Elektroonilise kirjakasti vooluringi tegemine

Kirja vastuvõtmiseks kasutatakse kirjakasti mail saatja poolt ja see on paigaldatud väljaspool maju või kontorit. Postimees viskab posti sellesse kasti ja hiljem korjatakse see post maja elanikele järele. Kui postiljon majja saabub, viskab ta lihtsalt kirja kasti ja läheb minema, lubamata elanikel seda kirja välja võtta. Kui hea oleks, kui automatiseerime selle protsessi nii, et alati, kui kiri kasti kukutatakse, saaksid elanikud sellest viivitamata teada ja tooma? Selles projektis valmistan elektroonilise postkasti vooluringi, mida saab kasutada nii kodudes kui ka kontorites. Selle projekti kõige olulisem komponent on LED. Tehnoloogia arenguga Valgusdioodid (LED-id) leiutati ja need toodavad vähem süsinikku ja seega aitasid kaasa globaalse soojenemise minimeerimisele. Nõudlus LED-ide järele kasvab tänapäeval kiiresti, kuna need pole eriti kulukad ja kestavad kauem. Niipea kui kiri kasti kukutatakse, lakkab LED-tuli põlema ja see on kastis oleva tähe märk . See vooluring asetatakse kirjakasti, mis on paigaldatud väljaspool maja, ja vooluahela paigutamise ajal on vaja erilist hoolt, et täht õigesti tuvastataks. Ärgem raiskame sekundit ja laseme selle teha.

Elektrooniline kirjakasti vooluring

Kuidas integreerida vooluahela põhikomponente vooluahela kujundusse?

Parim lähenemine mis tahes projekti alustamiseks on koostada komponentide loetelu ja läbi viia nende komponentide lühitutvustus, sest keegi ei taha jääda projekti keskele lihtsalt puuduva komponendi tõttu. Trükkplaat on eelistatud ahela riistvaral kokkupanekuks, sest kui paneme leivaplaadile komponendid kokku, võivad nad sellest lahti tulla ja vooluahel muutub lühikeseks, seega on eelistatud PCB.

1. samm: vajalikud komponendid (riistvara)

• LM741 töövõimendi IC
• CD4001 NOR värav
• 1k takisti (x2)
• 10k takisti (x5)
• LEDid (x2)
• Valgusest sõltuv takisti
• 0,1 uF keraamiline kondensaator (x2)
• 9 V aku
• Aku klamber
• Juhtmete ühendamine
• 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 vooluringi kujundada ja riistvaral asjakohaseid ühendusi luua.

3. samm: tööpõhimõtte mõistmine

Projekti tööpõhimõte on üsna lihtne. Vooluahela toide on 9 V alalisvoolu patarei. Kuid selle vooluahela toitmiseks võib kasutada ka vahelduvvoolu-alalisvooluadapterit, kuna meie nõue on 9V alalisvool. Peame tuvastama kirja olemasolu postkastis ja tähe tuvastamiseks on LDR ühendatud LED-iga, mis toimib kastis valgusallikana. LDR takistus on pöördvõrdeline valguse intensiivsusega, mis tähendab suuremat valguse intensiivsust, madalamat LDR takistust. Kui valgust pole, on LDR takistus väga tugev KÕRGE ja kui niipea, kui valgus hakkab LDR-ile langema, väheneb LDR-i takistus. LED-i asendit reguleeritakse nii, et kui LED-i kiiratav valgus langeb otse LDR-ile ja kui langev täht on kast, siis takistab see valguse langemist LDR-ile. Selle muutuse tuvastas LM741 ja NOR Gate CD4001 ja LED-i kasutatakse tähe olemasolu tähistamiseks.

4. samm: vooluringi analüüsimine

Valgust sõltuv takisti mängib vooluringis üliolulist rolli. See vastutab treimise eest PEAL ja VÄLJAS LED. LDR järgib fotojuhtivuse põhimõtet. LDR-i takistus on erinev, kui sellele langeb valgus. Kui valgus langeb LDR-le, väheneb selle takistus ja kui see asetatakse pimedasse, suureneb see vastupanu. Seega sõltub LED-i lülitamine LDR-i takistusest. Enne selle artikli lugemist on tungivalt soovitatav läbi lugeda tabel loogikaväravatest NOR . Seda saab googeldada või leida Siin . Operatsioonivõimendi 741, NOR Gate CD4001 ja LDR on vooluahela selgroog. LDR ja LED paigaldatakse postkasti avausse, nii et LED-i valgus langeb LDR-ile. Seega saab OpAmp 741 KÕRGE. See signaal edastatakse CD4001 Pin1-le ja see NOR-värav toodab KÕRGE väljund, kui kõik sisendid on madalad. Seega põleb LED pidevalt, kui kirjakastis pole ühtegi tähte. Niipea kui kiri kasti visatakse, muutub LDR-i vastupanu väga suureks KÕRGE ja LM741 väljund muutub MADAL . See LOW signaal edastatakse CD4001-le, mille tulemuseks on (0) väljund NOR-värava kontaktil 3. See genereerib pin4-l HIGH (1). See on tingitud sisenditest, mis antakse teisele väravale tihvtist 3 ja vooluahelas on allpool näha, et mõlemad sisendid on (0), seega on kontakti 4 väljund KÕRGE. Kõigi toimingute tõttu, mis toimuvad väljundi kohal pin 11 juures, saab olema KÕRGE ja valgusdiood lakkab hõõgumast ning see näitab, et kastis on täht. LED jääb VÄLJAS kuni tähed karbist välja võetakse ja LED hakkab uuesti hõõguma.

5. samm: vooluringi 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.

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 loend

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

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

7. samm: vooluringi skeem

Pärast trükkplaadi paigutuse tegemist näeb skeem välja järgmine:

Vooluringi skeem

8. samm: riistvara seadistamine

Kuna me oleme nüüd skeemi tarkvaraliselt simuleerinud ja see töötab täiesti hästi. Nüüd liigume edasi ja asetage komponendid PCB-le. 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 trükitakse tahvlile, 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-sse

Jootke plaadil olevad komponendid. Lõpuks kontrollige vooluahela järjepidevust ja kui mõnes kohas esineb katkematust, ühendage komponendid uuesti jootma ja ühendage need uuesti. Elektroonikas on järjepidevuskatse elektriskeemi kontrollimine, et kontrollida, kas vool liigub soovitud rajal (et see on kindlasti kogu vooluahel). Järjepidevuskatse viiakse läbi väikese pinge (juhtmega valgusdioodi või juhtmega, mis loob osa, näiteks piesoelektrilise kõlari) juhtmega. Kui järjepidevuskatse läbib, tähendab see, et vooluring on vastavalt soovile piisavalt tehtud. Nüüd on see testimiseks valmis. Parem on kuuma liimipüstoli abil kanda aku positiivsetele ja negatiivsetele klemmidele nii, et aku klemme ei saaks vooluringist eraldada.

DMM-i määramine järjepidevuse kontrollimiseks

9. samm: vooluringi testimine

Pärast riistvara komponentide kokkupanemist PCB-plaadil ja järjepidevuse kontrollimist peame kontrollima, kas meie vooluahel töötab korralikult või mitte, testime oma vooluahelat. Paigaldage vooluahel väljaspool kodu asuvasse kirjakasti ja jälgige akut. Kui aku eluiga on lõppenud, asendatakse see uuega. Seda vooluringi saab paigaldada ka kontoritesse.