Final-Clacktron.滴答~滴答~

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不知道有多少人还记得老车上一打转向灯的那种滴答滴答声,非常的清脆,我就非常喜欢听那种声音。
滴答~ 滴答~

背景

小时候就对这个声音非常的好奇,每次大人在开车时就经常能听到,在车上东看看西看看,似乎确认是从仪表盘上发出来的,后来才慢慢知道了是转向灯闪烁的声音。
这个声音十分特别,不同的车声音也会有细微的区别。在以前的老车上,控制器通过继电器控制转向灯的开启和关闭,周期性的启停继电器便有了这个声音。
所以我一直喜欢的那个神秘声音,本质上是一个继电器的巴拉巴拉。
值得说明的是,现在的车上大部分已经慢慢变更了这种控制模式,在新一点的车子上,我们听到的可能是扬声器模拟的滴答声。对一个转向灯滴答音爱好者而言,这种声音就是虚假的,不纯粹的!
更有甚者,使用蜂鸣器模拟转向灯的滴答声,至于听感如何,我也疲于验证了。
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~
我更向往的就是那种纯粹的机械音,远不是那些粗鄙的、拙劣的模仿所能比拟的!
为了能在任何地方都能听到这悦耳的声音,我决定自己动手设计一个继电器发声电路。

原理图设计

首先最关键的,一定是使用继电器来进行发声。早在许久之前就向一哥们(Deng)要了点车规继电器来为这个项目做准备,现在终于能派上用场了。
继电器的型号为 HFKF-T 12-2ZPT,售价大概 10 RMB 左右,虽然有些奢侈,但是为了能够更加还原车上的感觉,我还是毫不犹豫的摒弃掉那普通的蓝色继电器,相信你知道我说的是什么样子的继电器。
为了简化电路,我将继电器后端输出控制部分取消引出,只保留其发声功能。至于继电器的控制电路设计,考虑到只需要周期性的开断即可,从成本和设计难度考虑,我只接选择了 经典的 NE555 非稳态多谐振荡器,输出可调节的方波,通过三极管来控制继电器的线圈工作状态。
NE555 原理图设计如下:
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~
继电器控制部分设计如下:
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~
为了方便观察继电器工作状态,每条路上都增加了状态指示灯,并且使用了一个六位的拨码开关,来分别控制 6 路继电器的使能。HFKF-T 12-2ZPT 继电器为双继电器封装,本次设计共使用了 3 颗共计 6 路继电器来参与发声,通过拨码开关调节可以独立使能 6 路继电器。换句话说,可以用这种方法调节整体发声响度。
供电部分,使用 DC 接口外部输入 12 V DC,使用了一颗 LDO 来将电压转换成 5 V 供 NE555 工作使用。此处主要是因为继电器的工作电压为 12 V,所以多了一步电压转换,如果采用了 5 V 继电器则可以简化很多电路。
供电部分原理图如下:
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~
我有很严重的电子囤积癖,喜欢收集各种来源的电子零件,所以在设计一些突如其来的项目时就会优先考虑使用手上现有的零件,虽然有些浪费和奢侈,但是元器件只用在 PCB 上才能发挥它的优势。为此在选型上或许存在许多不合理的地方,望读者理解。更多的,我还是在分享一种思路,至于设计细节还是要根据实际情况调整。

电路仿真

NE 555 振荡电路的阻容值选择直接影响了输出方波周期和频率调节范围,为了更好的确认参数,我使用了 LTspice 进行了电路仿真,调整参数使其正常输出方波且处于一个合理的频率调节范围。
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~

电路板设计

对于这种追求感觉的项目,在电路板的布局上尤其需要好好设计一番。
为此我才用上下对称布局设计,虽然部分器件显得有些多余,但是为了美观和整体对称性,还是放了上去。
电路板整体尺寸为 90 mm x 70 mm,配有四个 M 3 螺丝孔方便后续装配外壳。
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~
从左到右依次为电压输入、电压转换、控制电路、继电器,使用 DC 12 V 供电,通过拨动开关控制系统上电,并可通过电位器调节 NE 555 振荡频率。

成品

然后就是一套熟悉的组合拳,在经历了下单打板、焊接调试等工作后,迎来了最终的成品!
Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~
我的评价是,基本符合预期!
现在,我可以在书桌上,慢慢享用那本该在车里的曼妙音乐了。

总结

Final-Clacktron 项目是一次对生活中最常见的汽车转向灯的小型化模拟实践,虽然看起来没啥用,但是懂得人都懂。
这个项目可能会衍生出一系列音频模拟的模块,或许下一次就用更多的模拟电路来模拟发动机引擎的轰鸣声。
已经有点合成器的味道了。

Final-Clacktron. 滴答~ 滴答~

正文完
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finalrun
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