Hvordan oppdage regn med regnsensor?

Verden lider under uventede klimaendringer, og disse endringene er forårsaket av ulike aktiviteter som blir utøvd av menneskeheten. Når disse endringene oppstår, økes temperaturen dramatisk, og det kan føre til kraftig nedbør, flom osv. Å spare vann på hver borgeres ansvar, og hvis vi ikke tar hensyn til å bevare denne grunnleggende livsnødvendigheten, vil vi snart lide dårlig . I dette prosjektet vil vi lage en regnalarm slik at når regnet starter, kan vi gjøre noen handlinger for å spare vann, ettersom vi kan gi vannet til planter, vi kan lage litt maskinvare for å sende vannet i overhead tanken osv. regnvanndetektorkrets vil oppdage regnvannet og generere et varsel for menneskene i nærheten slik at de kan ta umiddelbare tiltak. Kretsen er ikke veldig kompleks og kan utarbeides av alle som har grunnleggende kunnskap om elektriske komponenter som motstander, kondensatorer og transistorer.

Hvordan integrere grunnleggende elektriske komponenter for utforming av regnsensorkrets?

Nå som vi har grunnideen til prosjektet vårt, la oss gå mot å samle komponentene, designe kretsen på programvare for testing og deretter til slutt montere den på maskinvare. Vi vil lage denne kretsen på et kretskort og deretter plassere den på et passende sted, slik at når det regner, kan vi varsles via alarmen.

Trinn 1: Nødvendige komponenter (maskinvare)

Trinn 2: Nødvendige komponenter (programvare)

Etter å ha lastet ned Proteus 8 Professional, design kretsen på den. Vi har tatt med programvaresimuleringer her, slik at det kan være praktisk for nybegynnere å designe kretsen og lage passende tilkoblinger på maskinvaren.

Trinn 3: Studere komponentene

Nå som vi har laget en liste over alle komponentene vi skal bruke i dette prosjektet. La oss gå et skritt videre og gå gjennom en kort studie av alle de viktigste maskinvarekomponentene.

Regndråpesensor:Regndråpesensormodulen oppdager nedbør. Det fungerer på prinsippet i Ohms lov. (V = IR). Når det ikke er regn, vil motstanden på sensoren være veldig høy fordi det ikke er ledning mellom ledningene i sensoren. Så snart regnvannet begynner å falle på sensoren, blir ledningsbanen laget og motstanden mellom ledningene redusert. Når ledningen reduseres, utløses den elektriske komponenten som er koblet til sensoren, og tilstanden endres.

Denne sensoren kan også lages hjemme hvis vi har PCB-kortet. De som ikke vil kjøpe denne sensoren, kan lage den hjemme ved å lage et pulstogmønster ved hjelp av en skarp ting som en kniv. Pulsenes diameter bør være omtrent 3 cm, og det samme mønsteret kan lages som vist på bildet ovenfor. Jeg har laget denne sensoren hjemme og lagt ved bildet nedenfor:

555 Timer IC: Denne ICen har en rekke applikasjoner som å gi forsinkelser, som en oscillator, etc. Det er tre hovedkonfigurasjoner av 555 timer IC. Astabel multivibrator, monostabil multivibrator og bistabil multivibrator. I dette prosjektet vil vi bruke det som en Astabel multivibrator. I denne modusen fungerer IC som en oscillator som genererer en firkantpuls. Frekvensen på kretsen kan justeres ved å stille kretsen. dvs. ved å variere verdiene til kondensatorer og motstander som brukes i kretsen. IC vil generere en frekvens når en puls med høy firkant blir påført NULLSTILLE pin.

Summer: EN Summerer en lydsignalanordning eller en høyttaler der en piezoelektrisk effekt brukes til å produsere lyd. En spenning påføres det piezoelektriske materialet for å produsere en innledende mekanisk bevegelse. Deretter brukes resonatorene eller membranene til å konvertere denne bevegelsen til et hørbart lydsignal. Disse høyttalerne eller summerne er relativt enkle å bruke og har et bredt spekter av applikasjoner. For eksempel brukes de i digitale kvartsklokker. For ultralydsapplikasjoner fungerer de godt i området 1-5 kHz og opptil 100 kHz.

BC 548 NPN-transistor: Det er en generell transistor som hovedsakelig brukes til to hovedformål (bytte og forsterkning). Forsterkningsverdien for denne transistoren er mellom 100-800. Denne transistoren kan håndtere en maksimal strøm på omtrent 500mA, og den brukes derfor ikke i den typen krets som har belastninger som fungerer på større ampere. Når transistoren er forspent, lar den strømme gjennom den, og det stadiet kalles metning region. Når basestrømmen fjernes, er transistoren av og den går helt inn Avskjæring region.

Trinn 4: Blokkdiagram

Vi har laget et blokkdiagram for enkelt å forstå kretsens arbeidsprinsipp.

Trinn 5: Forstå arbeidsprinsippet

Etter montering av maskinvaren vil vi se at så snart vannet faller ned på regnsensoren, vil brettet begynne å lede, og som et resultat vil begge transistorene snu PÅog dermed vil LED også slå PÅ fordi den er koblet til emitteren til transistoren Q1. Når transistoren Q2 går i metningsområdet vil kondensatoren Cl oppføre seg som en hopper mellom begge transistorene Q1 og Q3, og den vil bli ladet av motstanden R4. Når Q3 går i metningsområdet, vil NULLSTILLEpin av 555 timer IC vil bli utløst og et signal vil bli sendt på utgangsstiftet 3 på ICen som summeren er koblet til, og dermed vil summeren ringe. Når det ikke kommer regn, vil det ikke være noen ledning, og motstanden til sensoren er veldig høy, og RESET-pinnen på IC utløses derfor ikke, noe som resulterer i ingen alarm.

Trinn 6: Simulere kretsen

Før du lager kretsen, er det bedre å simulere og undersøke alle avlesningene på en programvare. Programvaren vi skal bruke er Proteus Design Suite. Proteus er en programvare som elektroniske kretser simuleres på.

Når du har lastet ned og installert Proteus-programvaren, åpner du den. Åpne et nytt skjema ved å klikke på ISISikonet på menyen.
Når det nye skjemaet vises, klikker du på Pikonet på sidemenyen. Dette åpner en rute der du kan velge alle komponentene som skal brukes.
Skriv inn navnet på komponentene som skal brukes til å lage kretsen. Komponenten vises i en liste på høyre side.
På samme måte, som ovenfor, søk i alle komponentene. De vil vises i Enheter Liste.

Trinn 7: Lage et PCB-oppsett

Da vi skal lage maskinvarekretsen på et kretskort, må vi først lage en kretskortlayout for denne kretsen.

For å lage PCB-oppsettet på Proteus, må vi først tildele PCB-pakkene til hver komponent på skjematisk. for å tildele pakker, høyreklikker musen på komponenten du vil tildele pakken og velger Emballasjeverktøy.
Klikk på ARIES-alternativet i toppmenyen for å åpne et PCB-skjema.
Fra komponentlisten plasserer du alle komponentene på skjermen i et design du vil at kretsen din skal se ut.
Klikk på spormodus og koble til alle pinnene som programvaren forteller deg å koble til ved å peke på en pil.
Når hele oppsettet er laget, vil det se slik ut:

Trinn 8: Kretsdiagram

Etter å ha laget PCB-oppsettet, vil kretsskjemaet se slik ut.

Trinn 9: Sette opp maskinvaren

Som vi nå har simulert kretsen på programvare, og den fungerer helt greit. La oss nå gå videre og plassere komponentene på PCB. Et kretskort er et kretskort. Det er et brett fullstendig belagt med kobber på den ene siden og helt isolerende fra den andre siden. Å lage kretsen på kretskortet er relativt langvarig. Etter at kretsen er simulert på programvaren, og PCB-oppsettet er laget, skrives kretsoppsettet ut på et smørpapir. Før du legger smørpapiret på kretskortet, bruker du kretskortet til å gni brettet slik at kobberlaget om bord reduseres fra toppen av brettet.

Deretter legges smørpapiret på kretskortet og strykes til kretsen er trykt på brettet (det tar omtrent fem minutter).

Nå, når kretsen er trykt på tavlen, dyppes den i FeCl₃løsning av varmt vann for å fjerne ekstra kobber fra brettet, vil bare kobberet under den trykte kretsen være igjen.

Deretter gni PCB-kortet med skraperen slik at ledningene blir fremtredende. Bor nå hullene på de respektive stedene og plasser komponentene på kretskortet.

Lodd komponentene på brettet. Til slutt, sjekk kretsens kontinuitet, og hvis det oppstår diskontinuitet noe sted, løsner du komponentene og kobler dem til igjen. Det er bedre å påføre varmt lim ved hjelp av en varm limpistol på de positive og negative polene på batteriet, slik at batteripolene ikke kan løsnes fra kretsen.

Trinn 10: Testing av kretsen

Etter å ha samlet maskinvarekomponentene på PCB-kortet og sjekket kontinuiteten, må vi sjekke om kretsen vår fungerer som den skal eller ikke, vil vi teste kretsen vår. For det første kobler vi batteriet, og deretter slipper vi litt vann på sensoren og sjekker om LED-lampen begynner å lyse, og summeren begynner å ringe eller ikke. Hvis dette skjer, betyr det at vi har fullført prosjektet vårt.

applikasjoner

Den kan brukes i markene for å varsle bønder om regn.
Den vanligste applikasjonen er at den kan brukes i biler slik at føreren snur seg PÅvindusviskerne når de hører på lyden av summeren.
Hvis noe maskinvare er installert for å lagre regnvannet i tankene, er denne kretsen veldig nyttig hjemme fordi den gir beskjed til folk som bor i huset så snart regnet begynner, og de kan deretter ordne ordningen for å lagre det vannet.