在这篇文章中,我们将构建一些烟花点火电路,可以通过红外遥控和定时器安全地点燃它们。提出了三种采用普通器件的鞭炮点火器电路设计方案,并对其进行了详细的探讨。
在我们进入电路细节之前,我们有一个警告;烟花是危险的,必须在成年人的监督下欣赏,成年人在点燃烟花时必须有足够的预防知识,而且烟花不能在靠近你或任何易燃/易燃物质或任何生物的地方点燃。
这个提议的项目是为了让消费者在安全的距离点燃鞭炮,从而使其更加安全。该电路使用可充电电池,一次充电可以点燃几支鞭炮。
现在让我们来看看第一种设计,它是三种设计中最简单的。
使用红外和单稳多谐振荡器的爆竹点火器:
上述电路包括两个阶段:第一个阶段是红外阶段,它检测来自任何基于红外的遥控器的红外信号。该电路的第二部分是使用IC 555建立的单稳态多谐振荡器,它在预先确定的时间内触发继电器ON,加热镍铬线,并点燃cracker的熔断器。
现在让我们详细研究这两个阶段以及电路是如何工作的。
工作说明及详细电路说明:
红外电路阶段:
上述电路负责检测任何基于红外的遥控器的红外信号。该电路由红外探测器TSOP1738组成,TSOP1738可以探测到载波信号为38 KHz的红外光,它包括了大多数基于红外的遥控器。请注意,38khz与红外光的频率无关,而是与(载波)信号的(开/关)开关频率有关。
TSOP1738工作在5V,大约消耗5mA。TSOP1738在空闲状态下的输出是HIGH,当它检测到来自遥控器的IR信号时,输出变成LOW。
红外遥控器不输出稳定的红外光,而是闪烁,这是因为红外遥控器上的每个按钮都有特殊的用途,当你按下一个按钮时,遥控器会发出带有编码信号的红外光,以闪烁的红外线的形式。
在TSOP1738的输出端,我们可以检测到来自远程的准确信号。然而,这些编码信号(带有数据)与本项目无关,我们只需要一个稳定的信号来触发下一阶段。
为了使输出信号保持恒定,我们连接了一个值为10uF的电解电容,它平滑了来自远程的脉动信号。传递给缓冲阶段的信号滤波电容器后,利用一个低功率PNP晶体管加强输出信号并反转信号电路的极性,以便下一阶段接收负信号在闲置和+ Ve信号时关键是出版社在远程。
在集电极端使用一个10K的下拉电阻,这样当电路处于空闲状态时,输出保持在LOW。LED与带有限流电阻的集电极连接,当你按下遥控器上的一个键时,限流电阻就会发光。
单稳态多谐振荡器:
上述电路负责在接收到来自IR级的信号后,在预先确定的一段时间内触发继电器ON。当继电器被激活,COM和常开(N/O)端子连接,这将完成电路和加热一块镍铬丝点燃爆竹的保险丝。到达设定时间后电路使继电器失效。
可采用3.7V锂离子电池或镍镉镍氢电池加热镍铬丝。请注意,当继电器被触发时,你可以看到镍铬合金线炽热发光。
利用IC 555构建了单稳多谐振荡器电路。当在引脚2处施加LOW触发信号时,IC的输出在预先确定的一段时间内变为HIGH。在空闲状态下,引脚2必须连接到HIGH,为了实现这一点,在引脚2使用一个10K上拉电阻。
输入的高触发信号被一个NPN晶体管(从IR级)接收,它将输出反转为-Ve信号,并应用到引脚2。
我们使用的继电器模块是一个5V的分闸板和继电器激活时,你施加一个-Ve信号(有源低触发)。
在IC 555的输出端(引脚号3),一个NPN晶体管被用来将+Ve信号转换为-Ve,这样继电器就可以触发ON。
提供了一个测试开关来测试/设置电路的计时,您可以通过调节所提供的100K电位计来设置0到11秒的时间来加热镍铬丝。建议时间为5秒后继电器失效。
注意:爆竹的引线必须与镍铬线正确接触才能点火。在用镍铬线安装爆竹保险丝时,请确保所提供的安全开关处于开启状态,立即关闭安全开关并移至安全距离,使用红外遥控器点火。
爆竹点火电路设计2:
本设计是前一设计的改进版,与前一设计的不同之处是,前一设计是一击引爆,后一设计是三击引爆,防止了意外引爆和假引爆。然而,这并不意味着之前的电路是一个糟糕的设计。现在让我们深入细节。
第一阶段是红外接收器,与前一阶段相同,工作方式相同。
下一级是一个衰减电路,它将输出一个一秒长的信号到下一级电路。消波电路在接收到信号后,忽略来自红外电路级的意外多次触发信号。值得注意的是,衰减电路也是一个单稳态多谐振荡器。
下一阶段的输出除以3,这一阶段使我们能够按三次点击点火。
这一阶段由IC 4017和三个LED灯组成,用于指示距离点火有多少滴答声。IC 4017被配置为将输入信号分为3,这是通过连接4来实现的th输出的IC复位引脚15。
最初领导1会发光,当你按下一个按钮在红外远程第一次领导2会发光(领导1将关闭),当你再次按下按钮,第3 LED灯将点亮(领导2将关闭),当你按下远程3理查德·道金斯定时电路将给下一阶段的点火信号。
在遥控器上点击三次后,输出引脚号7 (4th输出)瞬间变高,送到下一级单稳态多谐振荡器电路。
IC 4017的输出馈电到上面的级,触发继电器ON一段设置的时间,您已经使用所提供的电位器设置(0到11秒)。
爆竹点火电路设计3:
前两种设计都是使用红外遥控来触发的,在这个设计中我们加入了定时器来触发点火。在这里,你可以选择10到90秒来点燃一个爆竹。
第一级是一个稳定的多谐振荡器电路,使用IC 555产生1 Hz频率的时钟信号。调整100K电位计在引脚3处得到1Hz。
下一个阶段是时钟分频电路,它将1Hz时钟划分为10到90秒。
注:有9个输出,您可以选择10到90秒之间的输出,并连接所需的输出引脚的下一阶段的电路。
上述阶段是单稳态多谐振荡器电路,触发继电器在预先确定的一段时间,可使用100K电位计调节。
电源:
本项目中介绍的所有电路都是使用电池操作,不使用交流电源。
这三种电路都有两个独立的电源,第一个是用3.7V的锂离子电池或三个镍镉电池串联加热镍铬线。第二电源为5V主电路供电。
你可以使用任何类型的电池和开关降压/升压转换器或稳压器得到5Vas输出,上面的电路只是一个例子。
安全警告:
1)确保你的电路和电池在一个安全的距离,并保护火花和火焰使用一个硬塑料盒,并确保爆竹至少1米远的电路,如上所示。
2)用镍铬线安装爆竹保险丝前,务必打开电路中提到的安全开关。关闭安全开关后,请离开。这是为了防止熔断器熔断镍铬线时意外点火。
3)在安装镍铬线之前,请确认继电器处于失活状态。您可以通过查看模块内置的状态LED来知道继电器是ON还是OFF。
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