Lage en elektronisk brevboks-krets

En postkasse brukes til å motta post sendt av avsenderen, og den er installert utenfor husene eller kontorene. Postbudet slipper posten i boksen, og senere blir posten hentet innbyggerne i huset. Når postbudet kommer til huset, slipper han bare brevet i esken og går bort uten å apprisere beboerne for å ta brevet ut. Hvor bra ville det være hvis vi automatiserer denne prosessen slik at når brevet blir kastet i boksen, blir beboerne kjent og henter det uten forsinkelse? I dette prosjektet vil jeg lage en elektronisk brevkassekrets som kan brukes i hjemmene så vel som på kontorer. Den viktigste komponenten i dette prosjektet er LED. Med teknologiutvikling, Lysdioder (LED) ble oppfunnet, og de produserte mindre karbon og bidro dermed til å minimere global oppvarming. Etterspørselen etter lysdioder øker raskt i dag fordi de ikke er mye kostbare og de varer lenger. Så snart bokstaven faller i boksen, slutter lysdioden å lyse, og det er tegnet på et brev i boksen. Denne kretsen vil bli plassert i postkassen som er installert utenfor huset, og mens du plasserer kretsen, er det nødvendig med spesiell forsiktighet slik at brevet oppdages riktig. La oss ikke kaste bort et sekund og få dette gjort.

Hvordan integrere grunnleggende kretskomponenter i kretsdesignet?

Den beste tilnærmingen for å starte et prosjekt er å lage en liste over komponenter og gå gjennom en kort studie av disse komponentene, fordi ingen vil holde seg midt i et prosjekt bare på grunn av en manglende komponent. Printed Circuit Board er foretrukket for å montere kretsen på maskinvare, hvis vi monterer komponentene på brødbrettet, kan de løsne seg fra kretsen og kretsen blir kort, derfor er PCB foretrukket.

Trinn 1: Nødvendige komponenter (maskinvare)

Trinn 2: Nødvendige komponenter (programvare)

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

Trinn 3: Forstå arbeidsprinsippet

Arbeidsprinsippet til prosjektet er ganske enkelt. Kretsen drives av et 9V DC-batteri. Imidlertid kan en AC til DC-adapter også brukes til å drive denne kretsen fordi vårt krav er 9V DC. Vi må identifisere tilstedeværelsen av bokstaven i brevboksen, og for å identifisere bokstaven er LDR koblet sammen med LED som vil fungere som en lyskilde i boksen. Motstanden til LDR er omvendt proporsjonal med lysintensiteten, noe som betyr større lysintensitet, lavere motstanden til LDR. Når det ikke er noe lys, er motstanden til LDR veldig HØYog når straks lyset begynner å falle på LDR, reduseres motstanden til LDR. Posisjonen til LED-en justeres på en slik måte at når lyset som sendes ut av LED-en direkte faller på LDR og bokstaven som slippes, er en boks hindrer lyset i å falle på LDR. Denne endringen oppdages av LM741 og NOR Gate CD4001 og LED-en brukes til å indikere tilstedeværelsen av et brev.

Trinn 4: Analyse av kretsen

Den lysavhengige motstanden spiller en viktig rolle i kretsen. Det er ansvaret for å snu PÅ og AVlysdioden. LDR følger prinsippet om fotoledningsevne. Motstanden til LDR varierer når lys faller på den. Når lyset faller på LDR, reduseres motstanden, og når det plasseres i mørket, øker motstanden. Derfor avhenger bytte av LED av motstanden til LDR. Før du leser denne artikkelen, anbefales det sterkt å lese tabellen med logiske porter til HELLER IKKE. Det kan googles eller finnes her. Operasjonsforsterker 741, NOR Gate CD4001 og LDR er ryggraden i kretsen. LDR og LED vil bli installert ved åpningen av brevboksen, slik at lyset fra LED-en fortsetter å falle på LDR. Derfor vil OpAmp 741 være HØY. Dette signalet blir gitt til Pin1 på CD4001, og denne NOR-porten produserer HØYutgang når alle inngangene er lave. Derfor fortsetter lysdioden å lyse når det ikke er noen bokstav i boksen. Så snart brevet faller i boksen, blir motstanden til LDR veldig HØY og utgangen fra LM741 blir LAV. Dette lave signalet blir videre tilført til CD4001 som vil resultere i (0) utgang ved pin 3 i NOR Gate. Dette vil generere HIGH (1) på pin4. Dette skyldes inngangene som blir gitt til den andre porten fra pinne 3, og det kan sees nedenfor i kretsen at begge inngangene er (0), og dermed vil utgangen på pinne 4 være HØY. På grunn av alle operasjonene som skjer over utgangen på pin 11 vil være HØY og LED-en slutter å lyse, og det vil indikere at det er en bokstav i boksen. LED-lampen forblir AV til bokstavene tas ut av boksen og LED begynner å lyse igjen.

Trinn 5: Simulering av 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.

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

Trinn 6: Lage et PCB-oppsett

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

1. 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.
2. Klikk på ARIES-alternativet i toppmenyen for å åpne et PCB-skjema.
3. Fra komponentlisten plasserer du alle komponentene på skjermen i et design du vil at kretsen din skal se ut.
4. Klikk på spormodus og koble til alle pinnene som programvaren forteller deg å koble til ved å peke på en pil.

Trinn 7: Kretsdiagram

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

Trinn 8: 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. 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 FeCl₃ løsning av varmt vann for å fjerne ekstra kobber fra brettet, vil bare kobberet under den trykte kretsen være igjen.

Deretter gni kretskortet 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. I elektronikk er kontinuitetstesten kontrollen av en elektrisk krets for å kontrollere om strømmen strømmer i ønsket bane (at det i sikkerhet er en total krets). En kontinuitetstest utføres ved å sette en liten spenning (kablet i ordning med en LED eller opprørsdel som skaper en del, for eksempel en piezoelektrisk høyttaler) over den valgte veien. Hvis kontinuitetstesten består, betyr det at kretsen er tilstrekkelig laget etter ønske. Den er nå klar til å bli testet. Det er bedre å påføre varmt lim ved hjelp av en varm limpistol på de positive og negative polene på batteriet, slik at polene på batteriet ikke kan løsnes fra kretsen.

Trinn 9: Testing av kretsen

Etter å ha samlet maskinvarekomponentene på kretskortet og kontrollert kontinuiteten, må vi sjekke om kretsen vår fungerer som den skal eller ikke, vil vi teste kretsen vår. Installer kretsen i brevboksen som er plassert utenfor hjemmet, og fortsett å overvåke batteriet. Når batteriets levetid er ferdig, erstattes den av den nye. Denne kretsen kan også installeres på kontorer.