Kuidas kujundada autonoomset öölampide vooluringi?

Õpi

Uusimaid automatiseerimistehnikaid võtavad oma kodus kasutusele vähesed inimesed. Praegusel ajajärgul peaksid inimesed oma elu lihtsustamiseks valima uusimate automatiseerimistehnikate. Tavaliselt lülitame oma kodudes tuled käsitsi sisse ja välja. See juhtub tavaliselt öösel, kui me magama läheme. Globaalne soojenemine on tänapäeval tõsine probleem ja tuleks julgustada kõike, mis aitab kaasa globaalse soojenemise minimeerimisele. Varem kasutatud energiasäästupirnid tekitasid tervisele ohtlikku süsinikku. Tehnoloogia arenguga Valgusdioodid (LEDid) leiutati ja need toodavad vähem süsinikku ja seega aitasid kaasa globaalse soojenemise minimeerimisele. Nõudlus LED-de järele kasvab tänapäeval kiiresti, kuna need pole eriti kulukad ja kestavad kauem. Selles projektis selgitan suure võimsusega LED-e kasutava öölambi vooluringi ja tööpõhimõtet. Valgusdioodid on sisse lülitatud PEAL öösel ja neid pööratakse automaatselt VÄLJAS päeva jooksul.



Automaatne öölamp

Kuidas kokku panna valgussõltuv takisti teiste elektrooniliste komponentidega?

Parim lähenemine mis tahes projekti alustamiseks on koostada komponentide loetelu ja teha nende komponentide lühitutvustus, sest keegi ei taha jääda projekti keskele lihtsalt puuduva komponendi tõttu. PCB-plaati eelistatakse vooluahela riistvaral kokkupanekul, kuna kui paneme leivaplaadile komponendid kokku, võivad need sellest lahti eralduda ja vooluahel muutub seetõttu lühikeseks, on eelistatud PCB.



1. samm: vajalikud komponendid (riistvara)

  • Valgusest sõltuv takisti
  • 1uF kondensaator
  • 100k Ohm takisti
  • 1k Ohm takisti
  • Potentsiomeeter
  • BC548 transistor
  • Toitetransistor TN2905A / MJE3055
  • 470 oomi takisti (x4)
  • LED-id (x25)
  • Aku klamber
  • FeCl3
  • Trükkplaat
  • Kuum liimipüstol

2. samm: vajalikud komponendid (tarkvara)

  • Proteus 8 Professional (saab alla laadida saidilt Siin )

Pärast Proteus 8 Professionali allalaadimist kujundage sellele vooluring. Lisasin siia tarkvarasimulatsioonid, et algajatel oleks mugav vooluahelat kujundada ja riistvaral asjakohaseid ühendusi luua.



3. samm: komponentide uurimine

Kuna me teame nüüd projekti põhiideed ja meil on olemas ka kõigi komponentide täielik loetelu, siis liikugem ühe sammu võrra edasi ja uurige kõigi komponentide lühidalt läbi.



Valgusest sõltuv takisti: LDR on valgust sõltuv takisti, mis muudab oma takistust valguse intensiivsusega. LDR-moodulil võib olla analoogväljundnõel, digitaalväljundnõel või mõlemad. LDR takistus on pöördvõrdeline valguse intensiivsusega, mis tähendab suuremat valguse intensiivsust, madalamat LDR takistust. LDR mooduli tundlikkust saab muuta moodulil oleva potentsiomeetri nupu abil.

Valgusest sõltuv takisti

Toitetransistor: Transistor võib täita kahte ülesannet. Vooluringis võib see töötada kui võimendi või lülitina. Kui see töötab võimendina, võtab see sisendpoolelt väga vähe voolu ja võimendab seda voolu väljundpoolel. Kui see töötab a lüliti väike elektrivool, mis voolab läbi ühe transistori osa, võib panna suurema voolu voolama läbi selle teise osa. Tavalist transistorit kasutatakse lihtsates ahelates, kus käideldakse väikest kogust voolu ja võimsustransistorit kasutatakse keerukates ahelates, kus tegeleme suure hulga vooluga. Toitetransistor võib kanda suures koguses voolu ilma õhku laskmata. Tavaliselt on elektritransistoridele paigaldatud jahutusradiaatorid, et need neelaksid liigset kuumust ja väldiksid transistori kuumenemist.



2N3055 Toitetransistor

Windows 10 smb ei tööta

Trükkplaat: Elektrooniliste ahelate kujundamisel kasutatakse trükkplaati. PCB ülaosas on õhuke kiht vaskfooliumi, mis vastutab juhtivuse eest. PCB võib olla ühepoolne, kahepoolne või mitmekihiline. Allpool selgitatud keemiline söövitus jagab selle vaskkihi eraldi juhtjoonteks, mida nimetatakse jälgi . Kõigepealt tehakse tarkvaral vooluring ja seejärel pärast selle printimise väljatrükkimist kleebitakse see raua abil PCB-plaadile. PCB peamine eelis on see, et komponendid joodetakse plaadile ja neid ei lahutata sellest enne, kui need on käsitsi joodetud.

Trükkplaat

TO BC547 on NPN-transistor. Niisiis, kui aluse tihvti hoitakse maapinnal, on kollektor ja emitter vastupidised ning kui signaal antakse alusele, on kollektor ja emitter kallutatud edasi. Selle transistori võimenduse väärtus jääb vahemikku 110 kuni 800. Transistori võimendusvõime määratakse selle võimenduse väärtuse järgi. Me ei saa selle transistoriga rasket koormust ühendada, sest maksimaalne vooluhulk, mis võib kollektori tihvti läbi voolata, on peaaegu 500mA. Transistori, selle voolu kallutamiseks tuleb aluse tihvtile rakendada voolu (IB) peaks piirduma 5mA-ga.

BC547 transistor

4. samm: tööpõhimõtte mõistmine

Vooluahela toiteallikaks on 9V alalisvoolu patarei. Kuid selle vooluahela toitmiseks võib kasutada ka vahelduvvoolu ja alalisvoolu adapterit, kuna meie nõue on 9 V alalisvool. Transistor BC547 töötab selles vooluringis küllastusrežiimis. Neid kasutatakse selles vooluringis lülitamise eesmärgil ja nad vastutavad LED-ide sisse- ja väljalülitamise eest. Vooluahelas on 25 suure võimsusega LED-i, seega kasutatakse siin võimsustransistorit, kuna see suudab toime tulla suure vooluhulgaga ja sellele on paigaldatud jahutusradiaator, nii et soojus hajub selle jahutusradiaatori kaudu õhus ja transistorit pole kuumutatud. Nende suure võimsusega valgusdioodide eredus on samaväärne luminofoorlambiga, mis on piisavalt ruumi valgustav. Vooluahel monteeritakse trükkplaadile ja valgusdioodid tuleks paigutada mõistlikule kaugusele, nii et pole lühisevõimalusi ja valgus jaotub ruumis väga hästi.

5. samm: vooluringi töö

Vooluring on konstrueeritud nii, et suure võimsusega LED-id vastutavad vooluahela valgustugevuse juhtimise eest. Valgust sõltuv takisti mängib vooluringis üliolulist rolli. See vastutab treimise eest PEAL ja VÄLJAS valgusdioodid. LDR järgib fotojuhtivuse põhimõtet. LDR takistus varieerub, kui sellele valgust langeb. Kui valgus langeb LDR-le, väheneb selle takistus ja kui see asetatakse pimedasse, siis suureneb vastupanu. Seega sõltub valgusdioodide lülitamine LDR-i takistusest. Vooluringis kasutatakse 25 LED-i. Esimeses ühenduses on viis LED-i järjestatud järjestikku ja koos sellega tehakse viis paralleelset ühendust ja igal ühendusel on viis järjestikku paigutatud LED-i.

6. samm: vooluahela simuleerimine

Enne vooluringi tegemist on parem simuleerida ja uurida kõiki tarkvara näiteid. Tarkvara, mida kavatseme kasutada, on Disainisviit Proteus . Proteus on tarkvara, millel simuleeritakse elektroonilisi vooluringe:

mis on hetketulemus
  1. Pärast tarkvara Proteus allalaadimist ja installimist avage see. Avage uus skeem, klõpsates nuppu ISIS ikooni menüüs.

    ISIS

  2. Kui ilmub uus skeem, klõpsake nuppu P ikoon külgmenüüs. See avab kasti, kus saate valida kõik kasutatavad komponendid.

    Uus skeem

  3. Nüüd tippige komponentide nimi, mida kasutatakse vooluahela valmistamiseks. Komponent kuvatakse loendis paremal.

    Komponentide valimine

  4. Samamoodi, nagu ülalpool, otsige kõiki komponente. Need ilmuvad Seadmed Nimekiri.

    Komponendid

7. samm: vooluringi skeem

Pärast komponentide kokkupanekut ja juhtmete ühendamist peaks skeem välja nägema järgmine:

Vooluringi skeem

8. samm: PCB-paigutuse loomine

Kuna me kavatseme riistvara lülitada PCB-le, peame kõigepealt selle vooluahela jaoks tegema PCB-paigutuse.

  1. Proteuse PCB paigutuse tegemiseks peame kõigepealt määrama PCB paketid igale skeemil olevale komponendile. pakettide määramiseks klõpsake hiire parema nupuga komponendil, millele soovite paketi määrata, ja valige Pakendamise tööriist.
  2. PCB skeemi avamiseks klõpsake ülemises menüüs ARIES-valikut.

    JÄÄR Kujundus

  3. Asetage komponentide loendist kõik ekraanil olevad komponendid kujundusse, mille soovite oma vooluringi välja nägema.
  4. Klõpsake rajarežiimil ja ühendage noolega kõik tihvtid, mida tarkvara ühendamiseks ütleb.

9. samm: riistvara kokkupanek

Kuna me oleme nüüd skeemi tarkvaraliselt simuleerinud ja see töötab täiesti hästi. Nüüd liigume edasi ja asetage komponendid PCB-le. PCB on trükkplaat. See on ühest küljest täielikult vasega kaetud ja teiselt poolt täielikult isoleeriv plaat. Vooluahela tegemine trükkplaadil on suhteliselt pikk protsess. Pärast seda, kui vooluring on tarkvaras simuleeritud ja selle PCB-paigutus on tehtud, trükitakse vooluahela paigutus võipaberile. Enne võipaberi asetamist PCB-plaadile hõõruge plaati kaabitsaga, nii et pardal olev vaskkiht plaadi ülaosast väheneks.

Vaskkihi eemaldamine

Seejärel asetatakse võipaber PCB-plaadile ja triikitakse, kuni ahel on plaadile trükitud (see võtab umbes viis minutit).

Triikimine PCB plaadile

Nüüd, kui vooluahel tahvlile trükitakse, kastetakse see FeCl-i3kuuma vee lahus tahvlilt ekstra vase eemaldamiseks jääb maha ainult trükkplaadi all olev vask.

PCB söövitamine

Pärast seda hõõruge PCB-plaati kaabitsaga, nii et juhtmestik oleks silmatorkav. Nüüd puurige augud vastavatesse kohtadesse ja asetage komponendid trükkplaadile.

Aukude puurimine PCB plaadile

Jootke plaadil olevad komponendid. Lõpuks kontrollige vooluahela järjepidevust ja kui mõnes kohas esineb katkematust, vabastage komponendid jootma ja ühendage need uuesti. Kandke voolu klemmidele kuuma liimipüstolit, nii et rõhu avaldamisel ei pruugi aku lahti tulla.

avast viiruse definitsioone ei värskendata

Vooluringi järjepidevuse kontrollimine

10. samm: vooluringi testimine

Nüüd on meie riistvara täielikult valmis. Asetage riistvara sobivasse kohta voodi külglauale ja jälgige vooluringi tööd öösel. Kui valgusdioodid on sisse lülitatud PEAL pimedas tähendab see, et meie vooluring töötab korralikult. Selle riistvara saab kinnitada ka seinale või mis tahes sobivasse kohta voodi lähedal, nii et toas oleks piisavalt valgust ja kui keegi soovib mobiiltelefonilt aega kontrollida, saab ta seda lihtsalt teha. Aku tööiga võib mõne aja pärast väheneda, nii et seda tuleks pidevalt jälgida ja see tuleks kuivades välja vahetada!