مقاله فارسی درباره دزدگير

تقدير و تشكر
قبل از هر چيز لازم مي دانيم تا از زحمات بي دريغ و همه جانبه استاد گرانقدر جناب مهندس عليزاده كه راهنمايي ما را در تعيين، تهيه و فراهم نمودن اين پروژه تقبل فرموده اند كمال تشكر و سپاسگذاري را داشته باشيم.
همچنين از زحمات و تلاش عزيزاني كه ما را در اين چند سال تا رسيدن به اين مرحله ياري و مساعدت نموده اند سپاسگذاري كرده و اين پروژه را به آنان تقديم مي نماييم.
باشد تا اين عزيران و همه اساتيد دلسوز در راه هدايت و راهنمايي آينده سازان اين مرز و وبوم هميشه كوشا باشند.
با سپاس فراوان
مقدمه
امروزه در دنياي كنوني دزدگيرها كاربرد فراواني پيدا كرده اند و در اماكن و وسايل مورد استفاده قرار مي يگرند. دزدگيرها بسته به نوع كاربرد آن و چگونگي كاركردن آن به چند دسته تقسيم مي‌شوند: اشاره اي به انوع دزدگير مي نماييم:
دزدگيرهايي كه توسط ضربه كار مي كنند و هنگامي كه ضربه را دريافت مي كنند بكار افتاده عمل مي كنند. دزدگيرهايي وجود دارند كه توسط مادون قرمز كار مي كنند. اين نوع دزدگيرها معمولاً در فروشگاهها، بانكها و ديگر اماكن به كار مي روند. چون حساسيت آنها نسبت به بقيه بيشتر بوده و عملكرد آنها بهتر مي‌باشد. اين نوع دزدگيرها معمولاً توسط دو سنسور در روبروي هم قرار مي گيرند و نور مادون قرمز مابين آنها قرار دارد و زماني كه شئي مابين اين دو نور قرار مي گيرند ارتباط آنها قطع شده و شروع به كار مي كنند.
گونه ديگري از دزدگيرها داراي سنسوري هستند كه تا شعاع مشخصي مي توانند اشياء را حس كنند و زماني كه شي خاصي در محدوده عملكرد آنها قرار گيرد شروع بكار مي كند.
دزدگيرهايي نيز وجود دارند كه با صوت و يا صدا بكار مي‌افتند و به دزدگير صوتي معروف مي باشند. اين قبيل دزدگيرها
داراي گيرنده اي مي باشند كه اين گيرنده ها امواج صوتي را دريافت نموده و اين امواج را تقويت كرده و در خروجي خود به صورت آژير درمي آورند.
دزدگيرهايي نيز در بازار موجود مي باشند كه مي توان گفت به صورت مكانيكي عمل مي كنند. به اين طريق كه داراي يك شاسي يا دكمه مي باشند، وقتي كه اين شاسي يا دكمه تحريك مي شود دستگاه بكار مي افتد. يعني ورودي آنها اولين قسمت از مدار مي‌باشد. البته دزدگيرها هم به صورت آنالوگ و هم به صورت ديجيتالي موجود مي باشند كه بستگي به سليقه سازنده دارد تا از نوع ديجيتالي باشد يا آنالوگ. معمولاً به علت سهولت ديجيتالي امروزه بيشتر از دزدگيرهاي ديجيتالي استفاده مي شود.
توضيحات
پروژه اي را كه خدمت شما ارائه مي دهيم يك دستگاه دزدگيرصوتي مي باشد. البته اين وسيله را مي توان يك دستگاه حساس براي صدا نيز در نظر گرفت. اين وسيله كاربردهاي مختلفي دارد. مي توان آن را براي خودرو و يا منازل و يا اماكن ديگر وصل كرد.
اين وسيله يك نوع ساده از دزدگيرهاي صوتي مي باشد. در واقع حالت ابتدايي آن مي باشد. حساسيت اين دستگاه را مي توان با توجه به محيط تنظيم كرد. يعني در محيط هاي ساكت مي توان طبقه تقويت آن را افزايش داد تا عملكرد آن بهتر شود و در محيطهاي شلوغ و پر سروصدا نيز مي توان با حساسيت پايين بكار برد. منظور از حساسيت گين وسيله مي باشد كه توسط طبقه دوم اين وسيله انجام مي شود و حساسيت آن بستگي به گين آن مي باشد هر چه گين آن بالا باشد در خروجي جواب خوبي دريافت خواهيم كرد.
مي توان گفت اين وسيله يك دستگاه تقريباً ديجيتالي مي باشد كه به وسيله Op Amp 741 و يك IC 555‌ طراحي شده است و داراي طبقات ورودي، تقويت و خروجي مي باشد.
در اينجا لازم است ليست قطعات استفاده شده را خدمت شما معرفي نماييم. قطعات بكار رفته به شرح زير مي باشد:
ميكروفون خازني
OP Amp 741
IC 555
انواع مقاومتهاي 1-47-2.2- 10-42-22 كيلو اهمي
پتانسيومتر 10 كيلو اهمي
خازنهاي 100 ميكرو فازاد و 01/0 ميكرو فاراد
ترانزيستور BC 546
رله
آژير (بيزر يا LED )
نقشه مدار به صورت شكل صفحه بعد مي باشد:
توضيحات:
ورودي اين دستگاه يك عدد ميكروفون خازني مي باشد كه سر منفي آن زمين شده و سر ديگر آن توسط يك مقاومت يك كيلو اهمي به پايه منفي يا همان پايه شماره 2 OpAmp741 وصل شده است. به پايه مثبت يا پايه شماره 3 OpAmp741 دو عدد مقاومت 2.2 كيلو اهمي وصل است كه به يكي از آنها ولتاژ 16 ولت از منبع تغذيه داده شده است و مقاومت ديگر به زمين وصل شده است، يعني به منفي 12 ولت منبع تغذيه اتصال پيدا كرده است. از پايه 2 OpAmp741 توسط يك مقاومت 47 كيلو اهمي به خروجي OpAmp741 يعني پايه 6 آن وصل است و پايه هاي 4 و 7 OpAmp741 به ترتيب با ولتاژهاي منفي و مثبت تغذيه مي شود. در اين جا بهتر است كه ساختمان داخلي OpAmp741 را بررسي نماييم.
تقويت كننده عملياتي علي رغم پيچيدگي هايي كه در طراحي طبقات مختلف داخلي آنها به چشم مي خورد به دليل نزديك بودن پارامترهاي ورودي و خروجي آنها به حالت ايده آل از نقطه نظر كاربردي بسيار ساده مي باشند و در طراحي بسياري از مدارهاي الكترونيكي مورد استفاده قرار مي گيرند.
OpAmp741 و كاربردهاي آن:
طرح كلي يك تقويت كننده عملياتي: تقويت كننده عملياتي يكي از مهمترين مدارهاي تركيبي آنالوگ است كه مي توان آن را به صورت مجموعه اي از مدارهاي ساده تر معرفي نمود. همانطور كه مي دانيم ويژگي هاي مهم اين تقويت كننده بهره ولتاژ بالا، امپدانس ورودي بزرگ و امپدانس خروجي كم مي باشد. دستيابي به اين خصوصيات حداقل مستلزم استفاده از سه طبقه اساسي مطابق شكل زير است:
اين طبقات اصلي به ترتيب عبارتند از طبقات تفاضلي ورودي، طبقات تقويت ولتاژ و طبقه خروجي. طبقه تفاضلي ورودي يك تقويت كننده تفاضلي است كه ضمن تقويت سيگنال وجه مشترك به علت CMRR بالا يك سيگنال منفرد جهت طبقه تقويت ولتاژ R2 فراهم مي سازد. در اين طبقه سيگنال به اندازه كافي تقويت شده و براي تحويل به طبقه خروجي آماده مي شود. اين طبقه همچنين نقش يك بافر يا امپدانس ورودي زياد را بر عهده داشته و به تغيير سطح ولتاژ DC به منظور صفر كردن ولتاژ خروجي در شرايط ورودي صفر كمك مي كند طبقه R3 يك طبقه تقويت كننده خروجي است كه وظيفه تامين جريان خروجي تقويت كننده عملياتي را برعهده دارد. اين طبقه به صورت يك بافر يا بهره ولتاژ واحد و توانايي بازدهي زياد طراحي مي شود. خازن C‌ بين دو سر طبقه ولتاژ خازن جبران ساز است كه به منظور جلوگيري از ناپايداري و نوسان تقويت كننده در فركانسهاي بالا مورد استفاده قرار گرفته است. در بعضي از تقويت كننده هاي عملياتي اين خازن در ساختمان داخلي منظور نشده و لازم است از خارج به سرهاي مربوطه وصل شود.
اينك به بررسي تقويت كننده عملياتي OpAmp741‌ مي پردازيم:
يكي از تقويت كننده هاي عملياتي كه توسط شركتهاي سازنده مدارهاي مجتمع ساخته شده و در سه دهه اخير كاربردهاي بسيار وسيعي داشته تقويت كننده عملياتي OpAmp741‌ است. اين تقويت كننده داراي ساختمان نسبتاً پيچيده اي است كه در آن از 24 ترانزيستور استفاده شده. مطابق شكل زير:
مدار اصلي منابع جريان ايده آل نشان داده شده در مدارهاي آينه جريان ترانزيستوري طراحي شده است كه در اينجا به منظور ساده نمودن مدار از آنها صرف نظر شده است. در اين مدار از يك طبقه اميترفالوئر (ترانزيستورهاي Q1,Q2 ) بعنوان بافر به منظور افزايش مقاومت ورودي مدار استفاده شده است. همچنين طبقه خروجي كلاس AB از طراحي بهتري برخوردار است. در مقايسه با شكل يك طبقه تفاضلي ورودي اين تقويت كننده اساساً از دو ترانزيستور Q1 , Q2 زوج تفاضلي Q3 , Q4 در حالت بيس مشترك با بار فعال متشكل از ترانزيستورهاي مشابه Q5,Q6 شكل گرفته است. ترانزيستور Q2‌ در مدار آينه جريان با Q8 باياس اين طبقه را تامين مي نمايد. ترانزيستور Q7 در آرايش كلكتور مشترك براي تامين جريان بيس ترانزيستورهاي بار فعال Q5 , Q6 بكار رفته است.
طبقه دوم اين تقويت كننده را ترانزيستورهاي Q10 . Q11 بوجود آورده اند كه در آن نقش Q10 بافر و Q11‌ در آرايش اميتر مشترك نقش تقويت ولتاژ را بعهده دارند.
ترانزيستورهاي Q12, Q13, Q14, Q15 ,Q16 طبقه خروجي را ايجاد كرده سيگنال خروجي اميتر فالوئر Q12 مستقيماً به بيس Q16‌ و از طريق مدار باياس ثابت متشكل از Q13 , Q14 به بيس Q15‌ ارتباط مي يابد.
حال براي اينكه حساسيت دستگاه بيشتر شود مي توان از OpAmp741 ديگري نيز در طراحي مدار استفاده كرد تا تقويت بيشتر صورت گرفته و عملكرد دستگاه بيشتر شود تا نسبت به امواج صوتي كوچك نيز از خود واكنش نشان دهد.
طبقه اول از طبقه دوم توسط يك خازن 100 ميكروفارادي از هم جدا شده كه مي توان گفت اين يك خازن جبران ساز مي باشد و در اين طبقه از يك OpAmp741 استفاده شده است كه به پايه دو يعني منفي آن يك مقاومت يك كيلو اهمي وصل شده است و همانند طبقه قبل از دو مقاومت 2/2 كيلو اهمي كه يكي به منبع 12 ولت و ديگري به زمين اتصال پيدا كرده اند استفاده شده است. از پايه دو به خروجي OpAmp741 يعني پايه شش آن يك مقاومت 47 كيلو اهمي استفاده نموده ايم و پايه 4 و 7 آن نيز به ترتيب با منفي و مثبت منبع تغذيه شده اند. در اين طبقه مي توانيم مداري مانند اين مدار اضافه نموده تا تقويت بهتري صورت گيرد، يعني مداري با اين مشخصات و با اين شرايط به مدار اضافه نمود.
بعد از اين طبقه باز از يك OpAmp741 استفاده شده است. بدين ترتيب كه خروجي طبقه تقويت به پايه منفي اين تقويت كننده وصل شده است و به پايه مثبت يعني پايه شماره 3 يك پتانسيومتر
10 كيلو اهمي اتصال داده شده است . البته يك سر پتانسيومتر به زمين و سر ديگر آن به منبع تغذيه وصل شده است.
IC 555 :
بعد از اين مراحل به مرحله آخر يا همان طبقه خروجي مي‌رسيم. طبقه خروجي در واقع از يك IC 555‌ استفاده شده است كه به بررسي ساختمان داخلي و كاربرد آن مي پردازيم.
اين مدار مجتمع بعنوان مولتي ويبراتور مونواستابل و آستابل بسيار استفاده مي شود . در اين مدار مجتمع در هر دو حالت مونواستابل و استابل با خازن و مقاومتهاي خارجي تعيين مي شود. ولتاژ تغذيه در اين مدار بين 5-15 ولت مي تواند تغيير كند. سه مقاومت داخلي كه بين VCC و زمين قرار گرفته اند ولتاژ مقايسه VCC/3 را براي مقايسه كننده 2 و 2VCC/3 را براي مقايسه كننده 1 توليد مي‌كند.
اگر بخواهيم بدون تغيير VCC‌ ولتاژهاي مقايسه را تغيير دهيم مي‌توانيم ولتاژي مناسب در ورودي كنترل وارد كنيم وگرنه بهتر است اين ورودي را توسط خازن 1/0 ميكروفاراد به زمين وصل كنيم.
شكل زير كاربرد IC555‌ را بعنوان مونواستابل نشان مي دهد. R1 , R2 طوري انتخاب مي شوند كه در حالت پايدار ولتاژ‌ تريگر بزرگتر از VCC/3 وS در سطح پايين قرار داشته باشند به همين ترتيب چون در اين مدار ولتاژ آستانه مستقيماً از خازن گرفته مي شود در حالت پايدار كه خازن تخليه كامل است مقدار آن حدود صفر ولت است و در نتيجه مقاومت نيز در سطح پايين قرار دارد. همچنين چون مدار ريست است Q در سطح بالا و T1 در اشباع كامل قرار دارد. در حقيقت همين اشباع T1‌ سبب تخليه خازن مي‌شود و ولتاژ آستانه را در صفر ولت قرار داده است. هنگامي كه پالس تريگر منفي به مدار وارد مي شود S در سطح بالا قرار مي‌گيرد و Q را به سطح پايين مي برد و در نتيجه T1‌ قطع مي‌شود.
قطع T1 موجب پر شدن خازن از طريق مقاومت شده و ولتاژ آستانه با ثابت زماني =R.C افزايش مي يابد پس از Tثانيه كه ولتاژ آستانه در برابر با 2VCC/3 شد مدار ريست شده و Q‌ در سطح بالا قرار مي گيرد بنابراين زمان T‌ همان زمان دوام پالس در خروجي است و از رابطه = 1.1R.C به دست مي آيد.
توضيحاتي در مورد پتانسيومتر
از پتانسيومتر در بسياري از مدارهاي الكتريكي كه احتياج به مقاومتي دارند كه بايد مقدار آن را تغيير داد استفاده مي شود. تغيير ولوم راديو و سيستم هاي صوتي و همچنين در تلويزيون تغيير صدا، روشنايي و رنگ بوسيله مقاومتهاي قابل تغيير انجام مي شود.
اساس كار مقاومتهاي قابل تغيير بسيار ساده است. بدين ترتيب كه داراي سه سر يا ترمينال مي باشند. دو سر ابتدا و انتها كه به سرهاي كناري يا سرهاي ثابت موسومند و يك سر وسط كه به يك بازوي متحرك متصل است. مقدار مقاومت بين دو سر كناري مقداري ثابت بوده كه در واقع حداكثر مقدار مقاومت است، ولي مقدار مقاومت بين سر وسط و هر يك از سرهاي كناري به موقعيت بازوي متحرك بين حداقل صفر و حداكثر مقدار قابل تغيير مي باشد.
ماده مقاوم در مقاومتهاي معمولي عموماً از نوع كربن بوده و براي توانهاي مجاز تا حدود 2 ولت ساخته مي شوند. براي توانهاي بالاتر معمولاً از نوع سيمي استفاده مي شود. مقاومتهاي قابل تغيير دو دسته اند كه يك نوع تغيير مقاومت بوسيله يك دسته متحرك انجام مي شود و در نوع ديگر اين كار بوسيله پيچ گوشتي انجام مي‌شود.
يكي از كاربردهاي IC555
از IC555 بيشتر براي ايجاد تاخير زماني استفاده مي شود. در بيشتر مدارات الكترونيك مكرراً اتفاق مي افتد كه تاثير مختصري در يك پالس لازم مي شود. چنين تاخيري مي تواند از يك ميكروثانيه تا يك ثانيه باشد و اين كار توسط تراشه 555 به آساني فراهم مي‌شود. اين محدوده براي بيشتر كاربردها كافي است. فقط وقتي كه پتانسيل پايه دو از يك سوم ولتاژ تغذيه كمتر شود ولتاژ خروجي بالا مي رود كه موجب بالا رفتن ولتاژ پايه 4 مي شود. در حالت سكون سطح ولتاژ پايه 4 پايين مي باشد و خازن C‌ از طريق ترانزيستور شارژ مي شود. بنابراين ولتاژ خروجي نيز پايين خواهد بود. وقتي ولتاژ ورودي بالا مي رود ترانزيستور خاموش مي شود و C1‌ از طريق R1 دشارژ مي شود. در اين حالت وضعيت ريست لغو مي‌شود و بعد از يك تاخير زماني كه مدت آن به وضعيت دشارژ C1 بستگي دارد ولتاژ خروجي 555 بالا مي رود. زمان تاخير بر حسب ثانيه از معادله زير به دست مي آيد:
T=0.69 C1R1 كه R1‌ بزرگتر يا مساوي 10 كيلو اهم مي باشد.
با آمدن پالس در ورودي ترانزيستور به صورت لحظه اي تحريك شده و ولتاژ پايه شماره2 از IC555‌ را به صفر ولت وصل كرده و در نتيجه مولتي ويبراتور استابل استارت شده و خروجي آن به حالت +VCC‌ رفته و در نتيجه‌ي آن، ترانزيستور Q2‌ به حالت وصل مي‌رود و رله تحريك شده و عمل كليد زني را انجام مي‌دهد. پس از سپري شدن زمان لازم خروجي I C دوباره به حالت صفر خود رفته و ترانزيستور Q2‌ نيز قطع خواهد شد.
استفاده از رله باعث كاربردي شدن مدار مي شود، بدين صورت كه مي توان رله را به يك LED يا لامپ يا يك آژير وصل كرده و كاربردهاي ديگري نيز بتواند داشته باشد. البته مدت زمان
لازم براي كليد زني يا روشن بودن آژير مي توان مقدار مقاومت و خازن را تغيير داده و مدت زمان آن را تنظيم كرد. بدين ترتيب كه مي توان خازن و مقاومتي كه با پايه 6 و7 IC555‌ وصل كرد، مقدار آنها را افزايش داد تا ثابت زماني كه از معادله =R.C به دست مي‌آيد بيشتر شود. يعني ثابت زماني آن بالا رفته و زمان آژير كشيدن يا روشن شدن LED‌ بيشتر شود.

فایل : 20 صفحه

فرمت : Word