతర్నిర్మిత ఓసిలేటర్ 1 Hz లోపు మరియు 500 kHz కంటే ఎక్కువ నుండి చాలా పెద్ద ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రంలో పనిచేయడానికి అభివృద్ధి చేయబడింది. జనరేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ తరంగ రూపం, పిన్ 5 వద్ద, దాని పనితీరు పరిధి ద్వారా అత్యుత్తమ సమరూపతను ప్రదర్శిస్తుంది.

అవుట్పుట్ పైజో ట్వీటర్ (SPKR1) ఇంపెడెన్స్‌తో చాలా దగ్గరగా సరిపోతుంది అనే కారణంతో జెనరేటర్ ఇతర రెండు సర్క్యూట్‌లతో పోలిస్తే పెరిగిన ఉత్పత్తిని ఇస్తుంది.

సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ సుమారు 10 kHz ద్వారా 100 kHz కంటే ఎక్కువ సర్దుబాటు చేయవచ్చు పొటెన్షియోమీటర్‌తో పనిచేస్తోంది R5. 567 యొక్క అవుట్పుట్ను దూరంగా ఉంచడానికి మరియు ట్రాన్సిస్టర్లు Q2 మరియు Q3 ఉపయోగించి సృష్టించబడిన అవుట్పుట్-యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ను నడపడానికి ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 ఒక సాధారణ కలెక్టర్ సర్క్యూట్ లాగా కట్టిపడేశాయి. IC యొక్క పిన్ 7 కనెక్షన్‌ను విచ్ఛిన్నం చేసి, సిరీస్‌లో స్విచ్ కీని చొప్పించడం ద్వారా సర్క్యూట్‌ను అల్ట్రాసోనిక్ సిడబ్ల్యూ ట్రాన్స్‌మిటర్‌గా మార్చవచ్చు.

అలాంటప్పుడు, సంకేతాలను వినడానికి మీకు కొన్ని రకాల అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ అవసరం మరియు ఇది మా తదుపరి సర్క్యూట్లో మేము చర్చించబోతున్నాం.

4) అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ సర్క్యూట్లు

ఈ ట్యూనబుల్ IC 567 అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్‌ను జత చేయవచ్చు
ఉత్తమ ఫలితాల కోసం LM 567 అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్మిటర్ గురించి వివరించారు.

ఫ్రీక్వెన్సీ ట్యూనింగ్ సామర్ధ్యాన్ని కలిగి ఉన్న 567 పిఎల్ఎల్ ఐసిని ఉపయోగించి అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ సర్క్యూట్ పై రేఖాచిత్రంలో చూపబడింది. IC యొక్క ట్యూనబుల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ మునుపటి జనరేటర్ సర్క్యూట్‌తో సమానంగా ఉంటుంది మరియు అదే శ్రేణి పౌన .పున్యాన్ని నిర్వహిస్తుంది. IC యొక్క పిన్ 8 డిటెక్టర్ పిన్ వద్ద ఒక LED ఉంచబడుతుంది, ఇది గుర్తించిన సంకేతాలను త్వరగా సూచిస్తుంది.

పిజో పరికరం గుర్తించిన నిమిషం అల్ట్రాసోనిక్ సంకేతాలను విస్తరించడానికి ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 ఉంచబడుతుంది మరియు వాటిని పిఎల్‌ఎల్‌కు ఫార్వార్డ్ చేస్తుంది.

ఎలా పరీక్షించాలి

అల్ట్రాసోనిక్ పనిని పరీక్షించడానికి, IC 567 అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్ సర్క్యూట్ను ఆన్ చేసి, ట్రాన్స్మిటర్ పిజోను ఆ ప్రాంతం అంతా తరలించండి. కనీస సెట్టింగ్‌తో ప్రారంభించి, మీరు స్పీకర్ నుండి ఏదైనా వినలేకపోయే వరకు R5 బిట్‌ను బిట్-ట్యూన్ చేయండి. ఇది అధిక-పౌన .పున్యానికి మీ చెవి యొక్క సున్నితత్వాన్ని బట్టి సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీని సుమారు 16 మరియు 20 kHz కు పరిష్కరించాలి.

ఇప్పుడు, అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ సర్క్యూట్లో స్విచ్ చేసి, దాని పైజో ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ను జనరేటర్ యొక్క స్పీకర్ నుండి సుమారు 12 అంగుళాల దూరంలో ఉంచండి, అయినప్పటికీ ఖచ్చితమైన దిశలో ఇటైమ్ చేసినప్పటికీ. కనీస పౌన frequency పున్య బిందువు నుండి (ఇది కుండ యొక్క గరిష్ట నిరోధక పరిధికి అనుగుణంగా ఉంటుంది) రిసీవర్‌ను R5 ద్వారా సర్దుబాటు చేయండి మరియు రిసీవర్ యొక్క LED ని ప్రకాశించేలా చూసేవరకు కొద్దిసేపు ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచుతుంది.

ట్రాన్స్మిటర్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్స్కు రిసీవర్ స్పందించడం లేదని మీరు చూస్తే, రిసీవర్ యొక్క పిజోను జెనరేటర్ యొక్క స్పీకర్ను ఖచ్చితంగా లక్ష్యంగా చేసుకోవడానికి ప్రయత్నించండి మరియు దీన్ని నిరంతరం చేస్తూ ఉండండి. రిసీవర్ సిగ్నల్ మరియు ఎల్ఈడి లైట్లను గుర్తించిన వెంటనే, రెండు టిఎక్స్ / ఆర్ఎక్స్ పిజోను కనీసం పది అడుగుల దూరం తరలించి, చక్కటి ట్యూనింగ్‌ను మళ్లీ ప్రారంభించండి.

అన్నీ సంతృప్తికరంగా పనిచేస్తున్నాయని మీరు కనుగొన్న తర్వాత, మీరు ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క అటాచ్డ్ టెలిగ్రాఫ్ కీని (పిన్ 7 వద్ద ఐచ్ఛికం) ఉపయోగించుకోవచ్చు మరియు రిసీవర్‌లోని LED స్పందనను చూడండి.

టెలిగ్రాఫ్ కీని ఉపయోగించి మీరు ట్యాప్ చేసినట్లుగా డాట్-అండ్-డాష్ శైలిలో మెరుస్తూ LED దీనికి ప్రతిస్పందించాలి. ఈ అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్ / రిసీవర్ సెట్ యొక్క అదనపు అప్లికేషన్ సూటిగా దొంగల అలారం సెన్సార్ రూపంలో ఉంటుంది.

రిసీవర్ యొక్క LM567 మరియు బ్యాటరీ యొక్క పాజిటివ్ పోల్ యొక్క పిన్ 8 అంతటా 5 V రిలేను అటాచ్ చేయండి. Tx మరియు Rx పిజో పరికరాలను సుమారు ఒక అడుగు దూరంలో అమర్చండి మరియు ఒకే మార్గంలో కేంద్రీకరించండి, కానీ సమీపంలోని ఏదైనా వస్తువు నుండి స్పష్టంగా ఉంటుంది.

ఒక వ్యక్తి ఒక జత స్పీకర్లకు దగ్గరగా మరియు ముందు వైపు వెళితే, అల్ట్రాసోనిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ తిరిగి ప్రతిబింబిస్తుంది, రిసీవర్ యొక్క రిలేను ఆన్ చేయడానికి ప్రేరేపిస్తుంది. అలారం లేదా సైరన్ పరికరాన్ని మార్చడానికి రిలే యొక్క అవుట్పుట్ పరిచయాలు వర్తించబడతాయి.

5) అత్యంత సున్నితమైన అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ సర్క్యూట్

చివరి అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ సర్క్యూట్ డిజైన్ వాస్తవానికి చాలా సున్నితమైన అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్, ఇది అల్ట్రాసోనిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో దాదాపు ఏదైనా సులభంగా తీసుకోగలదు. మీరు కీటకాలు, గబ్బిలాల కమ్యూనికేషన్లు, ఇంజిన్లు మొదలైనవాటిని వినవచ్చు. అధిక నాణ్యత గల అల్ట్రాసోనిక్ వ్యవస్థలను అభివృద్ధి చేయడానికి పైన వివరించిన అల్ట్రాసోనిక్ జనరేటర్లతో కలిపి ఈ ఆలోచనను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

డిజైన్, ప్రత్యక్ష మార్పిడి సూత్రాన్ని ఉపయోగించి పనిచేస్తుంది. ట్రాన్సిస్టర్‌లు క్యూ 1 మరియు క్యూ 2 పైజో స్పీకర్ గుర్తించిన అల్ట్రాసోనిక్ సిగ్నల్‌లను పెంచుతాయి. Q2 యొక్క కలెక్టర్ అవుట్పుట్ అప్పుడు JFET (Q3) ఇన్పుట్ను నడపడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఉత్పత్తి-డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ లాగా కట్టిపడేశాయి.

ఈ భావనలోని పిఎల్ఎల్ (యు 1) దశ ట్యూనబుల్ హెటెరోడైన్ ఓసిలేటర్ లాగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది అదనంగా జెఎఫ్ఇటి డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్పుట్ను ఫీడ్ చేస్తుంది. ఇన్‌బౌండ్ అల్ట్రాసోనిక్ సిగ్నల్ హెటెరోడైన్-ఓసిలేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీతో కలిసి మొత్తం మరియు వ్యత్యాస ఫ్రీక్వెన్సీని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

అధిక పౌన frequency పున్య మూలకం C3, R8 మరియు C6 భాగం నెట్‌వర్క్ ద్వారా ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది. మిగిలిపోయిన తక్కువ పౌన frequency పున్య అవుట్పుట్ LM386 ఆడియో యాంప్లిఫైయర్ ఇన్పుట్ అంతటా ప్రవేశించడానికి అనుమతించబడుతుంది. సర్క్యూట్ యొక్క ఆడియో అవుట్‌పుట్‌కు స్పీకర్ లేదా హెడ్‌ఫోన్‌లు జతచేయబడతాయి.

6) 20 kHz పరిధి కంటే ఎక్కువ శబ్దాలు వినడానికి మరొక అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ సర్క్యూట్

మన చెవి యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ డిటెక్షన్ పరిధి 13 kHz ఫ్రీక్వెన్సీ వరకు ఉండదు. అల్ట్రాసౌండ్ డిటెక్టర్ యొక్క పని ఏమిటంటే అధిక పౌన frequency పున్య శబ్దాల యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చడం ద్వారా ఈ పరిమితిని ఓడించడం, ఉదాహరణకు కుక్క ఈలలు, కేవలం వినగల గ్యాస్ లీకేజీలు, బ్యాట్ స్లీపింగ్ మరియు అనేక కృత్రిమ అల్ట్రాసోనిక్ శబ్దాలు ఉదాహరణకు ఒక వార్తాపత్రికపై తేలికగా నొక్కడం.

ఇన్పుట్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ కనుగొన్న 'అల్ట్రాసౌండ్' పెంచబడుతుంది మరియు ఉత్పత్తి డిటెక్టర్కు ఇవ్వబడుతుంది. BFO స్థిరత్వానికి ఎక్కువ ప్రాముఖ్యత ఉండకపోవచ్చు కాబట్టి అస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్ చేర్చబడింది. అవసరమైన సిగ్నల్ డిఫరెన్షియల్‌తో పాటు, సర్క్యూట్ అదనంగా BFO సిగ్నల్‌ను సొంతంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అలాగే సమ్మింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తరువాత ఇది 4 kHz వద్ద స్థిరపడిన తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ లోపల ముగుస్తుంది.

హెడ్‌ఫోన్‌ల సమితిని ఆపరేట్ చేయడానికి ఇక్కడ సిగ్నల్ మళ్లీ విస్తరించబడింది. సర్క్యూట్ సుమారు 8 మిల్లియాంప్స్‌తో పనిచేస్తుంది, కాబట్టి ఇది 9 V డ్రై బ్యాటరీ నుండి సులభంగా శక్తినిస్తుంది.