簡単な火災警報回路を作る方法は？

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銀行、ガソリンスタンド、オフィスなどの建物の現在の構造と設計では、火災警報器が基本的な必需品です。彼らは、煙や暖かさを検出することによって初期段階で周囲の火災を識別し、火災について個人に警告し、予防措置を講じるのに十分な時間を提供する警告を発します。大きなゆるみの発生を防ぐだけでなく、火災を検知して警報を鳴らすだけで周囲の人に警告するだけで多くの命を救うこともあります。この記事では、555タイマーICを使用して簡単な火災警報器を構築する方法を研究します。火災を検知してブザーを鳴らします。



火災警報回路

サーミスタはこの回路の心臓部です。このセンサーは、火災を検出するために使用されます。温度に非常に敏感な抵抗器です。これは、温度の小さな変化がその内部抵抗の大きな変化を引き起こすことを意味します。その抵抗は温度に反比例します。つまり、温度が上がると抵抗が下がり、温度が下がると抵抗が上がるということです。この回路では、スイッチとしてNPNトランジスタを使用しています。



火災警報回路を設計する方法は？

さて、このプロジェクトの主な要約がわかったので、一歩進んで、コンポーネントリストや回路の動作などの情報をさらに収集して、最終製品を作成しましょう。



ステップ1：コンポーネントの収集

プロジェクトを開始するための最良のアプローチは、コンポーネントのリストを作成し、これらのコンポーネントの簡単な調査を行うことです。コンポーネントが不足しているという理由だけでプロジェクトの途中にとどまりたくないからです。このプロジェクトで使用するコンポーネントのリストを以下に示します。



  • NE555タイマーIC
  • BC-547トランジスタ
  • 10kサーミスタ
  • 1kオームの抵抗器
  • 100kオームの抵抗器
  • 4.7kオームの抵抗器
  • 1Mオームのポテンショメータ
  • 1uFコンデンサ
  • ブザー
  • Veroboard
  • 接続線
  • 9Vバッテリー

ステップ2：回路の動作

ピン1 555タイマーICのはグランドピンです。 ピン2 タイマICのトリガーピンです。タイマーICの2番目のピンはトリガーピンと呼ばれます。このピンがピン6に直接接続されている場合、非安定モードで動作します。このピンの電圧が入力全体の3分の1を下回ると、トリガーされます。 ピン3 タイマICのは出力が送られるピンです。 ピン4 555タイマーIcのはリセットの目的で使用されます。最初はバッテリーのプラス端子に接続されています。 ピン5 タイマICのは制御ピンであり、あまり使用されていません。ほとんどの場合、セラミックコンデンサを介してグランドに接続されています。 ピン6 タイマICのはスレッショルドピンと呼ばれます。ピン2とピン6が短絡され、ピン7に接続されて、非安定モードで動作します。このピンの電圧が主電源の3分の2を超えると、タイマーICは安定した状態に戻ります。 ピン7 タイマーICのは放電目的で使用されます。コンデンサには、このピンを通る放電経路が与えられます。 ピン8 タイマーのIcは直接グランドに接続されています。

ここでは、555タイマーICが非安定モードで使用されています。このモードでは、ブザーから振動音が鳴ります。したがって、この回路は非安定モードで動作しているため、抵抗R1とR2を使用してコンデンサC1を充電します。充電プロセスは、電圧が2 / 33Vccになるまで続きます。次に、電圧が1/3 Vccに達するまで、R2を介して放電を開始します。パルスは、コンデンサが充電されている間、555タイマーICの出力ピン3がHIGHのままになるように生成されます。このコンデンサが放電しているとき、このピンはオフ状態になります。ブザーは555タイマーICの出力ピン3に接続されています。ブザーは、出力ピン3がハイのときにビープ音を鳴らし、出力ピン3がオフ状態になると無音のままになります。タイマICの出力端子で発生する周波数は、R1またはCの値を設定することで調整できます。

ステップ3：コンポーネントを組み立てる

これで、プロジェクトの主な接続と完全な回路がわかったので、先に進んでプロジェクトのハードウェアの作成を開始しましょう。回路はコンパクトで、コンポーネントは非常に近くに配置する必要があることに注意する必要があります。



  1. Veroboardを取り、スクレーパーペーパーで銅コーティングで側面をこすります。
  2. 次に、回路のサイズが大きくならないように、コンポーネントを慎重に配置し、十分に近づけます。
  3. はんだごてを使用して慎重に接続します。接続中に間違いがあった場合は、接続をはんだ除去し、接続を適切にはんだ付けし直してください。ただし、最終的には、接続がしっかりしている必要があります。
  4. すべての接続が完了したら、導通テストを実行します。電子機器では、導通テストは、電気回路をチェックして、電流が目的のパスに流れているかどうかをチェックすることです（確実に回路全体であるかどうか）。導通テストは、選択した方法に小さな電圧（LEDまたは圧電スピーカーなどの騒動を発生させる部品と配置して配線）を設定することによって実行されます。
  5. 導通テストに合格した場合は、回路が希望どおりに適切に作成されていることを意味します。これで、テストの準備が整いました。
  6. バッテリーを回路に接続します。

このプロジェクトの回路図を以下に示します。

回路図

ステップ4：テスト

このプロジェクトの回路図は上のセクションで見ることができます。火災が発生しない場合、サーミスタは10kオームのままになります。この場合、トランジスタのベース-エミッタ間に十分な電圧があるため、トランジスタはオン状態のままになります。そのため、トランジスタがオン状態であるため、555タイマーICのリセットピンはグランドに接続されます。リセットピンがグランドに接続された状態では、555タイマーICは動作しません。

さて、サーミスタが火の近くに置かれると。火はその抵抗を減少させます。この抵抗が減少すると、トランジスタのベース電圧が低下します。ベース電圧が動作電圧を下げると、トランジスタは最終的にオフになります。トランジスタがオフになるとすぐに、タイマーICのリセットピンがバッテリーのプラス端子に接続されます。リセットピンがONになるとすぐにブザーが鳴ります。

トランジスタをオンにするには、0.7Vの電圧降下が必要です。したがって、回路を希望どおりに動作させるには、ポテンショメータの抵抗を調整する必要があります。したがって、この値を調整するには、まずサーミスタの主回路からの接続を切断してから、ポテンショメータのノブを回します。この時点でポテンショメータは接地されているので、ブザーが鳴るまで回転させます。この時点で、少し抵抗を下げてもブザーが鳴り始めます。次に、サーミスタを元の場所に接続し直します。