Схема полицейской крякалки. Милицейская крякалка (сирена) на PIC-микроконтроллере

Однажды автору этих строк пришлось ремонтировать скутер китайского производства, приведенный «поколением некст» в довольно-таки удручающий вид. Помимо множества чисто механических проблем, на скутере, вдобавок, имелись еще и «электрические» неполадки — должно быть, юные гонщики не очень-то интересовались техническим состоянием своего «железного коня», и поэтому катались с «умершим в ноль» регулятором напряжения — в результате чего на машинке оказались сгоревшими практически все лампы, а также не работал звуковой сигнал.

Как сделать крякалку на автомобиль

И если регулятор с лампочками, покопавшись пару часов в гараже, удалось-таки раздобыть, то вот с поиском «дудки» дело обстояло немного сложнее — в мотомагазине она стоила, ни много, ни мало, 400 целковых; да и плюс ко всему, на тот момент отсутствовала в продаже. Идея поставить на скутер автомобильный «клаксон», после некоторых раздумий, также была отвергнута — слишком уж у него большая мощность — скорее всего, слабенькая кнопка в рулевом переключателе не выдержит и начнет подгорать, а городить дополнительное реле тогда почему-то не захотелось.

Да и цена у автомобильного «гудка» немалая — еще больше, чем у мотоциклетного. Вот тут то и родилась идея оснастить скутер каким-либо само-дельным сигналом, имеющим при этом небольшую себестоимость изготовления. Ну, а если уж и затевать самопал, то пускай тогда результат будет интересным и необычным — работает, так сказать, на имидж «мопедки».

Так как жизнь данному скутеру предстояла нелегкая, в сельской местности — там, где гаишников не видывали со времен Ивана Сусанина, а дорожными инспекторами само- провозгласились абсолютно тихие и трезвые пастухи (со своими рогатыми подопечными в качестве стажеров); возникла идея оснастить машинку сигналом, напоминающим знамени-тую «крякалку” — наподобие той, что устанавливается на автомобили полиции и прочих экстренных служб — ведь в деревне такая «маленькая шалость», скорее всего, никаких проблем не создаст (в отличие от города, где подобных вольностей ДПС, конечно же, не допустит — и правильно, кстати, сделает!).

Пробежка по радиолюбительским сайтам показала, что «крякалки» самодельщиками, в принципе, создаются; правда, в последнее время все больше этих устройств строится на… микроконтроллерах! Мне же такой подход показался расточительным и не вполне оправданным — по сути, использовать для таких вещей МК — это все равно, как стрелять из пушки по воробьям (хотя, сам я работать с МК, вообще-то умею, и очень даже люблю). Поэтому, решено было придумать максимально простую и дешевую «крякалку» — такую, чтобы каждый, кто способен держать в руках не только руль своего «дачного коня», но и паяльник, смог бы без труда ее повторить. имея в наличии пару часов свободного времени и пригоршню копеечных радиодеталей.

Но для начала предстояло разобраться с тем, что же все-таки представляет из себя то самое «кряканье», столь нелюбимое большинством нарушителей ПДД? А так как подойти к полицейской машине с осциллографом и побибикать не представлялось возможным (по крайней мере, без серьезных последствий для здоровья ©), то пришлось пойти другим путем установить на свой ПК специальную программу (Signal Generator из пакета WaveTools — генератор звуковых колебаний, с возможностью задавать их частоту и форму; автор программы — Paul Kellett) для того, чтобы немного поэкспериментировать и подобрать нужное звучание на слух.

И вот, после нескольких часов насилия над собственными ушами, тайное наконец-то стало явным: искомое «кряканье” — это всего-навсего несимметричные прямоугольные колебания частотой 80-90 Гц, имеющие коэффициент заполнения в диапазоне от 3 до 12 % — то есть, по сути дела, обыкновенный ШИМ-сигнал. Автору этих строк наиболее близкими к «фирменным» показались два варианта (в особенности — первый): 80 Гц при 4%, и 85 Гц при 9%.

Кстати, если частоту данного сигнала поднять до 250-400 Гц. а коэффициент заполнения сделать равным 15-30 %, то звучание станет очень похожим на звук стандартного автомото «гудка». Значит, для того, чтобы «покрякать», достаточно будет даже самого простейшего ШИМ- генератора — лишь бы он более-менее точно обеспечивал на выходе звуковой сигнал с заданными характеристиками.

Схема получившегося устройства приведена на рисунке — она представляет собой классический несимметричный мультивибратор, нагруженный на транзисторный ключ, который является здесь простейшим усилителем. Номиналы элементов в данной схеме указаны для режима 80 Гц/4%. Частота, а также скважность импульсов на выходе такого генератора зависят от сопротивлений R1 (задает длительность импульса), R2 (задает длительность паузы) и емкости С1. Расчет длительности импульса производится по формуле:

Тимп. (сек)=0,8*С1 (мкФ)*R1 (кОм)/1000; длительность паузы рассчитывается аналогичным образом, только вместо значения R1 необходимо подставить значение R2. Соответственно, для того, чтобы рассчитать сопротивление резистора R1 (или R2) для заранее известного значения времени импульса (или паузы), нужно воспользоваться формулой, обратной предыдущей:

R(кОм)=Тимп. (сек)/0,8*С1(мкФ)*1000. Длительность импульса/паузы (в секундах) можно рассчитать, задав необходимую частоту F (в Гц) и скважность D (в процентах), по формулам:

Тимп.=(1/(F*100))*D,

Тпауз.=(1/(F*100))*(100-D).

Если по результатам расчетов сопротивления резисторов получатся очень большими (несколько МОм), и в наличии таких не окажется (у автора этих строк, например, поначалу именно так и вышло), то можно просто увеличить емкость С1 в 5-10 раз. а сопротивления резисторов, соответственно, во столько же раз уменьшить. Желательно также предусмотреть возможность некоторой регулировки частоты в готовом устройстве. дабы добиться наиболее [неприятного звучания.

Для этого емкость реального С1 нужно выбрать несколько меньше расчетной, а параллельно ему включить «подстроечник», которым и будет, в небольших пределах, производиться «подгонка». Выходной транзистор VT1, в принципе, можно использовать и биполярный, но все- таки лучше взять именно МДП — не обязательно тот, который указан на схеме (IRF610 был выбран только потому, что он «попался под руку») — подойдет практически любой п- канальный; главное, чтобы он имел Imax не менее 1 А и Umax не менее 30 В (применимы, к примеру IRF610-640, IRF740, IRF3205 — также, как и многие другие).

Все дело здесь в том, что сопротивление перехода у биполярного транзистора, пусть даже и полностью открытого в режиме насыщения, тем не менее имеет достаточно большую величину — иногда оно может превышать 10 Ом; а вот активное сопротивление нагрузки — обычного динамка — при этом составляет всего лишь 2- 8 Ом. Таким образом, транзистор и его нагрузка образуют собой как бы делитель напряжения, сопротивление нижнего плеча которого (транзистора) иной раз может оказаться в два (или даже более) раза выше, чем сопротивление верхнего плеча (динамика).

В результате падение напряжения на транзисторе начинает превышать падение напряжения на нагрузке, что в свою очередь неизбежно приводит к уменьшению громкости звука — ведь по сути, последовательно с динамиком оказывается включенным дополнительное сопротивление транзисторного перехода — те самые 5-10 Ом. Иное дело — ключ на транзисторе МДП: в открытом состоянии сопротивление его канала составляет менее Ома (у некоторых моделей — даже сотые доли Ома!) — то есть, находится на уровне обычного проводника; а это означает, что практически все приложенное к нагрузке напряжение будет падать именно на ней — вместо того, чтобы впустую разогревать кристалл управляющего транзистора.

Если же возможности (или желания) использовать МДП-транзистор нет, то сгодится и пара биполярных — их нужно подключить по схеме Дарлингтона. Идеальным звукоизлучателем для данного устройства мог бы стать «колокол» фабричного изготовления — наподобие тех, что устанавливают на вокзале для оповещения пассажиров — конечно, если бы он встречался в продаже почаще и по привлекательной цене. Однако, можно обойтись и вовсе без затрат, использовав в качестве звукоизлучателя обычную динамическую головку — желательно, чтобы она была побольше и помощнее (хотя, автор этих строк получил неплохие результаты и с простым двухваттным «овалом» от «умершего» советского радиоприемника).

Причем это — чуть ли не единственный в радиоэлектронике случай, когда принцип «чем хуже — тем лучше» является совершенно оправданным: динамик может быть «охрипшим», иметь надорванный диффузор — проверенно, «кряканье» от этого нисколько не потеряет, и даже наоборот — звук станет более «сочным» и «злым». Неплохим звучанием (да еще и высокой механической прочностью — не в пример хлипким динамикам!) обладают также и сирены от автомобильных сигнализаций.

Приобрести подобное изделие можно за копейки — на ближайшей авторазборке; далее понадобится вскрыть корпус сирены, отпаять от ее звукоизлучателя платку штатного «синтезатора завываний», а затем подключить вместо последнего описанное устройство. Плюс ко всему, корпуса у большинства автосирен не только прочные и герметичные, но еще и весьма просторные, благодаря чему вся схема «крякалки» может быть легко размещена непосредственно в таком корпусе. Единственным ограничением здесь является тот факт, что далеко не все сирены хорошо воспроизводят низкие частоты.

Печатная плата для устройства не разрабатывалась — в авторском варианте основой для всех деталей, кроме микросхемы, послужил обрезок фольгированного стеклотекстолита размером ~10×45 мм, с вытравленными на нем контактными площадками (если нет желания травить, то можно просто вырезать их скальпелем или бормашинкой); затем к этой импровизированной платке я подпаял микросхему — обычными монтажными проводниками, на которых она и держится (также возможно собрать устройство и на готовой макетной плате — «решете”). После испытания конструкции для нее был изготовлен корпус длинной около 45 мм, вырезанный из пластикового кабель-канала 40×40 мм.

Крышку канала сделал длиннее его П-образной части на 20 мм, чтобы в образовавшемся припуске просверлить отверстие под болт крепления. В результате получилась вполне приличная коробочка с «ушком» — наподобие «девяточного» реле, только немного крупнее. Для герметизации корпуса была предпринята весьма опрометчивая попытка залить его разогретым на паяльной лампе битумом, отчего схемка благополучно отправилась в свой «электронный рай» (не повторяйте моих ошибок!).

Второму экземпляру повезло больше — его корпус решено было заполнить прозрачным строительным силиконом (который продается в больших шприцах — «пистолетах»), и «пациент» мужественно вытерпел данную “экзекуцию». Правда, у силикона есть один существенный недостаток — в относительно большом объеме корпуса он застывает крайне медленно, даже если «сушить» его на батарее; поэтому полной полимеризации такой герметик достигнет только через несколько недель.

В конечном итоге, себестоимость всего этого «тюнинга» оказалась даже ниже указанных в названии статьи 10 руб. — фактически, покупать пришлось только К176ЛА7 (~3 руб., заменима на К561ЛА7, К176(561)ЛЕ5; а при незначительном изменении схемы — также и на К176(561)ЛН2); все остальные детали, включая выходной транзистор и динамик, благодаря многолетнему «собирательству и разбирательству» достались мне абсолютно бесплатно.

Приведенное устройство пригодится не только в качестве оригинального «клаксона» для скутера или велосипеда — его с успехом можно использовать и как ревун в охранной (или противопожарной) сигнализации — звук полицейской машины, неожиданно заставший врасплох любителей чужого добра, скорее всего придется им «по вкусу». А в сельском хозяйстве такая «крякалка» поможет отпугнуть непрошеных гостей — грызунов, кротов, птиц и т.д., от долгожданного урожая — автор этих строк, к примеру, лично наблюдал, как звук этого устройства распугал целый выводок сорок.

В подобных случаях придутся кстати и логические элементы D1.3-D1.4, которые остались в микросхеме незадействованными: на них, например, можно собрать симметричный мультивибратор на 2-3 Гц (по классической схеме), и уже его импульсами запускать описанный здесь звуковой генератор — тогда звук «крякалки» станет прерывистым, что хорошо для применения в сигнализациях. Или же использовать для запуска «крякающего» генератора еще один, аналогичный ШИМ-генератор, рассчитав его параметры таким образом, чтобы звук включался, например, секунд на пять каждые полминуты — получится практически полный аналог широко разрекламированного (и совсем недешевого!) промышленного прибора «Антикрот».

Вдобавок, схемка будет полезна также и для озвучки каких-нибудь игрушек, постановок, игр и т.п.

Внимание! Звук, воспроизводимый описанным здесь устройством, приравнивается к спецсигналам, а они разрешены к установке только на транспортные средства специализированных госслужб! Самовольное оснащение личного или коммерческого транспорта подобными сигналами является правонарушением, в результате которого к нарушителю могут быть применены различные санкции: от крупного штрафа (>5000р.), до лишения «прав» или даже ареста (последнее — в тех случаях, когда спецсигнал был использован для совершения других правонарушений). Такие жесткие меры вполне справедливы — на дороге не место лихачам, хамам и эгоистам, которые считают себя особенными и подвергают бездумному риску как собственную жизнь, так и окружающих их людей. Давайте будем вежливыми — как на дороге, так и в жизни!

Сегодня мы рассмотрим последний модуль для вип-сигнала (крякалки) - это усилитель мощности. Недавно ко мне принесли крякалку с вышедшим из строя УМЗЧ. Если владеете таким устройством, то не нужно его включать более 10 секунд - усилитель сгорит! Ну а если у вас есть крякалка как у ментов, то смело можете включать его столько сколько хотите! В милицейских крякалках усиления сигнала происходит при помощи звукового преобразователя с мощными транзисторами, которые могут работать часами и не сгореть. В китайских дешевых сигналах стоит усилитель на основе микросхем TDA2003, благодаря мостовому подключению двух микросхем удалось получить мощность до 30 ватт. Мощность по сравнению милицейскими 300 - ваттными краякалками конечно ничтожная, но звук достаточно громкий. Со также можете ознакомится на нашем сайте. Итак, после включения стало ясно, что сгорели миросхемы, их очень легко достать или купить на радиорынке за ничтожную сумму. Микросхемы также можно заменить на TDA2002, хотя последниее редко попадаются, отечественный аналог микросхемы TDA2003 - знаменитая 174ун14.

Микросхемы были заменены, также была выяснена причина по которой они перегорели - если включать устройство на несколько секунд, микросхемы будут кипеть, дело в том, что они поставлены на общий теплоотвод с небольшой площадью.

Был также заменен теплоотвод на более большой. Типичная мостовая схема подключения усилителей на микросхеме TDA2003 показана ниже.

Резисторы 2 ом можно заменить самодельными. Для этого берем пасту от гелиевой ручки и на ней виток к витку мотаем 20 витков провода с диаметром 0,5 миллиметра. Можно мотать в два ряда, чтобы резистор получился компактным. Все полярные конденсаторы которые использованы в схеме подбираем с напряжением на 16 или 25 вольт.

Питание усилителя подается через реле, но его можно исключить из схемы, поскольку тут можно использовать прямое подключение проводами, не такие уж и большие токи чтоб провода не выдержали.

Емкость входного конденсатора можно отклонить в ту или иную сторону, на работу усилителя и звуковые параметры это никак не повлияет, поскольку усилитель работает как повторитель сигнала. Нагрузка головки, которая подключена к усилителю 8 ом. Известно, что микросхема может работать на нагрузку 2 ом, при мостовом включении 4 ом, для увеличения громкости можно использовать небольшой трансформатор (железный) с двумя обмотками. Первичку нужно подключить к выходу усилителя. Первичная обмотка должна иметь сопротивление 3,2-4 ом, намотана проводом 0,7-1 мм. Вторичную обмотку мотаем тем же проводом и она должна иметь то же сопротивление, что и первая. Таким образом можно повысить мощность в 1,5-2 раза. Автор - Артур Касьян (АКА).

Приветствую вас, дорогие автолюбители и радиолюбители! Дело было где-то в феврале. Мой друг, с которым я знаком большую часть своей жизни, попросил меня собрать «Крякалку». Главными условиями были: низкая цена, питание от 12 Вольт, наличие хотя бы одной сирены ну и собственно самой функции “кряка”.

Немного поискав схемы этих «крякалок» выяснилось, что собрать дельное устройство получится лишь на микроконтроллере. Остановился я на схеме с микроконтроллером PIC16F628A. До этого момента с микроконтроллерами я был не знаком, и поэтому пришлось немого о них почитать.

Почитав немного про них я понял, что придётся собирать программатор и мною был выбран самый простейший JDMпрограмматор, состоявший всего лишь из нескольких деталей, а именно из платы, четырёх резисторов, стабилизатора на 5 вольт, разъёма COM-порта, батарейки 6F22 ну и собственно самого микроконтроллера.

Программатор предельно прост и поэтому на его изготовление (не считая изготовления платы) у меня ушло буквально 10 минут.

Схема программатора:

Готовый программатор:

Всю «начинку» программатора я спрятал под изолентой. Данный программатор может программировать МК PICв корпусах DIP8, DIP14, DIP18.

Программировал микроконтроллер я программой WinPic800. Если вдруг у кого программатор не заработает с первого раза (как у меня), то проверьте, включён ли у вас COM-порт в настройках BIOS’а.

Схема крякалки:

Фото готового устройства:

Схема почти не содержит деталей. Помимо МК, в ней важны конденсаторы 33пФ 2 штуки и кварц на 4МГц, а остальное по сути не так важно. Звуковые эффекты включаются замыканием на землю соответствующих контактов.

«Голая» схема выдаёт слишком слабый сигнал, и поэтому было решено сделать усилитель. Рассматривались такие варианты как TDA2003, TDA2005, TDA7294, TDA7265 и даже усилитель на транзисторах, в итоге было решено собрать усилитель на TDA7265.

Усилитель включён «мостом» и по уверению разработчиков микросхемы, выдаёт целых 50 ватт мощности. Схема усилителя взята из даташита, изменил совсем немного, электролиты 1мкФ заменил на плёнку. А вот и сама схема:

Усилитель получился достаточно не плохим, тем более что за Hi-Fiя не гонялся, так как он тут и не нужен. По замерам пиковая выходная мощность составила около 40 Ватт.

Валялась у меня плата от каких-то колонок для ПК и она как раз подходила под эту микросхему, поэтому выломав нужный кусок я посадил туда микросхему и весь её немногочисленный обвес. Микросхеме требуется не маленький радиатор.

Фото готового усилителя:

После сборки усилителя я задумался над тем, как же питать всё это дело от 12 вольт? Крякалка ладно, она требует всего лишь 5 вольт, ну а усилителю нужно двухполярное питание +/- 20 вольт. Было решено сделать преобразователь на всем известной микросхеме TL494. Делался он по этой схеме:

Но схему чуть изменил, а именно конденсаторы по питанию с 4-х опустил до одного 2200мкФ 25В и вместо 4-х полевых транзисторов, поставил 2.

R13 желательно ставить 2-х ваттный, так как он немного греется. Включается преобразователь подачей “+” питания на контакт “REM”.

Трансформатор Ш-образный без зазора, первичная обмотка 5+5 витков, вторичная 7+7 витков и 4 витка для питания МК. Вместо IRF3205 вполне подойдут IRFZ44 и подобные.

Фото готового преобразователя:

Преобразователь получился достаточно хорошим и его мощности вполне хватает для питания усилителя. Всё было помещено в металлический корпус и обклеено картоном. Пульт управления был помещён в пластиковый корпус.

Фотки готовой «Крякалки»:



Для озвучивания детских игрушек, мотоциклов и машин на аккумуляторах предлагаю вам сделать простую схему звукового устройства, имитирующего сигнал «Милицейской сирены». Схема простая, содержит небольшое количество деталей и не требует настройки. Её не трудно собрать, заказать прошитые микроконтроллеры можно по ссылке в конце статьи.

Устройство сирены собрано на программируемом микроконтроллере PIC16F628 .

Прошивка имеет две различные сирены и «Крякалку».

Принципиальная схема сирены с усилителем мощности

Печатная плата сирены с УМ

Как пользоваться сиреной?

При нажатии кнопки «Крякалка» включается одноразовая имитация «Милицейской крякалки». При нажатии кнопки «Cтарт» включается «Сирена № 1», при повторном нажатии включается «Сирена № 2». Есть еще эффект имитирующий окончание звучания первой сирены, чтобы включить этот эффект нажмите кнопку «Конец». Чтобы остановить воспроизведение звукового эффекта нажмите кнопку «Стоп». Эта схема проста в сборке и не требует настройки.

«УМ» – Усилитель мощности, схема выше. Данная схема собрана на печатной плате, также на печатной плате есть простой стабилизатор для питания микроконтроллера.

Кнопки для данного устройства были взяты от панели старой автомагнитолы, но также можно использовать простые тактовые кнопки.

Так же вам понадобится программатор для PIC. В интернете много различных схем программаторов.

Для передачи данных используется обычно используется USB или COM порт.

Можно купить готовый нужный программатор не дорого в Китае.

Доработка: «Крякалка с мигалкой»

При желании можно добавить к схеме «крякалки» ещё и светодиодную мигалку на PIC12F675!

Фото собранной платы с мигалкой

Видео работы сирены с мигалкой

Если есть желание собрать предлагаемую сирену с мигалкой, можете приобрести набор для её сборки с прошитыми микросхемами по ссылке: vsmaster.ru

Сергей В. г.Камышин. (по всем вопросам: [email protected])


П О П У Л Я Р Н О Е:

    В автомобилях часто устанавливают два клаксона, тем самым звук получается двухголосным — оба звучат одновременно. Один сигнал высокого тона с частотой звуковых колебаний около 430 Гц, другой низкого тона с частотой около 320 Гц.

    Но при поочередном звучании клаксонов резко контрастирует автомобильный сигнал на фоне ему подобных. Ранее мы рассматривали похожую схему:

    Есть ещё другой вариант…

Для любителей пощекотать нервы, приводим вам схему милицейской «крякалки». Сразу отметим, дело это административно наказуемо, поэтому не советуем пользоваться устройством в городе. Поймают, принепременно накажут.

Для изготовления нам понадобиться сделать не только сам генератор импульсов, как может показаться на первый взгляд, ног и усилитель к нему. Для начала рассмотрим устройство генератора импульсов.

Частота выдаваемых импульсов должна находиться в диапазоне от 10 до 40 Гц, с частотой потом можете проиграться, регулируется она одним подстроечным резистором, настроить по своему вкусу. За основу взята микросхема NE555, навесными элементами собирается генератор низких частот, как представлено на схеме. Подстроечным резистором в 47 кОм, регулируем частоту выходных сигналов.

Однако, микросхема NE555 имеет маленькую мощность и если схему использовать напрямую на динамик, сигнал будет слишком тихий и нужного эффекта не произведет. Поэтому сигнал с выхода генератора необходимо усилить. Усилитель соберем на микросхеме TDA2005, можно использовать и менее мощную микросхему TDA2003, однако эффект будет не такой, TDA2003 обеспечит мощность усилителя максимум до 10 Вт.

TDA2005 при мостовом включении, на одну колонку (стерео нам понятно тут не к чему) обеспечит 20-25 Вт усиления, что уже намного весомее. Схема усилителя представлена ниже, также как и фотографии сборки, собрать можно на любой монтажной плате, которых в любом радиомагазине полно. После сборки усилителя подаем выходной сигнал с генератора на вход усилителя. Микросхему TDA2005 (или любая другая которую вы использовали) обязательно установить на теплоотвод, греться будет прилично, поэтому необходимо обеспечить достаточное охлаждение.

Практически готово, осталось только подключить динамик. Прекрасно подойдет для этих целей динамики от старых сигнализаций. Поверьте эффект будет сногсшибательным, поэтому все манипуляции по настройке, проверке и установке желательно проводить вдали от города и большого скопления людей. На вход усилителя можно подключить и микрофон добавив эффект разговорной речи, помимо спецсигнала, обескуражит любого участника дорожного движения.

При желании можно построить и более мощный усилитель, на другой микросхеме TDA7294, однако она требует более высокого питания, чем бортовая сеть автомобиля. В связи с этим придется дополнять схему еще и преобразователем напряжения. Это более сложная конструкция, но зато мощность усилителя можно поднять до 100 Вт!


И в конце еще раз предупредим, что спецсигнал запрещен на обычном автомобиле, если он не принадлежит каким-либо государственным службам (полиция, пожарные, скорая и т.д.) использование спецсигнала не по назначению карается крупным штрафом и конфискацией оборудования, поверьте вам эти неприятности не к чему.