Sähköisen postilaatikkopiirin tekeminen

Postilaatikkoa käytetään vastaanottamaan posti lähettäjän lähettämä ja se asennetaan talojen tai toimistojen ulkopuolelle. Postimies pudottaa postin kyseiseen laatikkoon ja myöhemmin posti noutaa talon asukkaat. Kun postimies saapuu taloon, hän vain pudottaa kirjeen laatikkoon ja menee pois ilmoittamatta asukkaille ottamaan kirjettä ulos. Kuinka hyvä olisi, jos automatisoimme tämän prosessin niin, että aina kun kirje pudotetaan laatikkoon, asukkaat tietävät ja hakevat sen viipymättä? Tässä projektissa aion tehdä elektronisen postilaatikkopiirin, jota voidaan käyttää sekä kodeissa että toimistoissa. Tärkein osa tässä projektissa on LED. Teknologian kehityksen myötä Valoa lähettävät diodit (LEDit) keksittiin ja ne tuottivat vähemmän hiiltä ja siten minimoivat ilmaston lämpenemisen. LEDien kysyntä kasvaa nykyään nopeasti, koska ne eivät ole kovin kalliita ja kestävät kauemmin. Heti kun kirjain pudotetaan laatikkoon, LED lakkaa hehkumasta ja se on laatikossa olevan kirjaimen merkki . Tämä piiri sijoitetaan postilaatikkoon, joka on asennettu talon ulkopuolelle, ja piirin asettamisen aikana tarvitaan erityistä varovaisuutta, jotta kirjain tunnistetaan oikein. Emme tuhlaa hetkeä ja tee tämä.

Sähköinen postilaatikkopiiri

Kuinka integroida piirin peruskomponentit piirisuunnitteluun?

Paras tapa aloittaa projekti on laatia luettelo komponenteista ja käydä läpi lyhyt tutkimus näistä komponenteista, koska kukaan ei halua pysyä keskellä projektia vain puuttuvan komponentin takia. Piirilevy on suositeltava piirin kokoamiseksi laitteistolle, koska jos koomme komponentit leipälaudalle, ne voivat irrota siitä ja piiri muuttuu lyhyeksi, joten piirilevy on edullinen.

Vaihe 1: Tarvittavat komponentit (laitteisto)

• LM741 Operatiivinen vahvistimen IC
• CD4001 NOR-portti
• 1k vastus (x2)
• 10k vastus (x5)
• LEDit (x2)
• Valosta riippuva vastus
• 0,1 uF keraaminen kondensaattori (x2)
• 9 V: n akku
• Akun pidike
• Johtojen liittäminen
• FeCl3
• Piirilevy
• Kuumaliimapistooli

Vaihe 2: Tarvittavat komponentit (ohjelmisto)

• Proteus 8 Professional (voidaan ladata osoitteesta Tässä )

Kun olet ladannut Proteus 8 Professional, suunnittele piiri siihen. Olen sisällyttänyt tähän ohjelmistosimulaatiot, jotta aloittelijoille voi olla kätevää suunnitella piiri ja tehdä asianmukaiset yhteydet laitteistoon.

Vaihe 3: Toimintaperiaatteen ymmärtäminen

Projektin toimintaperiaate on melko yksinkertainen. Piiri saa virtansa 9 V DC -akusta. Tämän piirin virtalähteeksi voidaan kuitenkin käyttää myös vaihtovirta-DC-sovitinta, koska vaatimuksemme on 9 V DC. Meidän on tunnistettava kirjaimen läsnäolo postilaatikossa ja kirjaimen tunnistamiseksi LDR on kytketty yhdessä LEDin kanssa, joka toimii valonlähteenä laatikossa. LDR: n vastus on kääntäen verrannollinen valon voimakkuuteen, mikä tarkoittaa suurempaa valon voimakkuutta, pienentää LDR: n vastusta. Kun valoa ei ole, LDR: n vastus on hyvin KORKEA ja kun heti kun valo alkaa pudota LDR: lle, LDR: n vastus pienenee. LEDin sijainti säädetään siten, että kun LEDin lähettämä valo putoaa suoraan LDR: ään ja pudotettu kirjain on laatikko, joka estää valoa putoamasta LDR: lle. Tämän muutoksen havaitsee LM741 ja NOR-portti CD4001 ja LEDiä käytetään osoittamaan kirjaimen läsnäolo.

Vaihe 4: Piirin analysointi

Valosta riippuvaisella vastuksella on tärkeä rooli piirissä. Se on vastuussa kääntymisestä PÄÄLLÄ ja VINOSSA LED. LDR noudattaa valojohtavuuden periaatetta. LDR: n vastus vaihtelee, kun siihen tippuu valoa. Kun valo putoaa LDR: n päälle, sen vastus pienenee ja kun se asetetaan pimeään, vastus kasvaa. LEDin kytkentä riippuu siis LDR: n vastuksesta. Ennen tämän artikkelin lukemista on erittäin suositeltavaa lukea taulukko logiikkaporteista EI MYÖSKÄÄN . Se voidaan googlata tai löytää Tässä . Operatiivinen vahvistin 741, NOR Gate CD4001 ja LDR ovat piirin selkärangat. LDR ja LED asennetaan postilaatikon aukkoon siten, että LEDin valo putoaa jatkuvasti LDR: n päälle. Näin ollen OpAmp 741 tulee olemaan KORKEA. Tämä signaali toimitetaan CD4001: n Pin1: lle ja tämä NOR-portti tuottaa KORKEA kun kaikki tulot ovat vähissä. Näin ollen LED palaa jatkuvasti, kun postilaatikossa ei ole kirjainta. Heti kun kirjain pudotetaan laatikkoon, LDR: n vastustuskyky kasvaa hyvin KORKEA ja LM741: n lähtö muuttuu MATALA . Tämä LOW-signaali toimitetaan edelleen CD4001: lle, mikä johtaa (0) lähtöön NOR-portin nastassa 3. Tämä tuottaa HIGH (1) pin4: lle. Tämä johtuu tuloista, jotka annetaan toiselle portille nastasta 3, ja piirissä voidaan nähdä, että molemmat tulot ovat (0), joten nastassa 4 oleva lähtö on KORKEA. Johtuen kaikista toiminnoista, jotka tapahtuvat lähdön kohdalla nastassa 11, tulee olemaan KORKEA ja LED lakkaa hehkumasta ja se osoittaa, että laatikossa on kirjain. LED palaa VINOSSA kunnes kirjaimet otetaan pois laatikosta ja LED alkaa jälleen palaa.

Vaihe 5: 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.

1. Kun olet ladannut ja asentanut Proteus-ohjelmiston, avaa se. Avaa uusi kaavio napsauttamalla ISIS -kuvaketta valikossa.

   ISIS

   
   
   
2. Kun uusi kaavio ilmestyy, napsauta P -kuvake sivuvalikossa. Tämä avaa ruudun, jossa voit valita kaikki komponentit, joita käytetään.

   Uusi kaavio

3. Kirjoita nyt niiden komponenttien nimi, joita käytetään piirin tekemiseen. Komponentti näkyy luettelossa oikealla puolella.

   Komponenttiluettelo

4. Etsi kaikki komponentit samalla tavalla kuin yllä. Ne näkyvät Laitteet Lista.

Vaihe 6: Piirilevyn asettelu

Kun aiomme tehdä laitteistopiirin piirilevylle, meidän on ensin tehtävä piirilevyn asettelu tälle piirille.

1. 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.
2. Napsauta ylävalikossa ARIES-vaihtoehtoa avataksesi piirilevyn kaavion.

   ARIES Suunnittelu

3. Aseta komponenttiluettelon kaikki komponentit ruudulle malliin, jonka haluat piirisi näyttävän.
4. Napsauta seurantatilaa ja liitä kaikki nastat, jotka ohjelmisto käskee sinua yhdistämään osoittamalla nuolta.

Vaihe 7: Piirikaavio

Tehtyään piirilevyasettelun piirikaavio näyttää tältä:

Piirikaavio

Vaihe 8: Laitteiston asennus

Kuten olemme nyt simuloineet piiriä ohjelmistoille, ja se toimii täysin hyvin. Siirrytään nyt eteenpäin ja sijoitetaan komponentit piirilevylle. Kun piiri on simuloitu ohjelmistolla ja sen piirilevyn asettelu on tehty, piirin asettelu tulostetaan voipaperille. Ennen voipaperin asettamista piirilevylle hiero levyä PCB-kaavinta käyttäen siten, 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

Kun piiri on painettu piirilevylle, 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. Lopuksi tarkista piirin jatkuvuus ja jos jossakin paikassa tapahtuu epäjatkuvuutta, juotetaan komponentit ja kytke ne uudelleen. Elektroniikassa jatkuvuustesti on sähköpiirin tarkistus sen tarkistamiseksi, virtaako virta halutulla tiellä (että se on varmasti kokonaispiiri). Jatkuvuustesti suoritetaan asettamalla pieni jännite (johdotettu järjestyksessä LED: n tai hälinän muodostavan osan, esimerkiksi pietsosähköisen kaiuttimen kanssa) valitsemallaan tavalla. Jos jatkuvuustesti läpäisee, se tarkoittaa, että piiri on muodostettu riittävästi halutulla tavalla. Se on nyt valmis testattavaksi. On parempi levittää kuumaa liimaa kuumaliimapistoolilla akun positiivisiin ja negatiivisiin napoihin, jotta akun navat eivät irtoaa piiristä.

DMM: n asettaminen jatkuvuuden tarkistamista varten

Vaihe 9: Piirin testaaminen

Kun laitteistokomponentit on koottu piirilevylle ja tarkistettu jatkuvuus, on tarkistettava, toimiiko piirimme kunnolla vai ei, testaamme piirimme. Asenna piiri kodin ulkopuolelle sijoitettuun postilaatikkoon ja seuraa akkua. Kun akun käyttöikä on lopussa, se korvataan uudella. Tämä piiri voidaan asentaa myös toimistoihin.