Neste post vamos aprender como configurar o circuito astável IC 555 para criar vários circuitos geradores de efeitos sonoros de sirene e alarme
A configuração versátil do multivbrador astável do IC 555 nos permite implementá-lo para fazer vários tipos de sirenes e circuitos de alarme. Isso se torna possível porque um astável é basicamente um gerador de formas de onda, podendo ser customizado para gerar diferentes tipos de formas de ondas sonoras, assemelhando-se a sons de alarmes e sirenes.
Alarme monótono
Na figura abaixo podemos ver o IC 555 configurado como um circuito de alarme monótono de frequência de 800 Hz.
O alto-falante pode ter qualquer valor de impedância, devido à presença da resistência limitadora de corrente Rx. Um valor seguro pode ser em torno de 70 Ohms 1 watt.
Para fazer um circuito de alarme de tom contínuo de alta potência, podemos atualizar o circuito acima através de um driver de transistor de potência Q1 e um alto-falante mais potente, conforme mostrado abaixo:
Como o projeto pode produzir um alto nível de tensão de ondulação, D1 e C3 são incluídos para evitar a interferência de ondulação com o funcionamento do IC 555.
Os diodos D2 e D3 são incluídos para neutralizar os picos de comutação indutivos gerados pela bobina do alto-falante e para proteger o transistor Q1 contra danos.
Circuito de Alarmes IC 555 Pulsado
O alarme monótono de 800 Hz anterior pode ser convertido em um alarme pulsado de 800 Hz mais interessante adicionando outro multivibrador astável com o circuito gerador de tom, conforme mostrado abaixo.
Já estudamos como o pino 5 pode ser usado para controlar a largura de pulso do IC 555.
Aqui o IC 2 é configurado como um circuito oscilador de 1 Hz que faz com que o pino 5 do IC 1 fique alternadamente baixo a uma taxa de 1 Hz. Isso, por sua vez, faz com que a largura de pulso do pino 3 800 Hz se reduza a uma extensão que quase desliga Q1. Isso produz um efeito de alarme pulsado agudo de 1 Hz no alto-falante.
Circuito de sirene de alarme Warble He-Haw
Se você deseja converter o projeto anterior em um alarme de uivo perfurante, você pode fazê-lo simplesmente substituindo o diodo D1 por um resistor de 10 K, conforme revelado no diagrama acima. Também conhecido como alarme he-haw, estes são comumente usados em veículos de emergência europeus.
Sabemos que o pino 5 pode ser usado com um sinal externo alto/baixo para modular a saída do pino 3 com larguras de pulso de ampliação/estreitamento correspondentes. A alimentação alternada alta baixa de 1 Hz no pino 5 do IC2 força a tensão do pino 3 de saída do IC 1 a gerar uma frequência que muda simetricamente variando de 500 Hz a 440 Hz. Isso faz com que o alto-falante gere o som de alarme agudo de alto volume necessário a uma taxa de 1 Hz.
Fazendo uma sirene de polícia
O IC 555 também pode ser usado para fazer um circuito de sirene de polícia perfeitamente imitado, conforme demonstrado acima.
O circuito é projetado para produzir o som típico de lamento comumente ouvido em sirenes de polícia.
Aqui IC2 é conectado como um oscilador de baixa frequência com uma frequência ajustada em uma taxa de 6 segundos ON OFF.
A rampa de onda triangular exponencial lenta gerada em seu C1 é alimentada na base de Q1 configurada como um seguidor de emissor.
A frequência de IC1 é definida em 500 Hz, que se torna sua frequência central.
A rampa de subida e descida lenta na base de Q1 segue em seu emissor e modula o pino 5 de IC1. A rampa lenta causa ciclos alternados de tensão crescente lenta por 3 segundos e tensão de decaimento lento por 3 segundos no pino 5. Devido a esta frequência do pino 3 e o PWM também modula de acordo, gerando o efeito sonoro da sirene da polícia.
Circuito de alarme de Star Trek de alerta vermelho
O circuito final da lista é outro gerador de efeitos sonoros muito interessante usando o IC 555 astable. É o gerador de som de alarme de alerta vermelho, também chamado de sirene de Star Trek devido ao seu uso frequente na popular série de TV Star Trek.
Normalmente, o som do alarme de alerta vermelho inicia com um tom de baixa frequência, que sobe para uma nota de alta frequência em um intervalo rápido de cerca de 1,15 segundo e é interrompido por 0,35 segundo e novamente sobe de uma frequência baixa para alta, e o ciclo continua dando origem ao som do alarme de alerta vermelho de Star Trek.
Assim como os circuitos anteriores de alarme e som de sirene, este circuito também continua repetindo a sequência enquanto permanecer energizado.
O IC 2 aqui é configurado como um circuito oscilador não simétrico. O capacitor C1 é carregado alternadamente através dos elementos R1 e D1, e é descarregado alternadamente através de R2.
Isso produz um rápido aumento e desvanecimento em dente de serra no capacitor C1. Este sinal de rampa é armazenado em buffer pelo seguidor de emissor e aplicado como uma tensão de modulação ao pino de entrada de controle 5 de IC1 via R7.
Devido à natureza dente de serra, essa forma de onda faz com que a frequência de saída do pino 3 do IC1 aumente gradualmente para a porção de decaimento lento da forma de onda e, em seguida, caia rapidamente durante a parte de colapso da forma de onda.
Durante cada seção de decaimento do ciclo de forma de onda, o pulso retangular correspondente do pino 3 do IC2 desliga instantaneamente Q2, o que por sua vez faz com que o pino2 do IC2 fique baixo. Isso interrompe a saída C2 e o tom crescente no alto-falante, dando origem ao peculiar efeito sonoro de alarme de Star Trek de alerta vermelho.
Sirene Whooper Destruidor
Você já viu aqueles bons e velhos filmes da Marinha da Segunda Guerra Mundial, onde você pode ter ouvido aquele som especial de sirene “whoop – whoop – whoop” enquanto um navio destróier cruzava as ondas do oceano, com suas armas de fogo disparando, e todos os membros da tripulação gritando “estações de batalha” !”. O circuito IC 555 abaixo criará o mesmo efeito sonoro de sirene distinto “whooper”, e isso pode causar muitas viradas de cabeça.
Se você realmente deseja chamar a atenção das pessoas, pode usar um amplificador para aumentar o efeito sonoro do whooper. O IC U1 é conectado como um oscilador assimétrico de baixa frequência. Q1 inverte o sinal de saída e o fornece ao terminal de reset de U2 no pino 4. O IC 555 U2 é conectado como um oscilador de áudio e começa a operar assim que a saída UI 555 fica baixa.
Como o potencial constante do pino 5 do U2 é constante, o circuito pode apenas criar um “bipe”. som. A tensão sobre o capacitor C é aplicada à base do transistor Q2, ligando-o, o que aterra o pino 5 de U2 555. Uma vez que a frequência do sinal de reset do pino 4 no pino 4 cai, faz com que a frequência de saída U2 aumente. O som do U2 555 então começa a soar como o “whoooop”, que começa com um tom de baixa frequência e gradualmente termina com um tom agudo de piercing.
De volta para você
Bem, essas foram algumas dicas sobre como usar o IC 555 para criar circuitos úteis de alarme e sirene. Você tem algum outro gerador de efeitos sonoros interessante usando o IC 555? Se o fizer, forneça os detalhes aqui, teremos o maior prazer em incluí-lo na lista acima.
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