Maîtriser le circuit buzzer : Construire, optimiser et améliorer votre conception

Dans le processus de gestion de nombreux projets d'ingénierie, vous avez peut-être rencontré des buzzers. Mais si vous n'avez aucune idée du circuit buzzer, pas de souci — vous êtes au bon endroit.

Circuit Buzzer

Les buzzers sont l'un des moyens les plus courants de transmettre des informations audio entre un utilisateur et un dispositif. Cependant, le processus de conception du circuit buzzer peut être délicat. Les designs vont du simple au très compliqué.

Dans cet article, vous obtiendrez une décomposition du processus de conception du buzzer et tout ce dont vous avez besoin pour commencer votre projet électronique.

Êtes-vous prêt ? Apprenons !

1. Le principe de fonctionnement du circuit buzzer

Les buzzers sont des dispositifs sonores qui peuvent convertir des signaux audio en signaux sonores. Les buzzers sont plus comme des circuits simples alimentés par courant continu (DC). Aussi, vous pouvez l'utiliser pour différentes applications comme alarmes, imprimantes, ordinateurs et autres produits électroniques qui produisent des sons de carillon.

De plus, le buzzer a deux types principaux, qui incluent le buzzer électromagnétique et le buzzer piézoélectrique. Donc, pour expliquer le principe de fonctionnement du circuit buzzer, nous discuterons les deux types séparément.

1.1 Le principe de fonctionnement du circuit buzzer piézoélectrique

Le buzzer piézo utilise des céramiques avec l'effet piézoélectrique pour générer des impulsions. Ces impulsions créent un courant qui utilise les vibrations d'une plaque métallique pour créer des tons de buzzer.

Les composants principaux de ce buzzer incluent la boîte de résonance, la plaque piézoélectrique, le boîtier et l'adaptateur d'impédance. De plus, vous pouvez trouver certains buzzers piézoélectriques avec des diodes qui émettent de la lumière.

De plus, les composants multi-résonateurs fonctionnent avec des transistors ou des CI (circuits intégrés). Donc, quand vous allumez l'alimentation de ce circuit, qui est généralement 1,5 - 2,5 V DC, une oscillation se produit. En résultat, le multi-résonateur génère un signal audio de 1,5 - 2,5 kHz comme sortie. À ce stade, l'adaptateur d'impédance se met au travail.

C'est-à-dire, l'adaptateur déplacera la plaque piézoélectrique pour créer des signaux sonores. Aussi, les fabricants produisent la plupart des plaques piézoélectriques avec du niobate de magnésium de plomb ou du titanate de zirconate de plomb céramique piézoélectrique. De plus, des électrodes en argent entourent les deux côtés de la céramique.

Buzzer Piézo

1.2 Le principe de fonctionnement du circuit buzzer électromagnétique

D'un autre côté, le buzzer magnétique a un oscillateur, un diaphragme de vibration, une bobine solénoïde, un boîtier et un aimant comme composants majeurs. Quand vous allumez l'alimentation de ce circuit buzzer magnétique, l'oscillateur génère un signal audio et l'envoie à travers la bobine solénoïde pour créer un champ magnétique.

Intéressant, c'est là que le diaphragme de vibration entre en jeu. Ce composant vibre périodiquement et fait des sons basés sur les actions de l'aimant et de la bobine solénoïde. Ainsi, le buzzer magnétique génère une sortie de 2 - 4 kHz.

Le circuit électronique est parfait pour les applications dans la musique et la voix car il a un excellent son.

Buzzer Électromagnétique

À part le buzzer piézo et magnétique, il y a aussi le circuit buzzer actif et passif. Les buzzers actifs ont des oscillateurs et génèrent des sons quand ils sont énergisés. Il fonctionne en convertissant le courant continu en signaux d'impulsion, généralement à une fréquence particulière.

Cependant, les buzzers passifs n'utilisent pas d'oscillateurs et de signaux DC pour faire un son. Mais, vous pouvez le piloter avec une onde carrée de 2k - 5k à cause de son circuit magnétique constant.

2. Sélection des composants d'un circuit buzzer

Le circuit buzzer a un grand courant de fonctionnement, et vous devez le piloter avec un circuit amplificateur. Donc, le circuit buzzer inclut généralement les composants suivants :

Buzzer

Cinq choses deviennent essentielles quand vous appliquez des buzzers passifs (onde carrée) ou actifs (tension DC) aux deux extrémités de votre élément sonore. Ce sont la dimension de forme, le courant de fonctionnement, la direction du son, le mode de pilotage et la fréquence de fonctionnement. De plus, vous pouvez choisir le paramètre que vous voulez basé sur ce dont vous avez besoin.

Diode de roue libre (Freewheeling Diode)

Les buzzers sont des éléments inductifs. Donc, vous ne pouvez pas changer son courant. Cependant, vous pouvez utiliser une diode de roue libre pour surveiller le courant continu de manière cohérente. Sinon, vous pourriez endommager le transistor de pilotage — ce qui pourrait faire planter tout le système de circuit. Comment ? Sans la diode de roue libre, le circuit buzzer peut générer un pic de tension de dizaines de volts.

Condensateur de filtrage

Ce composant aide à filtrer l'influence du courant du buzzer sur les autres parties du circuit et améliore l'alimentation AC.

Transistor (Triode)

Quand la base devient haute, le transistor devient saturé. En résultat, le buzzer générera des sons. Cependant, quand la base devient basse, le transistor entre dans un état fermé. Ainsi, il termine les sons.

3. Comment faire un circuit buzzer

Maintenant, voici un exemple de circuit simple qui utilise un circuit intégré temporisateur NE555 ainsi qu'un haut-parleur et un réseau résistance-condensateur variable.

Circuit Buzzer Simple

Composants du circuit

Voici une liste des composants requis pour ce circuit :

• Plaque d'essai (1)
• CI Temporisateur 555 (1)
• Batterie 9 V (1)
• Haut-parleur (8 ohms) (1)
• Résistance 15k (1)
• Résistance 5,6k (1)
• Fil de connexion (1)
• Condensateur 0,1 uF (1)
• Condensateurs 100 uF (2)
• Résistance variable 1k (1)

Instructions

Regardons comment créer ce circuit de base en 5 étapes simples :

Étape 1 : Assemblage

La partie la plus importante de ce circuit est le CI555 car il contrôle tout. Donc, la première chose que vous devez faire est d'attacher le CI temporisateur 555 au milieu de votre plaque.

Ensuite, vous devez connecter vos condensateurs. Le premier condensateur 0,1 uF va entre les broches 1 et 2. Pendant que vous y êtes, assurez-vous de placer le côté dans la direction de la broche 1. Aussi, vous devez attacher les autres condensateurs 100 uF près du haut-parleur du circuit.

Ensuite, utilisez vos fils pour connecter les broches 2 et 6 aux espaces dans la rangée d'alimentation de votre plaque d'essai.

Après, connectez la résistance 15k entre les broches 6 et 7. Aussi, vous pouvez placer la résistance variable 1k (entre les broches 7 et 8) pendant que vous connectez la dernière résistance 5,6k (entre les broches 1 et 5).

Étape 2 : Connecter le haut-parleur (buzzer)

Pour ce circuit, le haut-parleur agit comme notre buzzer. Ainsi, vous pouvez connecter la broche 3 au fil positif du haut-parleur.

Étape 3 : Alimenter le CI555

Dans cette étape, vous devez connecter la broche 1 à la masse et la broche 8 au côté positif de votre plaque d'essai.

Étape 4 : Connecter la batterie.

Premièrement, connectez le fil positif à la rangée positive de la plaque d'essai et le fil négatif à la rangée négative. Après cela, vous pouvez connecter votre batterie pour alimenter votre circuit. Pendant que vous y êtes, placez le condensateur en parallèle à la batterie.

Étape 5 : Test et dépannage

Maintenant, vous avez un circuit buzzer complet. Assurez-vous de le tester pour voir si vous avez les bonnes connexions avant de faire l'assemblage final.

4. Comment ajouter du volume dans le circuit buzzer

Ajouter du volume à votre circuit buzzer n'est pas un processus complexe. Cela implique simplement de faire un circuit de sonnerie qui crée une série de sons de cloche généraux. La meilleure partie est que vous pouvez utiliser des transistors pour faire un circuit buzzer facile et bon marché. Voici un schéma de circuit pour vous aider à mieux comprendre :

Circuit de sonnerie

Composants requis

• (6) Résistances (1k, 5k, 2,7k, 68k, 1,2k et 330 ohms)

Un ensemble de résistances

• (3) Semi-conducteurs (q1, q2 et q3)

Semi-conducteurs intégrés

• (4) Condensateurs électrolytiques (c1, c2 (10uF 16V, c3: 1uF 16v)

Condensateurs électrolytiques isolés

• (1) Condensateur céramique c4 - 0,047 uF, 50 V

Condensateurs céramiques colorés

• (1) LED (n'importe quelle couleur)

Sept couleurs LED

• (1) Haut-parleur (8 ohms)

Haut-parleurs 8 Ohms

Instructions

Il aidera si vous obtenez une tension de fonctionnement de 9 V pour ce circuit pour fonctionner. Aussi, vous n'avez besoin que de quelques composants pour assembler ce projet. Donc, vous pouvez assembler ces composants sur le PCB universel ou faire un simple PCB DIY.

Finalement, vous pouvez câbler le circuit et les divers composants. Mais, il est crucial de surveiller la polarité des condensateurs électrolytiques. Pendant que vous y êtes, assurez-vous de placer les broches du transistor correctement.

Mots finaux

Malgré les nombreux types et spécifications du circuit buzzer, vous pouvez toujours sélectionner le buzzer que vous désirez selon les paramètres majeurs comme le mode de pilotage, la tension, l'onde carrée ou le mode de fixation. De plus, vous pouvez aussi faire des sélections selon la pression sonore ou la fréquence requise.

Eh bien, c'est tout ce que vous devez savoir sur le circuit buzzer. Si vous avez besoin de plus d'informations sur ce circuit, n'hésitez pas à nous contacter.