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噪声对抗装置

时间:2020-02-08 00:31来源:海猎人

项目14:一个成功的对抗

首先我要重新描述一下这个问题。如果用我上一个项目中的噪声对抗装置的想法,一旦某个人开始大声喊叫,这个对抗输出就会开始工作,而且停不下来。我怎么处理这个情况。

一个解决方案是在话筒输入上增加一个音频滤波器,这样噪声对抗装置就不会听到自己的噪声,但是还是能听到别人喊叫。这个是有可能的,但是我还是担心这样是否能够可靠地工作。

另一个解决方案很简单,限制对抗输出的时间,比如,只允许输出几秒。这样,就有一个间隙,在此期间对抗输出会被抑制。在这个间隙结束的时候,是没有对抗输出的,这样就不会重新触发电路,如果这个时候没有人喊叫,那装置的工作就会告一段落而保持安静。如果还有人继续喊叫的话,这个过程又会重复。

这要比原来的要求要复杂,但是这也是做完样品之后常常发生的事情。即使样品能良好地工作,如果我们发现它缺少某个我们想要的功能,我们也需要再做一个版本。我写的所有的书,包括我做过的所有的东西,在最初版本发布到用户那里之后,用户总是希望更多的内容,我也希望加入更多的内容。

14.1 时间安排决定一切

我如何在对抗输出上设定时间限制呢?当时是靠定时器了!这个时候就用单触发模式。然后我就能用这个脉冲来做一个间断了。那么,如果用两个定时器,当第一个定时器到了周期结束的时候来触发第二个定时器行不行呢?这个是可行的。在Make:Electronics中,我给大家展示了如何用一个定时器来触发第二个定时器。

最好为我的两个定时器来命名,这样可以区分开。我将这两个定时器称呼为噪声时长定时器和间隙时长定时器。

噪声时长定时器用运算放大器来触发。但是稍等一下——这里是我上一个版本中所有问题的起点,是的没错。但是555定时器的触发引脚和复位引脚的行为是有很大区别的。首先,如果供电电压是9V直流的话,触发引脚只需要一个低于3V直流的电压就可以使能,而复位引脚则要求一个低于1V直流的电压才可以。其次,如果定时器被触发之后,触发的电平还有波动,定时器是不理会的,而是会等到周期结束才会继续响应。

大家看,这就是仔细阅读数据手册了解细节的重要性了。不管怎样,我相信可以让触发引脚和LM741的输出引脚匹配好。

噪声时长定时器会为买来的噪声装置提供能量,比如说蜂鸣器——或许也可以是个防盗警报器,这个警报器真是能引起别人注意的。蜂鸣器的花费在几个美元,而警报器大约要花费10美元。这两个都可以用9V来供电。

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14-1

噪声对抗装置的正确版本的电路图,纠正了原来版本里面的缺陷

当噪声时长定时器到达周期结束的时候,输出会被拉低,从而关断外置的噪声装置。这个输出还会经过一个耦合电容来到间隙时长定时器,而这个输出电压突然的跌落会触发第二个定时器,现在间隙时长定时器开始它的周期了,必须要用某种方法阻止电路重新开始鸣叫。

也许我可以用间隙时长定时器的输出来拉低噪声时长定时器的复位引脚。为什么,我们又回到使用复位引脚的老路上来了?是的,但是间隙时长定时器的输出是一个直流信号,是没有纹波的,而且会比运算放大器经过三极管的输出要稳定得多。我相信这条路是能走通的。

在这个间隙结束的时候,间隙时长定时器将不再控制噪声时长定时器,这样,如果这个时候有人在喊叫的话,整个电路还是会重新工作起来的。

电路的最终版本如图14-1所示。我还更新了图13-9的流程图来解释我们的新逻辑。这个更改后的版本见图14-2。最终版本的噪声对抗装置如图14-3所示。

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14-2

流程图画出了最终版本的噪声对抗装置的逻辑

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14-3

最终版本的噪声对抗装置。大号的圆的物体是一个重型蜂鸣器。电路用9V的电池可以工作一段时间

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