Maailma kärsii odottamattomista ilmastonmuutoksista, ja nämä muutokset johtuvat erilaisista ihmiskunnan harjoittamista toimista. Kun nämä muutokset tapahtuvat, lämpötila nousee dramaattisesti ja voi johtaa rankkasateisiin, tulviin jne. Veden säästäminen jokaisen kansalaisen vastuulla ja jos emme kiinnitä huomiota tämän elämän välttämättömyyden säilyttämiseen, kärsimme pahasti pian . Tässä projektissa luomme sateen hälytyksen, jotta sateen alkaessa voisimme tehdä joitain toimenpiteitä veden säästämiseksi, koska voisimme tarjota vettä vedelle kasveille, voisimme tehdä laitteita lähettämään kyseisen veden yläpuoliseen säiliöön jne. sadevedenilmaisin havaitsee sadeveden ja hälyttää lähellä olevat ihmiset, jotta he voivat toimia välittömästi. Piiri ei ole kovin monimutkainen ja sen voi valmistaa kuka tahansa, jolla on perustietoja sähköosista, kuten vastuksista, kondensaattoreista ja transistoreista.
Sadehälytyspiiri
Kuinka integroida peruskomponentit sateensensoripiirin suunnitteluun?
Nyt, kun meillä on projektin perusidea, siirrymme kohti komponenttien keräämistä, suunnittelemalla piiri ohjelmistoille testausta varten ja sitten lopuksi koottamalla se laitteistolle. Teemme tämän piirin piirilevylle ja sijoitamme sen sitten sopivaan paikkaan, jotta aina, kun sade alkaa, hälytys voi antaa meille ilmoituksen.
Vaihe 1: Tarvittavat komponentit (laitteisto)
- Sadepisaranturi (x1)
- BC548-transistori (x1)
- LEDit (x1)
- 1N4007 PN-liitosdiodi (x1)
- 220 KΩ vastus (x1)
- 10 KΩ vastus (x1)
- 470 KΩ vastus (x1)
- 3,3 KΩ vastus (x2)
- 68 KΩ vastus (x1)
- 22 µF kondensaattori (x1)
- 100 µF kondensaattori (x2)
- 10nF keraaminen kondensaattori (x1)
- 100pF keraaminen kondensaattori (x1)
- Summeri (x1)
- Neulalangat
- Leipälauta (x1)
- FeCl3
- Piirilevy (x1)
- Juotin
- Kuumaliimapistooli
- Digitaalinen yleismittari
Vaihe 2: Tarvittavat komponentit (ohjelmisto)
- Proteus 8 Professional (voidaan ladata osoitteesta Tässä )
Kun olet ladannut Proteus 8 Professional, suunnittele piiri siihen. Olemme sisällyttäneet tähän ohjelmistosimulaatiot, jotta aloittelijoille voi olla kätevää suunnitella piiri ja tehdä asianmukaiset yhteydet laitteistoon.
Vaihe 3: Komponenttien tutkiminen
Nyt kun olemme laatineet luettelon kaikista komponenteista, joita aiomme käyttää tässä projektissa. Siirrytään askeleen pidemmälle ja käydään läpi lyhyt tutkimus kaikista tärkeimmistä laitteistokomponenteista.
Sadepisaran anturi: Sadepisaranturin moduuli havaitsee sateen. Se toimii Ohmin lain periaatteella. (V = IR). Kun ei ole sateita, anturin vastus on erittäin korkea, koska anturin johtimien välillä ei ole johtumista. Heti kun sadevettä alkaa pudota anturin päälle, johtotie tapahtuu ja johtojen välinen vastus pienenee. Kun johtuminen vähenee, anturiin kytketty sähkökomponentti laukeaa ja sen tila muuttuu.
Sadepisaranturi
Tämä anturi voidaan valmistaa myös kotona, jos meillä on piirilevy. Ne, jotka eivät halua ostaa tätä anturia, voivat tehdä sen kotona tekemällä pulssijunakuvion terävällä esineellä, kuten veitsi. Pulssien halkaisijan tulisi olla noin 3 cm, ja voidaan tehdä sama kuvio kuin yllä olevassa kuvassa on esitetty. Olen tehnyt tämän anturin kotona ja liittänyt alla olevan kuvan:
Sadepisaroanturi suunniteltu kotona
555 Ajastin IC: Tällä IC: llä on useita sovelluksia, kuten aikaviiveiden tarjoaminen oskillaattorina jne. 555-ajastin-IC: llä on kolme pääkokoonpanoa. Pysyvä monivibraattori, monostabiili monivibraattori ja bistabiili monivibraattori. Tässä projektissa käytämme sitä Vakaa multivibraattori. Tässä tilassa IC toimii oskillaattorina, joka tuottaa neliömäisen pulssin. Piirin taajuus voidaan säätää virittämällä piiri. ts. muuttamalla piirissä käytettyjen kondensaattoreiden ja vastusten arvoja. IC tuottaa taajuuden, kun suureen neliöpulssiin kohdistetaan NOLLAA tappi.
555 Ajastin IC
Summeri: TO Summeri on äänimerkinantolaite tai kaiutin, jossa pietsosähköistä vaikutusta käytetään äänen tuottamiseen. Pietsosähköiseen materiaaliin kohdistetaan jännite alkumekaanisen liikkeen tuottamiseksi. Sitten resonaattoreita tai kalvoja käytetään muuttamaan tämä liike äänimerkiksi. Näitä kaiuttimia tai summereja on suhteellisen helppo käyttää ja niillä on laaja valikoima sovelluksia. Esimerkiksi niitä käytetään digitaalisissa kvartsikelloissa. Ultraäänisovelluksissa se toimii hyvin alueella 1-5 kHz - 100 kHz.
Summeri
BC 548 NPN -transistori: Se on yleiskäyttöinen transistori, jota käytetään pääasiassa kahteen päätarkoitukseen (kytkentä ja vahvistaminen). Tämän transistorin vahvistusarvon alue on välillä 100-800. Tämä transistori pystyy käsittelemään noin 500 mA: n maksimivirran, joten sitä ei käytetä piirityypissä, jonka kuormitukset toimivat suuremmilla ampeereilla. Kun transistori on esijännitetty, se antaa virran kulkea sen läpi ja sitä vaihetta kutsutaan kylläisyys alueella. Kun perusvirta poistetaan, transistori on pois päältä ja se menee kokonaan sisään Katkaista alueella.
BC 548 -transistori
Vaihe 4: Estä kaavio
Olemme tehneet lohkokaavion ymmärtämään piirin toimintaperiaatetta helposti.
Lohkokaavio
Vaihe 5: Toimintaperiaatteen ymmärtäminen
Laitteiston kokoamisen jälkeen näemme, että heti kun vesi pudotetaan sadetunnistimeen, lauta alkaa johtaa ja seurauksena molemmat transistorit kääntyvät PÄÄLLÄ ja siten LED syttyy myös, koska se on kytketty transistorin Q1 emitteriin. Kun transistori Q2 menee kyllästysalueelle, kondensaattori C1 käyttäytyy hyppääjänä molempien transistorien Q1 ja Q3 välillä ja vastus R4 lataa sen. Kun Q3 menee kyllästysalueelle, NOLLAA 555 ajastin-IC: n nasta laukaistaan ja signaali lähetetään IC: n ulostulotappiin 3, johon summeri on kytketty, ja siten summeri alkaa soida. Kun ei ole sateita, johtoa ei tule ja anturin vastus on erittäin korkea, joten IC: n RESET-nasta ei laukea, mikä ei aiheuta hälytystä.
Vaihe 6: Piirin simulointi
Ennen piirin tekemistä on parempi simuloida ja tutkia kaikki ohjelmiston lukemat. Ohjelmisto, jota aiomme käyttää, on Proteus Design -sviitti . Proteus on ohjelmisto, jolla simuloidaan elektronisia piirejä.
- Kun olet ladannut ja asentanut Proteus-ohjelmiston, avaa se. Avaa uusi kaavio napsauttamalla ISIS -kuvaketta valikossa.
Uusi kaaviokuva.
- Kun uusi kaavio ilmestyy, napsauta P -kuvake sivuvalikossa. Tämä avaa ruudun, jossa voit valita kaikki komponentit, joita käytetään.
Uusi kaavio
- Kirjoita nyt niiden komponenttien nimi, joita käytetään piirin tekemiseen. Komponentti näkyy luettelossa oikealla puolella.
Komponenttien valitseminen
- Etsi kaikki komponentit samalla tavalla kuin yllä. Ne näkyvät Laitteet Lista.
Komponenttiluettelo
Vaihe 7: Piirilevyn asettelu
Kun aiomme tehdä laitteistopiirin piirilevylle, meidän on ensin tehtävä piirilevyn asettelu tälle piirille.
- Jotta PCB-asettelu voidaan tehdä Proteuksessa, meidän on ensin määritettävä piirilevypaketit kaikille kaavion komponenteille. Jos haluat määrittää paketteja, napsauta hiiren kakkospainikkeella komponenttia, jonka haluat määrittää paketille, ja valitse Pakkaustyökalu.
Määritä paketit
- Napsauta ylävalikossa ARIES-vaihtoehtoa avataksesi piirilevyn kaavion.
- Aseta komponenttiluettelon kaikki komponentit ruudulle malliin, jonka haluat piirisi näyttävän.
- Napsauta seurantatilaa ja liitä kaikki nastat, jotka ohjelmisto käskee sinua yhdistämään osoittamalla nuolta.
- Kun koko asettelu on tehty, se näyttää tältä:
Vaihe 8: Piirikaavio
Tehtyään piirilevyasettelun piirikaavio näyttää tältä.
Piirikaavio
Vaihe 9: Laitteiston asennus
Kuten olemme nyt simuloineet piiriä ohjelmistoille, ja se toimii täysin hyvin. Siirrytään nyt eteenpäin ja sijoitetaan komponentit piirilevylle. PCB on piirilevy. Se on levy, joka on täysin päällystetty kuparilla toisella puolella ja täysin eristävä toiselta puolelta. Piirin tekeminen piirilevylle on suhteellisen pitkä prosessi. Kun piiri on simuloitu ohjelmistolla ja sen piirilevyn asettelu on tehty, piirin asettelu tulostetaan voipaperille. Ennen voipaperin asettamista piirilevylle hiero levyä PCB-kaavinta käyttäen niin, että aluksella oleva kuparikerros vähenee levyn yläosasta.
Kuparikerroksen poistaminen
Sitten voipaperi asetetaan piirilevylle ja silitetään, kunnes piiri on painettu levylle (kestää noin viisi minuuttia).
Piirilevyn silitys
Nyt kun piiri on painettu taululle, se kastetaan FeCl: ään3kuuman veden liuos ylimääräisen kuparin poistamiseksi levyltä, vain painetun piirin alla oleva kupari jää jäljelle.
PCB-etsaus
Sen jälkeen hiero piirilevyä kaapimella, jotta johdot ovat näkyvissä. Poraa nyt reiät vastaaviin paikkoihin ja aseta komponentit piirilevylle.
Reikien poraaminen piirilevyyn
Juota komponentit levylle. Tarkista lopuksi piirin jatkuvuus ja jos jossakin paikassa tapahtuu epäjatkuvuutta, juotetaan komponentit ja liitä ne uudelleen. On parempi levittää kuumaa liimaa kuumaliimapistoolilla akun positiivisiin ja negatiivisiin napoihin, jotta akun navat eivät irtoaa piiristä.
DMM: n asettaminen jatkuvuuden tarkistamista varten
Vaihe 10: Piirin testaaminen
Kun laitteistokomponentit on koottu piirilevylle ja tarkistettu jatkuvuus, meidän on tarkistettava, toimiiko piirimme kunnolla vai ei, testaamme piirimme. Ensinnäkin yhdistämme akun ja sitten pudotamme vettä anturiin ja tarkistamme, palaako LED-merkkivalo palamaan ja summeri soimaan vai ei. Jos näin tapahtuu, se tarkoittaa, että olemme saaneet projektimme päätökseen.
Testattavaksi koottu laitteisto
Sovellukset
- Sitä voidaan käyttää kentillä varoittamaan maanviljelijöitä sateesta.
- Yleisin sovellus on, että sitä voidaan käyttää autoissa niin, että aina kun sade alkaa, kuljettaja kääntyy PÄÄLLÄ pyyhkimet kuunnellessaan summerin ääntä.
- Jos jokin laitteisto on asennettu sadeveden varastointiin yläsäiliöihin, tämä piiri on erittäin hyödyllinen kotona, koska se ilmoittaa talossa asuville ihmisille heti sateen alkaessa ja he voivat sitten tehdä asianmukaiset järjestelyt veden varastointiin.
