Pasaule cieš no negaidītām klimata izmaiņām, un šīs izmaiņas izraisa dažādas cilvēces aktivitātes. Kad notiek šīs izmaiņas, temperatūra tiek dramatiski paaugstināta, un tas var izraisīt spēcīgus nokrišņus, plūdus utt. Ūdens taupīšana ir katra pilsoņa atbildība, un, ja mēs nepievērsīsim uzmanību šīs dzīves nepieciešamības saglabāšanai, mēs drīz cietīsim . Šajā projektā mēs izveidosim lietus trauksmi, lai, sākoties lietum, mēs varētu veikt dažas darbības, lai taupītu ūdeni, jo mēs varētu nodrošināt šo ūdeni augiem, mēs varētu izgatavot aparatūru, lai šo ūdeni nosūtītu gaisvadu tvertnē utt. lietus ūdens detektora ķēde noteiks lietus ūdeni un radīs trauksmi tuvumā esošajiem cilvēkiem, lai viņi varētu nekavējoties rīkoties. Ķēde nav ļoti sarežģīta, un to var sagatavot ikviens, kam ir dažas pamatzināšanas par elektriskajiem komponentiem, piemēram, rezistoriem, kondensatoriem un tranzistoriem.
Lietus trauksmes shēma
Kā integrēt pamata elektriskās komponentes lietus sensora shēmas projektēšanai?
Tagad, kad mums ir sava projekta pamatideja, virzīsimies uz komponentu savākšanu, shēmas izveidi programmatūrai testēšanai un, visbeidzot, salikšanu aparatūrā. Mēs izveidosim šo shēmu uz PCB plātnes un pēc tam novietosim to piemērotā vietā, lai ikreiz, kad sākas lietus, mūs varētu informēt ar trauksmi.
1. darbība: nepieciešamie komponenti (aparatūra)
- Lietus pilienu sensors (x1)
- BC548 tranzistors (x1)
- LED (x1)
- 1N4007 PN savienojuma diode (x1)
- 220 KΩ rezistors (x1)
- 10 KΩ rezistors (x1)
- 470 KΩ rezistors (x1)
- 3,3 KΩ rezistors (x2)
- 68 KΩ rezistors (x1)
- 22 µF kondensators (x1)
- 100 µF kondensators (x2)
- 10nF keramikas kondensators (x1)
- 100pF keramikas kondensators (x1)
- Buzzer (x1)
- Džemperu vadi
- Maizes dēlis (x1)
- FeCl3
- PCB plāksne (x1)
- Lodāmurs
- Karstā līmes pistole
- Digitālais daudzmetrs
2. darbība: nepieciešamie komponenti (programmatūra)
- Proteus 8 Professional (var lejupielādēt no Šeit )
Pēc Proteus 8 Professional lejupielādes izveidojiet tajā shēmu. Mēs šeit esam iekļāvuši programmatūras simulācijas, lai iesācējiem varētu būt ērti izstrādāt ķēdi un izveidot atbilstošus savienojumus aparatūrā.
3. solis: Komponentu izpēte
Kad mēs esam izveidojuši visu komponentu sarakstu, kurus mēs izmantosim šajā projektā. Pāriesim soli tālāk un veiksim īsu pētījumu par visām galvenajām aparatūras sastāvdaļām.
Lietus pilienu sensors: Lietus pilienu sensora modulis nosaka nokrišņu daudzumu. Tas darbojas pēc Oma likuma principa. (V = IR). Ja nav lietus, pretestība uz sensora būs ļoti augsta, jo sensorā starp vadiem nav vadītspējas. Tiklīdz lietus ūdens sāk krist uz sensora, tiek veikts vadīšanas ceļš un samazināta pretestība starp vadiem. Kad vadītspēja ir samazināta, tiek iedarbināta ar sensoru pievienotā elektriskā sastāvdaļa un tā stāvoklis mainās.
Lietus pilienu sensors
Šo sensoru var izgatavot arī mājās, ja mums ir PCB plāksne. Tie, kas nevēlas iegādāties šo sensoru, var to izgatavot mājās, izveidojot pulsa vilciena modeli ar asu lietu, piemēram, nazi, palīdzību. Impulsu diametram jābūt aptuveni 3 cm, un var izveidot tādu pašu zīmējumu, kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā. Esmu izgatavojis šo sensoru mājās un pievienojis attēlu zemāk:
Lietus pilienu sensors, kas paredzēts mājās
555 taimera IC: Šim IC ir dažādas lietojumprogrammas, piemēram, laika aizkaves nodrošināšana, kā oscilators utt. 555 taimera IC ir trīs galvenās konfigurācijas. Astabils multivibrators, monostabils multivibrators un bistabils multivibrators. Šajā projektā mēs to izmantosim kā Astabils multivibrators. Šajā režīmā IC darbojas kā oscilators, kas ģenerē kvadrātveida impulsu. Ķēdes frekvenci var noregulēt, noskaņojot ķēdi. i., mainot kondensatoru un rezistoru vērtības, kuras tiek izmantotas ķēdē. IC radīs frekvenci, kad ATIESTATĪT piespraust.
555 Taimera IC
Buzzer: TO Buzzer ir audio signālierīce vai skaļrunis, kurā skaņas radīšanai izmanto pjezoelektrisko efektu. Lai izveidotu sākotnējo mehānisko kustību, pjezoelektriskajam materiālam tiek piemērots spriegums. Tad rezonatorus vai diafragmas izmanto, lai šo kustību pārveidotu par skaņas skaņas signālu. Šie skaļruņi vai buzzers ir salīdzinoši viegli lietojami un tiem ir plašs pielietojums. Piemēram, tos izmanto digitālajos kvarca pulksteņos. Ultraskaņas lietojumiem tas labi darbojas diapazonā no 1-5 kHz līdz 100 kHz.
Buzzer
BC 548 NPN tranzistors: Tas ir vispārējas nozīmes tranzistors, ko galvenokārt izmanto diviem galvenajiem mērķiem (komutācijai un pastiprināšanai). Šī tranzistora pieauguma vērtības diapazons ir no 100 līdz 800. Šis tranzistors var apstrādāt maksimālo strāvu aptuveni 500mA, tāpēc to neizmanto ķēdes tipam, kuram ir slodze, kas darbojas ar lielākiem ampēriem. Kad tranzistors ir neobjektīvs, tas ļauj strāvai plūst caur to un šo posmu sauc piesātinājums novads. Kad bāzes strāva tiek noņemta, tranzistors ir izslēgts un tas pilnībā iekļūst Nogriezt novads.
BC 548 tranzistors
4. solis: Bloķēt diagrammu
Mēs esam izveidojuši blokshēmu, lai viegli saprastu ķēdes darbības principu.
Blokshēma
5. solis: darba principa izpratne
Pēc aparatūras salikšanas mēs redzēsim, ka, tiklīdz ūdens nokritīs uz lietus sensora, dēlis sāks darboties un rezultātā abi tranzistori pagriezīsies IESLĒGTS un līdz ar to LED arī ieslēgsies, jo tas ir savienots ar tranzistora Q1 izstarotāju. Kad tranzistors Q2 iet piesātinājuma zonā, kondensators C1 izturēsies kā džemperis starp abiem tranzistoriem Q1 un Q3, un to uzlādēs rezistors R4. Kad Q3 iet piesātinājuma apgabalā, ATIESTATĪT tiks aktivizēts 555 taimera IC kontakts un signāls tiks nosūtīts uz IC izejas tapu 3, pie kuras ir pievienots skaņas signāls, un līdz ar to skaņas signāls sāks zvanīt. Kad nebūs lietus, nebūs vadītspējas, un sensora pretestība ir ļoti augsta, tāpēc netiek aktivizēts IC RESET tapas, kā rezultātā nav trauksmes.
6. solis: ķēdes simulēšana
Pirms ķēdes izveidošanas labāk simulēt un pārbaudīt visus programmatūras rādījumus. Programmatūra, kuru mēs izmantosim, ir Dizaina komplekts Proteus . Proteus ir programmatūra, kurā tiek modelētas elektroniskās shēmas.
- Pēc programmatūras Proteus lejupielādes un instalēšanas atveriet to. Atveriet jaunu shēmu, noklikšķinot uz ISIS ikona izvēlnē.
Jauna shēma.
- Kad parādās jaunā shēma, noklikšķiniet uz P ikona sānu izvēlnē. Tas atvērs lodziņu, kurā varat atlasīt visus komponentus, kas tiks izmantoti.
Jauna shēma
- Tagad ierakstiet to komponentu nosaukumus, kas tiks izmantoti ķēdes izveidošanai. Komponents parādīsies sarakstā labajā pusē.
Komponentu atlase
- Tādā pašā veidā, kā iepriekš, meklējiet visus komponentus. Tie parādīsies Ierīces Saraksts.
Komponentu saraksts
7. solis: PCB izkārtojuma izveidošana
Tā kā mēs izveidosim aparatūras shēmu uz PCB, mums vispirms ir jāizveido šīs shēmas PCB izkārtojums.
- Lai izveidotu PCB izkārtojumu vietnē Proteus, mums vispirms jāpiešķir PCB paketes katram shēmas komponentam. lai piešķirtu pakas, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz komponenta, kuram vēlaties piešķirt pakotni, un atlasiet Iepakojuma rīks.
Piešķirt paketes
- Noklikšķiniet uz opcijas ARIES augšējā izvēlnē, lai atvērtu PCB shēmu.
- Komponentu sarakstā ievietojiet visus komponentus ekrānā tādā dizainā, kādā vēlaties, lai jūsu ķēde izskatās.
- Noklikšķiniet uz celiņa režīma un pievienojiet visas tapas, kuras programmatūra jums liek savienot, norādot bultiņu.
- Kad viss izkārtojums būs izveidots, tas izskatīsies šādi:
8. solis: ķēdes shēma
Pēc PCB izkārtojuma izveidošanas shēma izskatīsies šādi.
Ķēdes shēma
9. solis: aparatūras iestatīšana
Tā kā mēs tagad esam simulējuši shēmu programmatūrā, un tā darbojas pilnīgi labi. Tagad ļaujiet mums virzīties uz priekšu un ievietot komponentus uz PCB. PCB ir iespiedshēmas plate. Tā ir dēlis, kas vienā pusē pilnībā pārklāts ar varu un no otras puses ir pilnībā izolēts. Ķēdes izveidošana PCB ir salīdzinoši ilgs process. Pēc tam, kad ķēde ir imitēta programmatūrā un ir izveidots tās PCB izkārtojums, shēmas izkārtojums tiek izdrukāts uz sviesta papīra. Pirms sviesta papīra ievietošanas uz PCB plātnes, izmantojiet PCB skrāpjus, lai berzētu dēli tā, lai vara plāksne uz kuģa būtu mazāka no plāksnes augšdaļas.
Vara slāņa noņemšana
Tad sviesta papīru novieto uz PCB plātnes un gludina, līdz ķēde ir uzdrukāta uz tāfeles (Tas aizņem apmēram piecas minūtes).
Gludināšana PCB plāksne
Tagad, kad ķēde ir uzdrukāta uz tāfeles, tā tiek iemērkta FeCl3karstā ūdens šķīdums, lai no plāksnes noņemtu papildu varu, aiz vara paliks tikai vara zem iespiedshēmas.
PCB kodināšana
Pēc tam ierīvējiet PCB plati ar skrāpjiem, lai vadi būtu redzami. Tagad izurbiet caurumus attiecīgajās vietās un ievietojiet komponentus uz shēmas plates.
Urbumu urbšana PCB
Lodējiet komponentus uz tāfeles. Visbeidzot, pārbaudiet ķēdes nepārtrauktību un, ja kādā vietā notiek nepārtrauktība, atlaidiniet komponentus un atkal savienojiet tos. Labāk ir uzklāt karstu līmi, izmantojot karstās līmes pistoli uz pozitīvajiem un negatīvajiem akumulatora spailēm, lai akumulatora spailes netiktu atdalītas no ķēdes.
DMM iestatīšana nepārtrauktības pārbaudei
10. solis: ķēdes pārbaude
Pēc aparatūras komponentu montāžas uz PCB plates un nepārtrauktības pārbaudes mums jāpārbauda, vai mūsu ķēde darbojas pareizi, vai mēs pārbaudīsim savu shēmu. Pirmkārt, mēs pievienosim akumulatoru un pēc tam uz sensora nolaidīsim nedaudz ūdens un pārbaudīsim, vai gaismas diode sāk mirgot un skaņas signāls sāk vai nē. Ja tas notiks, tas nozīmē, ka mēs esam pabeiguši savu projektu.
Aparatūra, kas samontēta testēšanai
Pieteikumi
- To var izmantot laukos, lai brīdinātu lauksaimniekus par lietu.
- Visizplatītākā lietojumprogramma ir tā, ka to var izmantot automašīnās, lai vienmēr, kad sāk lietus, vadītājs pagrieztos IESLĒGTS tīrītāji, klausoties skaņas signālu.
- Ja lietus ūdens uzglabāšanai gaisvadu tvertnēs ir uzstādīta kāda aparatūra, šī ķēde ir ļoti noderīga mājās, jo tā paziņo cilvēkiem, kas dzīvo mājā, tiklīdz sākas lietus, un viņi pēc tam var veikt pienācīgus pasākumus, lai šo ūdeni uzglabātu.
