Oprettelse af et elektronisk brevkassekredsløb

En brevkasse bruges til at modtage post sendes af afsenderen, og den installeres uden for huse eller kontorer. Postbudmanden dropper posten i den kasse, og senere afhentes posten beboerne i huset. Når postbudmanden ankommer til huset, smider han bare brevet i kassen og går væk uden at apprisere beboerne til at tage brevet ud. Hvor godt det ville være, hvis vi automatiserer denne proces, så når brevet falder i kassen, bliver beboerne opmærksomme på og henter det uden forsinkelse? I dette projekt laver jeg et elektronisk brevkassekredsløb, der kan bruges i hjemmene såvel som på kontorer. Den mest vitale komponent i dette projekt er LED. Med teknologiudvikling, Lysdioder (LED'er) blev opfundet, og de producerede mindre kulstof og bidrog dermed til at minimere den globale opvarmning. Efterspørgslen efter lysdioder stiger hurtigt i dag, fordi de ikke er meget dyre og holder længere. Så snart brevet falder i kassen, holder LED'en op med at lyse, og det er tegnet på et bogstav i kassen. Dette kredsløb placeres i den postkasse, der er installeret uden for huset, og mens kredsløbet placeres, er der behov for særlig omhu, så brevet detekteres korrekt. Lad os ikke spilde et sekund og få dette gjort.

Sådan integreres grundlæggende kredsløbskomponenter i kredsløbsdesignet?

Den bedste metode til at starte ethvert projekt er at lave en liste over komponenter og gennemgå en kort undersøgelse af disse komponenter, fordi ingen vil holde sig midt i et projekt bare på grund af en manglende komponent. Printkortet foretrækkes til samling af kredsløbet på hardware, fordi hvis vi samler komponenterne på brødbrættet, kan de løsne sig fra det, og kredsløbet bliver kort, derfor foretrækkes printkort.

Trin 1: Nødvendige komponenter (hardware)

Trin 2: Nødvendige komponenter (software)

Efter download af Proteus 8 Professional skal du designe kredsløbet på den. Jeg har inkluderet softwaresimuleringer her, så det kan være praktisk for begyndere at designe kredsløbet og foretage passende forbindelser på hardwaren.

Trin 3: Forstå arbejdsprincippet

Projektets funktionsprincip er ret simpelt. Kredsløbet drives af et 9V DC batteri. Imidlertid kan en AC til DC-adapter også bruges til at drive dette kredsløb, fordi vores krav er 9V DC. Vi er nødt til at identificere tilstedeværelsen af ​​brevet i postkassen, og for at identificere brevet er LDR forbundet sammen med LED, der fungerer som en lyskilde i kassen. Modstanden i LDR er omvendt proportional med lysintensiteten, hvilket betyder større lysintensitet, lavere modstanden i LDR. Når der ikke er noget lys, er modstanden i LDR meget HØJog når straks lyset begynder at falde på LDR, falder LDR's modstand. LED'ens position justeres på en sådan måde, at når lyset, der udsendes af LED'en, direkte falder på LDR, og det bogstav, der tabes, er en boks, der forhindrer lyset i at falde på LDR. Denne ændring opdages af LM741 og NOR Gate CD4001 og LED'en bruges til at indikere tilstedeværelsen af ​​et brev.

Trin 4: Analyse af kredsløbet

Den lysafhængige modstand spiller en vital rolle i kredsløbet. Det er ansvarligt for at dreje PÅ og AFlysdioden. LDR følger princippet om fotokonduktivitet. LDR's modstand varierer, når lyset falder på det. Når lyset falder på LDR, aftager modstanden, og når det placeres i mørket, øges modstanden. Derfor afhænger LED-kontakten af ​​modstanden fra LDR. Før du læser denne artikel, anbefales det stærkt at læse tabellen med logiske porte til HELLER IKKE. Det kan googles eller findes her. Operationsforstærker 741, NOR Gate CD4001 og LDR er rygraden i kredsløbet. LDR og LED vil blive installeret ved åbningen af ​​brevboksen, så lyset fra LED'en fortsætter med at falde på LDR. Derfor vil OpAmp 741 være HØJ. Dette signal leveres til Pin1 på CD4001, og denne NOR Gate producerer HØJoutput, når alle indgangene er lave. Derfor fortsætter lysdioden med at lyse, når der ikke er noget bogstav i brevboksen. Så snart brevet er faldet i kassen, bliver LDR's modstand meget HØJ og output fra LM741 bliver LAV. Dette lave signal leveres yderligere til CD4001, som vil resultere i (0) output ved pin 3 i NOR Gate. Dette genererer HIGH (1) på pin4. Dette skyldes de indgange, der gives til den anden port fra pin 3, og det kan ses nedenfor i kredsløbet, at begge indgange er (0), hvorved output ved pin 4 vil være HØJ. På grund af alle de operationer, der sker over output ved pin 11 vil være HØJ og LED'en holder op med at lyse, og det vil indikere, at der er et bogstav i kassen. LED'en forbliver AF indtil bogstaverne er taget ud af kassen, og LED begynder at lyse igen.

Trin 5: Simulering af kredsløbet

Før du foretager kredsløbet, er det bedre at simulere og undersøge alle aflæsningerne på en software. Den software, vi skal bruge, er Proteus Design Suite. Proteus er en software, hvor elektroniske kredsløb simuleres.

1. Når du har downloadet og installeret Proteus-softwaren, skal du åbne den. Åbn et nyt skema ved at klikke på ISISikonet i menuen.
2. Når det nye skema vises, skal du klikke på Pikonet i sidemenuen. Dette åbner et felt, hvor du kan vælge alle de komponenter, der skal bruges.
3. Skriv nu navnet på de komponenter, der skal bruges til at skabe kredsløbet. Komponenten vises i en liste på højre side.
4. På samme måde som ovenfor skal du søge i alle komponenter. De vises i Enheder Liste.

Trin 6: Oprettelse af et printkortlayout

Da vi skal lave hardwarekredsløbet på et printkort, skal vi først lave et printkortlayout til dette kredsløb.

1. For at fremstille PCB-layoutet på Proteus skal vi først tildele PCB-pakkerne til hver komponent på skemaet. for at tildele pakker skal du højreklikke med musen på den komponent, du vil tildele pakken og vælge Emballage værktøj.
2. Klik på ARIES-indstillingen i topmenuen for at åbne et PCB-skema.
3. Fra komponentlisten skal du placere alle komponenterne på skærmen i et design, som dit kredsløb skal se ud.
4. Klik på spormodus og tilslut alle de ben, som softwaren fortæller dig at oprette forbindelse ved at pege på en pil.

Trin 7: Kredsløbsdiagram

Efter at have lavet printkortlayoutet ser kredsløbsdiagrammet sådan ud:

Trin 8: Opsætning af hardware

Som vi nu har simuleret kredsløbet på software, og det fungerer helt fint. Lad os nu gå videre og placere komponenterne på PCB. Når kredsløbet er simuleret på softwaren, og dets printkortlayout er lavet, printes kredsløbslayoutet på et smørpapir. Inden du lægger smørpapiret på PCB-kortet, skal du bruge PCB-scraberen til at gnide brættet, så kobberlaget om bord mindskes fra toppen af ​​brættet.

Derefter placeres smørpapiret på printkortet og stryges, indtil kredsløbet er trykt på kortet (det tager cirka fem minutter).

Nu, når kredsløbet er trykt på tavlen, dyppes det i FeCl₃ opløsning af varmt vand for at fjerne ekstra kobber fra brættet, er kun kobberet under det trykte kredsløb efterladt.

Derefter gnides printkortet med scrapper, så ledningerne bliver fremtrædende. Bor nu hullerne de respektive steder, og anbring komponenterne på printkortet.

Lod komponenterne på tavlen. Til sidst skal du kontrollere kontinuitet i kredsløbet, og hvis diskontinuitet opstår et eller andet sted, skal du lodde komponenterne og tilslut dem igen. I elektronik er kontinuitetstesten kontrol af et elektrisk kredsløb for at kontrollere, om strømmen strømmer i den ønskede sti (at det med sikkerhed er et samlet kredsløb). En kontinuitetstest udføres ved at indstille en lille spænding (kablet i arrangement med en LED eller oprør, der skaber en del, for eksempel en piezoelektrisk højttaler) over den valgte måde. Hvis kontinuitetstesten består, betyder det, at kredsløbet er tilstrækkeligt lavet efter ønske. Det er nu klar til at blive testet. Det er bedre at påføre varm lim ved hjælp af en varm limpistol på de positive og negative poler på batteriet, så batteriets poler muligvis ikke løsnes fra kredsløbet.

Trin 9: Test af kredsløbet

Efter at have samlet hardwarekomponenterne på printkortet og kontrolleret kontinuiteten, er vi nødt til at kontrollere, om vores kredsløb fungerer korrekt eller ej, vil vi teste vores kredsløb. Installer kredsløbet i brevkassen, der er placeret uden for hjemmet, og hold øje med batteriet. Når batteriets levetid er færdig, udskiftes den med den nye. Dette kredsløb kan også installeres på kontorer.