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Introdução
Os PCBs de campainha são um dos mais comuns tipos de PCBs no mercado hoje. Eles são perfeitos para uma variedade de aplicações, desde fornecer efeitos sonoros para um carro com controle remoto até alertar as pessoas sobre situações perigosas.
Este artigo fornecerá todas as informações necessárias para começar a usar PCBs de buzzer em seu próximo projeto.
Placa de campainha
O que é um PCB de campainha?
Um buzzer PCB é uma placa de circuito impresso que foi projetada para ser usada em conjunto com um buzzer. Ele pode ser usado como uma alternativa para instalar uma campainha diretamente em um sistema ou como uma maneira fácil de conectar várias campainhas a uma fonte de alimentação.
Buzzers são pequenos dispositivos que produzem sons agudos através da vibração de seu diafragma. Geralmente são usados em conjunto com outros componentes, como alto-falantes ou LEDs, e são frequentemente encontrados em sistemas de alarme projetados para alertar as pessoas quando há uma intrusão na área monitorada.
Como funciona um sensor de campainha em uma placa de circuito impresso?
Um sensor de campainha é um tipo de dispositivo de emissão de ruído usado em um PCB para detectar a presença ou ausência de um objeto. Ele pode ser usado em diversos tipos de aplicações, incluindo sistemas de segurança e alarmes contra roubo.
O sensor da campainha consiste em um alto falante que faz barulho quando detecta um objeto, como uma pessoa entrando ou saindo de uma sala. O alto-falante é conectado a uma placa de circuito eletrônico, que contém os componentes necessários para detectar quando alguém entrou ou saiu da área onde está localizado o sensor da campainha. Quando um objeto entra nessa área, ele causa mudanças na pressão do ar que são captadas por sensores localizados ao redor do perímetro da área monitorada. Essas alterações acionam uma resposta automática do circuito do sensor da campainha, que faz com que ele emita ruído.
Aplicações de PCB de campainha
A campainha é um dispositivo que produz ondas sonoras a partir de um atual. Este dispositivo é usado em muitas indústrias, como médico, militar e industrial. Isso é usado principalmente para produzir ondas sonoras, convertendo energia elétrica em energia mecânica. A campainha pode ser usada para produzir ondas sonoras de alta frequência ou ondas sonoras de baixa intensidade, dependendo do freqüência da corrente elétrica aplicada a ele.
Suas aplicações são vistas em muitos setores diferentes, como aplicações médicas, militares e industriais. O buzzer PCB na indústria médica inclui uma variedade de usos, como alertar os médicos quando eles precisam verificar os pacientes, alertar os médicos quando eles precisam administrar medicamentos e também como um dispositivo de alerta para emergências em hospitais.
As campainhas também são usadas em aplicações militares, onde são usadas para enviar sinais entre soldados usando código Morse ou outras formas de métodos de sinalização, como raios infravermelhos e ondas de rádio, etc. As sirenes também são amplamente utilizadas em aplicações industriais, onde são utilizadas para diversos fins, como notificar os trabalhadores sobre os riscos de segurança nos locais de trabalho, sinalizar alarmes quando há um surto de incêndio ou quaisquer outras situações perigosas que ocorram nos locais de trabalho, etc.
Diferentes tipos de campainha PCB
Se você já tocou uma campainha, provavelmente notou que todos soam diferentes. Mas por que?
A resposta é simples: as campainhas são feitas com diferentes tipos de mecanismos físicos.
Veremos abaixo os tipos mais comuns de campainhas.
Piezoelétrico
Piezoelétrico
Essa tecnologia utiliza um material piezoelétrico, que pode gerar um sinal elétrico quando a pressão é aplicada a ele. A energia do sinal elétrico faz com que o diafragma vibre em sua frequência de ressonância, produzindo ondas sonoras no ar.
Eles são normalmente usados em pequenos dispositivos, como temporizadores, alarmes e relógios, mas também podem ser encontrados em dispositivos maiores, como detectores de fumaça e campainhas.
A campainha piezoelétrica é geralmente alimentada por um bateria ou outro DC poder fonte e conectado a uma placa de circuito com fios, mas também pode ser alimentado por uma corrente AC, se necessário. O som de uma campainha piezoelétrica é geralmente descrito como agudo ou estridente e tende a ser muito alto em comparação com outros tipos de campainhas.
Eletromagnético
Eletromagnético
Estes consistem em um metal fino bobina, um ímã permanente e um diafragma que está ligado ao ímã permanente. As campainhas eletromagnéticas funcionam movendo o diafragma para frente e para trás para gerar ondas sonoras.
Para mover o diafragma para frente e para trás, as campainhas eletromagnéticas precisam que a eletricidade flua através de suas bobinas. A eletricidade que flui através das bobinas cria um campo magnético, que atrai o ímã permanente e faz com que ele se mova para frente e para trás contra o diafragma.
Mecânico
Mecânico
Essas campainhas são o tipo mais antigo e comum de dispositivo de sinalização elétrica. Eles existem desde antes da invenção da eletricidade, mas ainda são usados em uma ampla variedade de aplicações hoje.
Quando você pressiona uma campainha mecânica, está empurrando uma mola conectada a um eletroímã. A mola aplica pressão ao eletroímã que faz com que ele colapse e libere uma corrente elétrica através de um fio que fecha um interruptor. Isso produz um som.
A força do som produzido por campainhas mecânicas depende de quanta pressão é aplicada a elas. Como tal, esses tipos de campainhas são bons em produzir tons diferentes, dependendo da força com que são pressionados ou do tipo de material de que são feitos (por exemplo, metal versus plástico).
Eletromecânica
Eletromecânica
Essas campainhas são o tipo mais comum de campainha. Eles consistem em um pequeno motor que gira um disco para criar vibração. O motor geralmente é conectado a um interruptor, que permite ao usuário controlar quando a campainha está ligada ou desligada. As campainhas eletromecânicas tendem a ser muito altas e podem ser usadas para muitas finalidades diferentes, como campainha ou sistema de alarme.
magnético
magnético
Este tipo de buzzer PCB usa um magneto core vibrar e produzir som. O núcleo geralmente é feito de metal ferroso, como ferro ou aço, que é preso a um pedaço de metal chamado peça polar. A peça do pólo atua como o pólo norte do ímã e geralmente é feita de metal ou plástico.
Quando a corrente passa pela bobina, ela cria um campo magnético ao redor da bobina. Isso causa o core vibrar muito rapidamente, o que produz ondas sonoras no ar circundante.
Diagrama PCB da Campainha
Diagrama PCB da Campainha
Um buzzer é entendido como um dispositivo que cria um tom audível sob a influência de uma tensão externa aplicada. Esta saída pode ser na forma de um zumbido ou um sinal sonoro.
O circuito da campainha é composto por um transistor e um resistor. Quando Voltagem é aplicado nos terminais emissor e coletor do transistor, permite que a corrente flua através dele e produza ondas sonoras.
Como escolher um buzzer?
Escolher uma campainha pode ser complicado. Há tantas coisas a considerar!
Tamanho
Você vai querer pensar sobre o tamanho da campainha. Se o seu projeto for pequeno, provavelmente você precisará apenas de uma campainha com cerca de 1 cm de diâmetro. Mas se você for usar a campainha para algo grande, como um despertador ou uma buzina de carro, precisará de algo muito maior.
Consumo atual
Ao escolher uma campainha, você deve considerar o consumo atual do dispositivo. O consumo atual é a quantidade de energia que sua campainha usará. É importante escolher um buzzer com baixo consumo de corrente para que não sobrecarregue sua placa de circuito ou cause problemas de superaquecimento.
Além disso, quanto maior o consumo de corrente, mais energia ela usará e menos tempo você poderá usá-la antes de ficar sem bateria ou precisar recarregar. Baixa corrente significa baixa potência, o que significa maior vida útil da bateria. A corrente mais baixa também causará menos aquecimento e desgaste na campainha, portanto, você terá uma vida útil mais longa.
Ao combinar o consumo atual de seu PCB de campainha com o de seu fonte de energia, você pode garantir que seu circuito funcione corretamente.
Tipo de terminal
Os terminais roscados são usados para conectar fios a um dispositivo, como conectar uma campainha a um Arduino. O terminal é aparafusado no dispositivo e, em seguida, o fio é empurrado para dentro do terminal. Você deve ter uma chave de fenda para apertar ou afrouxar esses terminais.
Os terminais de conexão rápida permitem que você insira fios neles sem ter que usar ferramentas, o que os torna muito convenientes para projetos que precisam de mudanças rápidas e fáceis na fiação.
Frequência e Tensão
A frequência refere-se à frequência com que a campainha soará e é medida em Hertz (Hz). Quanto mais Hz, mais frequentemente a campainha soará. Se você precisar de uma campainha que possa ser ouvida a uma distância maior ou se quiser alertar as pessoas por períodos mais longos, escolha uma com frequência mais alta.
Outro fator importante na escolha de um buzzer é a voltagem. Tensão refere-se a quanta energia é necessária para executar sua campainha. Você vai querer escolher um que tenha uma voltagem que corresponda aos seus outros equipamentos elétricos para que eles não entrem em conflito e causem problemas uns com os outros.
Volume
Ao escolher uma campainha, você precisa considerar o volume. O volume de uma campainha é medido em decibéis (dB) e é expresso no PCB. Quanto maior o número, mais alto será. Mas certifique-se de escolher um com um som alto o suficiente volume para suas necessidades; muito suave e as pessoas não vão ouvir!
Você vai querer um que seja alto o suficiente para ser ouvido acima do barulho de sua localização, mas não tão alto que machuque seus ouvidos quando você estiver perto dele. Se você está comprando uma campainha para uma loja de varejo barulhenta, você vai querer algo que seja consideravelmente mais alto do que o que você precisaria se estivesse usando em um ambiente de escritório.
Tom (Pulsado ou Contínuo)
Existem algumas considerações que você deve considerar ao escolher sua campainha. Primeiro, será um tom contínuo ou pulsado? Isso determinará se sua campainha será ou não adequada para diferentes aplicações.
Um tom contínuo significa que a campainha sempre soará no volume máximo e nunca mudará, enquanto um tom pulsado é aquele que para de soar periodicamente, talvez para avisar as pessoas quando algo aconteceu.
Se você estiver procurando por um tom contínuo, considere uma campainha com uma frequência mais baixa. Dessa forma, não ficará irritante com o tempo e você poderá usá-lo por mais tempo sem se incomodar muito com o barulho. Uma frequência mais baixa também significa que o som percorrerá distâncias maiores do que uma frequência mais alta seria capaz de alcançar.
Elementos Piezo
Antes de escolher uma campainha, você precisa considerar os elementos piezo no seu PCB.
O efeito piezoelétrico é a capacidade de certos materiais gerarem carga elétrica quando submetidos a esforços mecânicos e vice-versa.
Os piezoelétricos são usados em campainhas devido à sua capacidade de produzir um som agudo em baixa voltagem. Eles também têm uma longa vida útil, o que os torna ideais para uso em produtos que exigem muito desgaste, como os encontrados em eletrodomésticos ou carros.
Placa de campainha
Conclusão
As campainhas são um componente essencial em muitas placas de circuito e dispositivos usados para comunicação. Esses produtos são usados por suas práticas propriedades piezoelétricas que geram um som acústico detectável para facilitar mecanismos de alarme, sensores, sistemas de sinalização e até mesmo indicadores. Isso é especialmente verdadeiro onde tons audíveis podem ser substituídos por silêncio ou como um suplemento em caso de feedback háptico ruim.
É fácil esquecer os elementos fundamentais de um projeto, principalmente se você estiver focado em coisas mais complexas, como escolha de peças e fiação. Não há melhor momento do que agora para configurar sua placa para o sucesso, garantindo que você tenha uma campainha adequada à sua placa de circuito impresso. Se for necessário um ruído alto, verifique os alto-falantes reais. No final, cabe a você decidir como deseja transmitir seu som - apenas certifique-se de que seja ouvido alto e claro!