Pasaulis kenčia nuo netikėtų klimato pokyčių ir šiuos pokyčius sukelia įvairi žmonijos veikla. Kai įvyksta šie pokyčiai, temperatūra dramatiškai pakyla ir gali sukelti gausius kritulius, potvynius ir kt. Taupydami vandenį atsakome kiekvienas pilietis ir, jei nekreipsime dėmesio į šios būtinosios gyvenimo būtinybės išsaugojimą, netrukus labai nukentėsime. . Šiame projekte sukursime lietaus signalizaciją, kad, prasidėjus lietui, galėtume atlikti tam tikrus veiksmus, kad taupytume vandenį, nes galėtume tą vandenį aprūpinti augalais, galėtume pagaminti aparatūrą, kad tas vanduo būtų perduotas į viršutinę talpyklą ir pan. lietaus vandens detektoriaus grandinė aptiks lietaus vandenį ir sukels įspėjimą šalia esantiems žmonėms, kad jie galėtų nedelsdami imtis veiksmų. Grandinė nėra labai sudėtinga ir ją gali paruošti kiekvienas, turintis tam tikrų pagrindinių žinių apie elektrinius komponentus, tokius kaip rezistoriai, kondensatoriai ir tranzistoriai.
Lietaus aliarmo grandinė
Kaip integruoti pagrindinius elektros komponentus projektuojant lietaus jutiklio grandinę?
Dabar, kai turime pagrindinę savo projekto idėją, eikime link komponentų rinkimo, projektavimo schemos sukūrimo programinėje įrangoje ir pagaliau surinkimo į aparatinę įrangą. Mes padarysime šią grandinę ant PCB plokštės ir tada pastatysime ją į tinkamą vietą, kad, kai tik prasidėtų lietus, mums būtų pranešta aliarmu.
1 veiksmas: reikalingi komponentai (techninė įranga)
- Lietaus lašelio jutiklis (x1)
- BC548 tranzistorius (x1)
- Šviesos diodai (x1)
- 1N4007 PN jungties diodas (x1)
- 220 KΩ rezistorius (x1)
- 10 KΩ rezistorius (x1)
- 470 KΩ rezistorius (x1)
- 3,3 KΩ rezistorius (x2)
- 68 KΩ rezistorius (x1)
- 22 µF kondensatorius (x1)
- 100 µF kondensatorius (x2)
- 10nF keraminis kondensatorius (x1)
- 100pF keraminis kondensatorius (x1)
- Buzzer (x1)
- Šuolių laidai
- Breadboard (x1)
- FeCl3
- PCB plokštė (x1)
- Lituoklis
- Karšto klijų pistoletas
- Skaitmeninis daugiametis matuoklis
2 žingsnis: reikalingi komponentai (programinė įranga)
- Proteus 8 Professional (galima atsisiųsti iš Čia )
Atsisiuntę „Proteus 8 Professional“, suprojektuokite jame grandinę. Čia įtraukėme programinės įrangos modeliavimą, kad pradedantiesiems būtų patogu suprojektuoti grandinę ir tinkamai prijungti aparatinę įrangą.
3 žingsnis: komponentų studijavimas
Dabar, kai mes sudarėme visų komponentų, kuriuos ketiname naudoti šiame projekte, sąrašą. Pažvelkime toliau ir atlikime trumpą visų pagrindinių aparatūros komponentų tyrimą.
Lietaus lašo jutiklis: Lietaus lašelio jutiklio modulis nustato kritulius. Tai veikia Ohmo dėsnio principu. (V = IR). Kai nėra lietaus, jutiklio varža bus labai didelė, nes jutiklyje nėra laidų. Kai tik lietaus vanduo pradeda kristi ant jutiklio, atliekamas laidumo kelias ir sumažėja atsparumas tarp laidų. Sumažėjus laidumui, suveikia su jutikliu prijungtas elektrinis komponentas ir keičiasi jo būsena.
Lietaus lašo jutiklis
Šis jutiklis taip pat gali būti pagamintas namuose, jei turime PCB plokštę. Tie, kurie nenori įsigyti šio jutiklio, gali jį pasigaminti namuose, padarydami pulso traukinio modelį aštraus daikto, pavyzdžiui, peilio, pagalba. Impulsų skersmuo turėtų būti maždaug 3 cm, ir galima padaryti tą patį modelį, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Aš padariau šį jutiklį namuose ir pridėjau paveikslėlį žemiau:
Lietaus lašelių jutiklis sukurtas namuose
555 laikmačio IC: Šis IC turi daugybę programų, tokių kaip laiko atidėjimas, kaip osciliatorius ir kt. Yra trys pagrindinės 555 laikmačio IC konfigūracijos. Astabilus multivibratorius, monostabilus multivibratorius ir bistabilus multivibratorius. Šiame projekte mes jį naudosime kaip Stabilus multivibratorius. Šiuo režimu IC veikia kaip osciliatorius, generuojantis kvadratinį impulsą. Grandinės dažnį galima reguliuoti sureguliuojant grandinę. t., keičiant grandinėje naudojamų kondensatorių ir rezistorių vertes. IC generuos dažnį, kai įtaisui bus pritaikytas didelis kvadratinis impulsas ATSTATYTI kaištis.
555 Laikmačio IC
Zuzeris: Į Buzeris yra garso signalizavimo įtaisas arba garsiakalbis, kuriame garsui gaminti naudojamas pjezoelektrinis efektas. Pjezoelektrinei medžiagai taikoma įtampa, kad būtų sukurtas pradinis mechaninis judėjimas. Tada rezonatoriai arba diafragmos naudojami šiam judesiui paversti garsiniu garso signalu. Šiuos garsiakalbius ar garsiakalbius palyginti lengva naudoti ir juos galima plačiai pritaikyti. Pavyzdžiui, jie naudojami skaitmeniniuose kvarciniuose laikrodžiuose. Taikant ultragarsą, jis gerai veikia 1–5 kHz ir 100 kHz diapazone.
Buzeris
BC 548 NPN tranzistorius: Tai yra bendros paskirties tranzistorius, kuris dažniausiai naudojamas dviem pagrindiniais tikslais (perjungimas ir stiprinimas). Šio tranzistoriaus stiprinimo vertės diapazonas yra nuo 100 iki 800. Šis tranzistorius gali valdyti didžiausią apie 500mA srovę, todėl jis nenaudojamas grandinėms, turinčioms didesnes amperų apkrovas. Kai tranzistorius yra šališkas, jis leidžia srovei tekėti ir tas etapas vadinamas prisotinimas regione. Kai pagrindo srovė pašalinama, tranzistorius yra išjungtas ir jis visiškai įeina Nupjauti regione.
BC 548 tranzistorius
4 žingsnis: Blokuoti schemą
Mes sukūrėme blokinę schemą, kad galėtume lengvai suprasti grandinės veikimo principą.
Blokuoti schemą
5 žingsnis: darbo principo supratimas
Sumontavę aparatinę įrangą pamatysime, kad kai tik vanduo nukris ant lietaus jutiklio, lenta pradės veikti ir dėl to abu tranzistoriai pasisuks ĮJUNGTA ir todėl šviesos diodas taip pat įsijungs, nes jis yra prijungtas prie tranzistoriaus Q1 spinduolio. Kai tranzistorius Q2 eina prisotinimo srityje, kondensatorius C1 elgsis kaip trumpiklis tarp abiejų tranzistorių Q1 ir Q3 ir jį įkraus rezistorius R4. Kai Q3 eina prisotinimo srityje, ATSTATYTI bus suaktyvintas 555 laikmačio IC kaištis ir signalas bus išsiųstas į IC išėjimo kaištį 3, prie kurio prijungtas garsinis signalas, taigi garsinis signalas pradės skambėti. Kai nebus lietaus, nebus laidumo, o jutiklio varža yra labai didelė, todėl IC RESET kaištis nesuveikia, todėl nėra pavojaus.
6 žingsnis: Imituoti grandinę
Prieš pradedant grandinę, geriau imituoti ir ištirti visus programinės įrangos rodmenis. Programinė įranga, kurią ketiname naudoti, yra „Proteus Design Suite“ . „Proteus“ yra programinė įranga, kurioje imituojamos elektroninės grandinės.
- Atsisiuntę ir įdiegę „Proteus“ programinę įrangą, atidarykite ją. Atidarykite naują schemą spustelėdami ISIS piktogramą meniu.
Nauja schema.
- Kai pasirodys nauja schema, spustelėkite P piktogramą šoniniame meniu. Tai atvers langelį, kuriame galėsite pasirinkti visus komponentus, kurie bus naudojami.
Nauja schema
- Dabar įveskite komponentų, kurie bus naudojami grandinei sukurti, pavadinimą. Komponentas pasirodys sąraše dešinėje pusėje.
Komponentų pasirinkimas
- Tuo pačiu būdu, kaip ir aukščiau, ieškokite visų komponentų. Jie bus rodomi Prietaisai Sąrašas.
Komponentų sąrašas
7 žingsnis: PCB išdėstymo sudarymas
Kadangi ketiname sukurti aparatūros grandinę PCB, pirmiausia turime sukurti šios grandinės PCB išdėstymą.
- Norėdami sukurti PCB išdėstymą „Proteus“, pirmiausia turime priskirti PCB paketus kiekvienam schemos komponentui. Norėdami priskirti paketus, dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite komponentą, kurį norite priskirti paketui, ir pasirinkite Pakavimo įrankis.
Priskirti paketus
- Norėdami atidaryti PCB schemą, viršutiniame meniu spustelėkite parinktį ARIES.
- Iš komponentų sąrašo visus komponentus ekrane įdėkite į tokį dizainą, kokio norite, kad jūsų grandinė atrodytų.
- Spustelėkite takelio režimą ir, rodydami rodyklę, prijunkite visus kaiščius, kuriuos programinė įranga liepia jums prijungti.
- Kai bus atliktas visas išdėstymas, jis atrodys taip:
8 žingsnis: grandinės schema
Atlikus PCB išdėstymą, schema atrodys taip.
Grandinės schema
9 žingsnis: aparatinės įrangos nustatymas
Kaip mes dabar imitavome programinės įrangos grandinę ir ji veikia puikiai. Dabar eikime į priekį ir įdėkite komponentus į PCB. PCB yra spausdintinės plokštės. Tai lenta, visiškai padengta variu iš vienos pusės ir visiškai izoliuojanti iš kitos pusės. Grandinės sudarymas PCB yra palyginti ilgas procesas. Imituojant grandinę programinėje įrangoje ir padarius jos PCB išdėstymą, grandinės išdėstymas spausdinamas ant sviestinio popieriaus. Prieš dėdami sviestinį popierių ant PCB plokštės, naudokite PCB grandiklį, kad lentą įtrintumėte taip, kad vario sluoksnis ant lentos būtų sumažėjęs nuo plokštės viršaus.
Vario sluoksnio pašalinimas
Tada sviesto popierius dedamas ant PCB plokštės ir lyginamas, kol grandinė bus atspausdinta ant lentos (Tai trunka maždaug penkias minutes).
Lyginimas PCB plokštė
Dabar, kai grandinė atspausdinta ant plokštės, ji panardinama į FeCl3karšto vandens tirpalas, pašalinantis papildomą varį iš lentos, liks tik varis po spausdintine grandine.
PCB ofortas
Po to patrinkite PCB plokštę grandikliu, kad laidai būtų matomi. Dabar išgręžkite skylutes atitinkamose vietose ir įdėkite komponentus į plokštę.
Skylių gręžimas PCB
Lituokite komponentus ant lentos. Galiausiai patikrinkite grandinės tęstinumą ir, jei bet kurioje vietoje atsiranda nepertraukiamumas, išmontuokite komponentus ir vėl juos prijunkite. Geriau naudoti karštus klijus naudojant karštų klijų pistoletą ant teigiamų ir neigiamų akumuliatoriaus gnybtų, kad akumuliatoriaus gnybtų nebūtų galima atskirti nuo grandinės.
Tęstinumo tikrinimo DMM nustatymas
10 žingsnis: patikrinkite grandinę
Surinkę aparatūros komponentus PCB plokštėje ir patikrinę tęstinumą, turime patikrinti, ar mūsų grandinė veikia tinkamai, ar ne, mes išbandysime savo grandinę. Pirma, mes prijungsime akumuliatorių ir tada mesime šiek tiek vandens į jutiklį ir patikrinsime, ar šviesos diodas pradeda švytėti, o garsinis signalas pradeda skambėti ar ne. Jei taip atsitiks, tai reiškia, kad mes baigėme savo projektą.
Techninė įranga, surinkta bandymams
Programos
- Jis gali būti naudojamas laukuose perspėti ūkininkus apie lietų.
- Dažniausia programa yra ta, kad ją galima naudoti automobiliuose, kad vairuotojui pasisukus, kai tik prasidėtų lietus ĮJUNGTA valytuvai klausydamiesi garsinio signalo.
- Jei yra sumontuota tam tikra aparatūra lietaus vandeniui kaupti į viršutines talpyklas, ši grandinė yra labai naudinga namuose, nes ji praneša namuose gyvenantiems žmonėms, kai tik prasideda lietus, ir jie gali tinkamai pasirūpinti šio vandens kaupimu.
