Elektroninės laiškų dėžės grandinės sukūrimas

Laiškams gauti naudojama pašto dėžutė Paštas siunčia siuntėjas ir jis įrengtas už namų ar biurų ribų. Paštininkas numeta paštą į tą dėžę, o vėliau tas paštas pasiima namo gyventojus. Paštininkas, atvykęs į namus, tiesiog numeta laišką į dėžę ir eina, neįtardamas gyventojams išsiimti to laiško. Kaip būtų gerai, jei mes automatizuotume šį procesą, kad, kai laiškas būtų numestas į dėžutę, gyventojai sužinotų ir atneštų jį nedelsdami? Šiame projekte padarysiu elektroninę pašto dėžučių grandinę, kuri gali būti naudojama namuose, taip pat biuruose. Svarbiausias šio projekto komponentas yra šviesos diodas. Tobulėjant technologijoms, Šviesos diodai Buvo išrasti (šviesos diodai), kurie gamina mažiau anglies, taigi prisidėjo prie globalaus atšilimo sumažinimo. Šviesos diodų paklausa šiais laikais sparčiai didėja, nes jie nėra brangūs ir tarnauja ilgiau. Kai tik raidė numetama į dėžutę, šviesos diodas nustoja švytėti ir tai yra raidės ženklas dėžutėje . Ši grandinė bus dedama į pašto dėžutę, kuri yra sumontuota už namo ribų, o dedant grandinę reikia būti ypač atsargiems, kad raidė būtų tinkamai aptikta. Neišleiskime nė sekundės ir padarykime tai.



Elektroninė laiškų dėžutės grandinė

Kaip integruoti pagrindinius grandinių komponentus į grandinių dizainą?

Geriausias būdas pradėti bet kokį projektą yra sudaryti komponentų sąrašą ir atlikti trumpą šių komponentų tyrimą, nes niekas nenorės laikytis projekto vidurio vien dėl trūkstamo komponento. Spausdintinių plokščių pirmenybė teikiama montuojant grandinę aparatinėje įrangoje, nes jei mes surenkame komponentus ant duonos plokštės, jie gali nuo jos atsiskirti ir grandinė sutrumpės, todėl pirmenybė teikiama PCB.



1 veiksmas: reikalingi komponentai (techninė įranga)

  • LM741 operacinio stiprintuvo IC
  • CD4001 NOR vartai
  • 1k rezistorius (x2)
  • 10k rezistorius (x5)
  • Šviesos diodai (x2)
  • Nuo šviesos priklausomas rezistorius
  • 0,1 uF keraminis kondensatorius (x2)
  • 9 V akumuliatorius
  • Baterijos spaustukas
  • Laidų sujungimas
  • FeCl3
  • Spausdintinė plokštė
  • Karšto klijų pistoletas

2 žingsnis: reikalingi komponentai (programinė įranga)

  • Proteus 8 Professional (galima atsisiųsti iš Čia )

Atsisiuntę „Proteus 8 Professional“, suprojektuokite jame grandinę. Čia įtraukiau programinės įrangos modeliavimą, kad pradedantiesiems būtų patogu suprojektuoti grandinę ir tinkamai prijungti aparatinę įrangą.



3 žingsnis: Darbo principo supratimas

Projekto veikimo principas yra gana paprastas. Grandinę maitina 9 V nuolatinės srovės baterija. Vis dėlto kintamosios ir nuolatinės srovės adapteris taip pat gali būti naudojamas šiai grandinei maitinti, nes mūsų reikalavimas yra 9 V nuolatinė. Turime nustatyti raidės buvimą pašto dėžutėje ir norint identifikuoti raidę, LDR yra prijungta kartu su šviesos diodu, kuris veiks kaip šviesos šaltinis dėžutėje. LDR atsparumas yra atvirkščiai proporcingas šviesos intensyvumui, o tai reiškia didesnį šviesos intensyvumą, mažesnį LDR atsparumą. Kai nėra šviesos, LDR atsparumas yra labai didelis AUKŠTAS ir kai tik šviesa pradeda kristi ant LDR, LDR atsparumas sumažėja. Šviesos diodo padėtis sureguliuojama taip, kad kai šviesos diodo skleidžiama šviesa tiesiogiai patenka į LDR, o numesta raidė yra langelis, trukdo šviesai kristi ant LDR. Šį pokytį aptiko LM741 ir „NOR Gate CD4001“ o šviesos diodas naudojamas laiško buvimui nurodyti.



4 žingsnis: grandinės analizė

Šviesos rezistorius vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį grandinėje. Ji yra atsakinga už posūkį ĮJUNGTA ir IŠJUNGTA šviesos diodas. LDR laikosi foto laidumo principo. LDR atsparumas kinta, kai ant jo krinta šviesa. Kai šviesa patenka į LDR, atsparumas mažėja, o kai ji dedama tamsoje, atsparumas didėja. Vadinasi, šviesos diodo perjungimas priklauso nuo LDR varžos. Prieš skaitant šį straipsnį labai rekomenduojama perskaityti loginių vartų lentelę NOR . Jį galima ieškoti „Google“ ar rasti Čia . Operacinis stiprintuvas 741, NOR Gate CD4001 ir LDR yra grandinės pagrindai. LDR ir šviesos diodas bus sumontuoti laiškų dėžutės angoje, kad šviesos diodo šviesa vis kristų ant LDR. Vadinasi, „OpAmp 741“ bus AUKŠTAS. Tas signalas tiekiamas į CD4001 Pin1 ir šie NOR vartai sukuria AUKŠTAS kai visi įėjimai yra maži. Taigi šviesos diodas nuolat šviečia, kai pašto dėžutėje nėra raidės. Kai tik raidė numetama į dėžutę, LDR atsparumas tampa labai didelis AUKŠTAS ir LM741 išvestis tampa MAŽAI . Šis LOW signalas toliau tiekiamas CD4001, kurio rezultatas bus (0) NOR Gate 3 kaiščio. Tai sukurs HIGH (1) PIN4. Taip yra dėl įėjimų, kurie suteikiami antriems vartams iš 3 kaiščio, ir žemiau grandinėje galima pamatyti, kad abu įėjimai yra (0), taigi AUKŠTAS. Dėl visų operacijų, vykstančių virš išėjimo, kaištis 11 bus AUKŠTAS ir šviesos diodas nustoja švytėti, ir tai parodys, kad dėžutėje yra raidė. Šviesos diodas lieka IŠJUNGTA kol raidės nebus išimtos iš dėžutės ir vėl pradės švyti LED.

5 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.

  1. Atsisiuntę ir įdiegę „Proteus“ programinę įrangą, atidarykite ją. Atidarykite naują schemą spustelėdami ISIS piktogramą meniu.

    ISIS



  2. Kai pasirodys nauja schema, spustelėkite P piktogramą šoniniame meniu. Tai atvers langelį, kuriame galėsite pasirinkti visus komponentus, kurie bus naudojami.

    Nauja schema

  3. Dabar įveskite komponentų, kurie bus naudojami grandinei sukurti, pavadinimą. Komponentas pasirodys sąraše dešinėje pusėje.

    Komponentų sąrašas

  4. Tuo pačiu būdu, kaip ir aukščiau, ieškokite visų komponentų. Jie bus rodomi Prietaisai Sąrašas.

6 žingsnis: PCB išdėstymo sudarymas

Kadangi ketiname sukurti aparatūros grandinę PCB, pirmiausia turime sukurti šios grandinės PCB išdėstymą.

  1. 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.
  2. Norėdami atidaryti PCB schemą, viršutiniame meniu spustelėkite parinktį ARIES.

    AVIES Dizainas

  3. Iš komponentų sąrašo visus komponentus ekrane įdėkite į tokį dizainą, kokio norite, kad jūsų grandinė atrodytų.
  4. Spustelėkite takelio režimą ir, rodydami rodyklę, prijunkite visus kaiščius, kuriuos programinė įranga liepia jums prijungti.

7 žingsnis: grandinės schema

Atlikus PCB išdėstymą, schema atrodys taip:

Grandinės schema

8 žingsnis: Aparatinės įrangos nustatymas

Kaip mes dabar imitavome programinės įrangos grandinę ir ji veikia puikiai. Dabar eikime į priekį ir įdėkite komponentus į PCB. 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. Elektronikoje tęstinumo bandymas yra elektros grandinės tikrinimas, siekiant patikrinti, ar srovė teka norimu keliu (ar tai tikrai yra visa grandinė). Tęstinumo bandymas atliekamas nustatant nedidelę įtampą (laidais sujungtą su šviesos diodu arba sąmyšį kuriančia dalimi, pavyzdžiui, pjezoelektriniu garsiakalbiu) pasirinktu būdu. Jei tęstinumo bandymas praeina, tai reiškia, kad grandinė yra tinkamai pagaminta, kaip norima. Dabar jis yra paruoštas išbandyti. 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

9 žingsnis: patikrinkite grandinę

Surinkę aparatūros komponentus PCB plokštėje ir patikrinę tęstinumą, turime patikrinti, ar mūsų grandinė veikia tinkamai, ar ne, mes išbandysime savo grandinę. Įdėkite grandinę į pašto dėžutę, esančią už namo, ir stebėkite akumuliatorių. Pasibaigus akumuliatoriaus veikimo laikui, jis pakeičiamas nauju. Šią grandinę galima montuoti ir biuruose.