Domine o Circuito Buzzer: Construa, Otimize e Aprimore Seu Design

No processo de lidar com muitos projetos de engenharia, você pode ter se deparado com buzzers. Mas se você não tem ideia sobre o circuito buzzer, não se preocupe — você está no lugar certo.

Circuito Buzzer

Buzzers são uma das maneiras mais comuns de transmitir informação de áudio entre um usuário e um dispositivo. No entanto, o processo de design do circuito buzzer pode ser complicado. Os designs variam de simples a muito complicados.

Neste artigo, você obterá uma quebra do processo de design do buzzer e tudo que precisa para começar seu projeto eletrônico.

Pronto? Vamos aprender!

1. Princípio de Funcionamento do Circuito Buzzer

Buzzers são dispositivos de som que podem converter sinais de áudio em sinais sonoros. Buzzers são mais como circuitos simples alimentados por corrente contínua (CC). Também, você pode usá-lo para diferentes aplicações como alarmes, impressoras, computadores, e outros produtos eletrônicos que produzem sons de campainha.

Além disso, o buzzer tem dois tipos principais, que incluem o buzzer eletromagnético e buzzer piezoelétrico. Então, para explicar o princípio de funcionamento do circuito buzzer, discutiremos os dois tipos separadamente.

1.1 Princípio de Funcionamento do Circuito Buzzer Piezoelétrico

O buzzer piezo utiliza cerâmicas com efeito piezoelétrico para gerar pulsos. Estes pulsos criam uma corrente que usa as vibrações de uma placa metálica para criar tons do buzzer.

Os componentes principais deste buzzer incluem a caixa de ressonância, placa piezoelétrica, carcaça, e matcher de impedância. Além disso, você pode encontrar alguns buzzers piezoelétricos com diodos que emitem luz.

Adicionalmente, os componentes multi-ressonadores trabalham com transistores ou CIs (circuitos integrados). Portanto, quando você liga a fonte de alimentação deste circuito, que geralmente é 1.5 – 2.5 tensão CC, ocorre uma oscilação. Como resultado, o multi-ressonador gera um sinal de áudio de 1.5 – 2.5 kHz como sua saída. Neste ponto, o matcher de impedância começa a trabalhar.

Ou seja, o matcher moverá a placa piezoelétrica para criar sinais sonoros. Também, fabricantes produzem a maioria das placas piezoelétricas com niobato de magnésio de chumbo ou titanato de zircônio cerâmica piezoelétrica. Além disso, eletrodos de prata cercam ambos os lados da cerâmica.

Buzzer Piezo

1.2 Princípio de Funcionamento do Circuito Buzzer Eletromagnético

Por outro lado, o buzzer magnético tem um oscilador, diafragma de vibração, bobina solenoide, carcaça, e ímã como seus componentes principais. Quando você liga a fonte de alimentação deste circuito buzzer magnético, o oscilador gera um sinal de áudio e o envia através da bobina solenoide para criar um campo magnético.

Interessantemente, é aqui que o diafragma de vibração entra. Este componente vibra periodicamente e faz sons baseados nas ações do ímã e da bobina solenoide. Assim, o buzzer magnético gera uma saída de 2 – 4 kHz.

O circuito eletrônico é perfeito para aplicações em música e voz porque tem um som ótimo.

Buzzer Eletromagnético

Além do buzzer piezo e magnético, há também o circuito buzzer ativo e passivo. Buzzers ativos têm osciladores e geram sons quando energizados. Funciona convertendo corrente contínua em sinais de pulso, geralmente em uma frequência particular.

No entanto, buzzers passivos não usam osciladores e sinais CC para fazer som. Mas, você pode acioná-lo com uma onda quadrada de 2k – 5k por causa de seu circuito magnético constante.

2. Seleção de Componentes de um Circuito Buzzer

O circuito buzzer tem uma grande corrente de trabalho, e você precisa acioná-lo com um circuito amplificador. Então, o circuito buzzer geralmente inclui os seguintes componentes:

Buzzer

Cinco coisas se tornam essenciais quando você aplica buzzers passivos (onda quadrada) ou buzzers ativos (tensão CC) em ambas as extremidades do seu elemento sonoro. Eles são a dimensão da forma, corrente de trabalho, direção do som, modo de acionamento, e frequência de trabalho. Além disso, você pode escolher o parâmetro que quer baseado no que precisa.

Diodo de Roda Livre

Buzzers são elementos indutivos. Portanto, você não pode mudar sua corrente. No entanto, você pode usar um diodo de roda livre para monitorar a corrente contínua consistentemente. Caso contrário, você pode danificar o triodo driver — o que pode derrubar todo o sistema do circuito. Como? Sem o diodo de roda livre, o circuito buzzer pode gerar um pico alto de dezenas de volts.

Capacitor de Filtro

Este componente ajuda a filtrar a influência da corrente do buzzer em outras partes do circuito e melhora a fonte de alimentação CA.

Triodo

Quando a base fica alta, o triodo torna-se saturado. Como resultado, o buzzer gerará sons. No entanto, quando a base fica baixa, o triodo entra em estado fechado. Assim, termina os sons.

3. Como Fazer um Circuito Buzzer

Agora, aqui está um exemplo de um circuito simples que utiliza um timer integrado NE555 bem como um alto-falante e uma rede resistor-capacitor variável.

Circuito Buzzer Simples

Componentes do Circuito

Aqui está uma lista dos componentes necessários para este circuito:

• Protoboard (1)
• Timer IC 555 (1)
• Bateria 9v (1)
• Alto-falante (8 ohms) (1)
• Resistor 15k (1)
• Resistor 5.6k (1)
• Fio de conexão (1)
• Capacitor 0.1uF (1)
• Capacitores 100uF (2)
• Resistor variável 1k (1)

Instruções

Vamos ver como criar este circuito básico em 5 passos simples:

Passo 1: Montagem

A parte mais importante deste circuito é o IC555 porque controla tudo. Então, a primeira coisa que você precisa fazer é anexar o timer IC 555 no meio da sua protoboard.

Em seguida, você precisa conectar seus capacitores. O primeiro capacitor 0.1uf vai entre os pinos 1 e 2. Enquanto você está nisso, certifique-se de colocar o lado na direção do pino 1. Também, você tem que anexar os outros capacitores 100uF perto do alto-falante do circuito.

Então, use seus fios para conectar pinos 2 e 6 aos espaços na fileira de fonte de alimentação da sua protoboard.

Depois, conecte o resistor 15k entre pinos 6 e 7. Também, você pode colocar o resistor variável 1k (entre pinos 7 e 8) enquanto conecta o último resistor 5.6k (entre pinos 1 e 5).

Passo 2: Conecte o alto-falante (buzzer)

Para este circuito, o alto-falante atua como nosso buzzer. Assim, você pode conectar pino 3 ao fio positivo do alto-falante.

Passo 3: Alimente o IC555

Neste passo, você precisa conectar pino 1 ao terra e pino 8 ao lado positivo da sua protoboard.

Passo 4: Conecte a bateria.

Primeiro, conecte o fio positivo à fileira positiva da protoboard e o fio negativo à fileira negativa. Após isso, você pode conectar sua bateria para alimentar seu circuito. Enquanto nisso, coloque o capacitor paralelo à bateria.

Passo 5: Teste e Solucione Problemas

Agora você tem um circuito buzzer completo. Certifique-se de testá-lo para ver se você tem as conexões certas antes de fazer a montagem final.

4. Como Adicionar Volume no Circuito Buzzer

Adicionar volume ao seu circuito buzzer não é um processo complexo. Simplesmente envolve fazer um circuito de anel que cria uma série de sons gerais de sino. A melhor parte é, você pode usar transistores para fazer um circuito buzzer fácil e barato. Aqui está um diagrama de circuito para ajudar você a entender melhor:

Circuito de Anel

Componentes Necessários

• (6) Resistores (1k, 5k, 2.7k, 68k, 1.2k, e 330 ohms)

Um Conjunto de Resistores

• (3) Semicondutores (q1, q2, e q3)

Semicondutores Integrados

• (4) Capacitores eletrolíticos (c1, c2 (10uF 16V, c3: 1uF 16v)

Capacitores eletrolíticos isolados

• (1) Capacitor cerâmico c4- 0.047uf, 50v

Capacitores cerâmicos coloridos

• (1) LED (qualquer cor)

Sete cores de LED

• (1) Alto-falante (8 ohms)

Alto-falantes 8 Ohms

Instruções

Ajudará se você obter uma tensão de operação de 9v para este circuito funcionar. Também, você só precisa de poucos componentes para montar este projeto junto. Então, você pode montar estes componentes na PCB universal ou fazer uma PCB DIY simples.

Por fim, você pode ligar o circuito e vários componentes. Mas, é crucial ficar atento à polaridade dos capacitores eletrolíticos. Enquanto nisso, certifique-se de colocar os pinos do transistor corretamente.

Palavras Finais

Apesar dos muitos tipos e especificações do circuito buzzer, você pode sempre selecionar o buzzer que deseja de acordo com parâmetros principais como modo de acionamento, tensão, onda quadrada, ou modo de fixação. Além disso, você também pode fazer seleções de acordo com a pressão sonora ou frequência requerida.

Bem, isso é tudo que você precisa saber sobre o circuito buzzer. Se você precisa de mais informação sobre este circuito, sinta-se à vontade para nos contatar.