U trenutnom stoljeću vidi se da se automatizacija provodi u gotovo svemu. Sustavi automatizacije instaliraju se u uredima, domovima, trgovinama, tržnicama, radnim mjestima, itd. U ovoj tehnološkoj utrci pojedinac bi trebao odabrati najnovije sustave automatizacije kako bi si život učinio jednostavnijim. Uobičajeno u našim domovima fizički UKLJUČIMO I ISKLJUČUJEMO svjetla. Koliko će biti dobro ako se svjetla upale ili isključe u trenutku kada otvorite ili zatvorite vrata.
Automatsko svjetlo za umivaonik
U ovom projektu reći ću vam najbolji način za planiranje i proizvodnju izravnog kruga automatskog prekidača svjetla za umivaonik, koji će posljedično upaliti svjetla kad uđete u umivaonik i isključiti ga kad izađete. Kroz mehanizaciju ovog postupka postoje brojne prednosti poput, pojedinac ne mora razmišljati o isključivanju svjetla ili u bilo kojem trenutku kada koristi umivaonik. Krug, za koji ćete saznati za koji trenutak, automatski to radi za tog pojedinca. Krug je dodatno namijenjen trošenju manje energije, tako da se krug može koristiti u bilo kojoj obiteljskoj jedinici ili otvorenim kupaonicama bez muke zbog računa za struju.
Kako automatizirati svjetla u kupaonicama?
Upalimo svjetla u našoj kupaonici kad uđemo u nju i isključimo ih kad odemo. ponekad zaboravimo isključiti svjetlo nakon izlaska iz kupaonice. To može dovesti do rasipanja električne energije, a osim toga vijek trajanja svjetala može se smanjiti. Kako bih održao stratešku distancu od ovih problema, reći ću vam najbolji način da napravite izravan krug koji će posljedično upaliti svjetla kada pojedinac uđe u umivaonik i automatski ga ugasiti kad izađe iz njega.
Korak 1: Prikupljanje komponenata
Ako želite izbjeći bilo kakve neugodnosti usred bilo kojeg projekta, najbolji pristup je napraviti cjelovit popis svih komponenata koje ćemo koristiti. Drugi korak, prije početka izrade sklopa, je proći kroz kratko proučavanje svih tih komponenata. Popis svih komponenata koje su nam potrebne u ovom projektu dan je u nastavku.
- Reed prekidač s magnetom
- LM741 OP-AMP IC
- 5V relejni modul
- BC558 PNP tranzistor
- 2 X 10KΩ otpornik
- Otpornik od 100 ohma
- Otpornik od 1 k-ohma
- Spajanje žica
- Baterija
- Veroboard
Korak 2: Proučavanje komponenata
DO Reed Switch je elektronička sklopka koja funkcionira zbog primijenjenog magnetskog polja. Par feromagnetskih fleksibilnih kontakata iz meta trske koristi se za izradu prekidača s trstikom. Ovi kontakti meta trske zatvoreni su u hermetički zatvorenoj staklenoj ovojnici. Kontakti su obično normalno otvoreni kada se primijeni magnetsko polje, kontakti prelaze u zatvoreno stanje ili može biti obrnuto. obično se za izradu ovih kontakata koristi legura nikal-bakar, jer ih je vrlo lako namagnetizirati. Većina trstičnih sklopki ima dva feromagnetska kontakta. Neki od njih imaju samo jedan feromagnetski kontakt, a drugi nema magnet. funkcija trstičnog prekidača jednaka je funkciji releja.
Reed Switch
LM741 je operativno pojačalo IC. Tipično može izvesti većinu analognih operacija. Pojačanje napona ovog IC-a vrlo je visoko, oko 104, što mu omogućuje rad u širokim rasponima napona što ga čini najpoželjnijim operativnim pojačalom. Dizajniran je za izvođenje mnogih matematičkih operacija poput zbrajanja, oduzimanja, množenja, dijeljenja, diferenciranja itd. Stvaranjem povratnog kruga uz pomoć otpornika ili kondenzatora. Također se koristi za pojačavanje i usporedbu. Zaštita od kratkog spoja i unutarnji krug kompenzatora frekvencije također su ugrađeni u IC. Njegovo ime 741 označava da ima 7 funkcionalnih pinova od kojih su 4 ulazna, a 1 pinski izlazni. Ovo opcijsko pojačalo dolazi s tri faktora oblika koji su 8-polni DIP paket, TO5-8 metalna ambalaža, 8-polni SOIC.
LM741
CD4017 je CMOS brojač desetljeća IC. Mjesta na kojima treba izvršiti brojanje niskog dometa koristi se ovaj IC. Može piti u rasponu od 0 do 10. Prostor i ploča na ploči potrebni za stvaranje kruga smanjuju se kada se koristi ovaj IC. Ulazni napon napajanja za ovaj IC je od 3 do 15V. Kompatibilan je s tranzistor-tranzistorska logika (TTL). Takt ovog IC-a je 5MHz.Ovaj IC ima širok spektar primjena. Koristi se u automobilskoj industriji, proizvodnji medicinskih elektroničkih uređaja, alarma i elektroničkih instrumentacija.
CD4017
Relejni modul je sklopni uređaj. Radi u dva načina, Uobičajeno otvoreno (NE) i Normalno, redovno Zatvoreno (NC) . U NO načinu rada, krug je uvijek prekinut osim ako preko Arduina ne pošaljete VISOKI signal na relej. NC način funkcionira obrnuto, krug je uvijek potpun ako ne uključite relejni modul. Obavezno spojite pozitivnu žicu vašeg električnog uređaja na relejni modul na način prikazan u nastavku.
Relej
Veroboard je dobar izbor za izradu strujnog kruga jer je jedina glavobolja postavljanje komponenata na Vero-ploču i samo njihovo lemljenje i provjera kontinuiteta pomoću Digitalnog višenamjerača. Nakon što je poznat raspored sklopa, izrežite ploču na razumnu veličinu. U tu svrhu dasku postavite na podlogu za rezanje i pomoću oštre oštrice (sigurno) i poduzimajući sve sigurnosne mjere, više puta zabijte teret gore i dolje duž ravnog ruba (5 ili više puta), prelazeći otvora. Nakon toga, čvrsto postavite komponente na ploču kako biste stvorili kompaktni krug i zalemite zatiče prema spojevima kruga. U slučaju bilo kakve pogreške, pokušajte odspojiti i ponovno zalemiti veze. Na kraju, provjerite kontinuitet. Prođite kroz sljedeće korake kako biste napravili dobar krug na Veroboardu.
Veroboard
Korak 3: Rad kruga
Prije nastavka rada kruga, u početku ću razjasniti očekivani raspored ovog kruga. Trstični prekidač pričvršćen je na vrata na ulaznom ulazu, dok je magnet pričvršćen na ulazni ulaz. To podrazumijeva da će prekidač s trstikom stalno biti u zatvorenom stanju jer su vrata zatvorena kad se umivaonik ne koristi (što je prihvaćeno kao početna faza), a magnet će biti blizu prekidača.
Pretpostavimo da ste otvorili vrata i ušli u umivaonicu i nakon toga zatvorili vrata za sobom. Ova aktivnost će prekidač otvoriti (kada se vrata prvo otvore) i zatvoriti (kada zatvorite vrata).
U skladu s tim, izlaz Op-pojačala ide VISOKO (kada otvorite vrata), a zatim ide NISKO (kada zatvorite vrata). To će na taj način brojač proizvesti HIGH izlaz na svom pinu 2. Budući da je pin 2 CD4017 povezan s relejem, svjetlo će se upaliti.
Trenutno, kad završite sa poslom u praonici, doista ćete otvoriti vrata, napustiti toalet i zatvoriti vrata. Ova će aktivnost doista uzrokovati sličnu aktivnost, na primjer prekidač će se otvoriti i zatvoriti, a izlaz Op-pojačala će se pokazati VISOK, a nakon toga NISKO.
Bilo kako bilo, budući da je pin 4 CD4017 povezan s resetirajućim pinom, svaki će se izlaz pokazati NISKIM i od tada će se relej ISKLJUČITI, što na taj način gasi svjetlo.
Korak 4: Sastavljanje komponenata
LM714 operativno pojačalo prva je najvažnija komponenta koja se koristi u krugu. Koristi se u načinu usporedbe. Pin2 je inverzni pin operativnog pojačala i daju ga dva otpornika od 10k-ohma. Reed prekidač spojen je na takav način da je jedan pin povezan s napajanjem od 5 V, a drugi s bazom PNP tranzistora. Otpor se koristi za povlačenje baze tranzistora. Neinvertirajući pin op-pojačala spojen je na emiter tranzistora, dok je kolektor spojen na 5V. Pin1 LM741 spojen je na sat sata IC brojača. Pin2 brojača IC spojen je na relej, a pin15 spojen na pin4.
Sad kad znamo glavne veze i također cjeloviti krug našeg projekta, krenimo dalje i započnite izrađivati hardver našeg projekta. Ne smije se imati na umu da sklop mora biti kompaktan i da komponente moraju biti postavljene tako blizu.
- Uzmite Veroboard i trljajte njegovu stranu bakrenim premazom strugalkom.
- Sada pažljivo postavite komponente i dovoljno blizu da veličina kruga ne postane jako velika
- Pažljivo napravite spojeve pomoću lemnog željeza. Ako se tijekom povezivanja dogodi bilo kakva pogreška, pokušajte odspojiti vezu i ponovno pravilno zalemiti vezu, ali na kraju, veza mora biti nepropusna.
- Nakon što su sve veze izvedene, provedite test kontinuiteta. U elektronici je ispitivanje kontinuiteta provjera električnog kruga radi provjere protoka struje na željenom putu (da li je to sigurno ukupni krug). Ispitivanje kontinuiteta izvodi se postavljanjem malo napona (ožičenog u aranžmanu s LED-om ili dijelom koji stvara komešanje, na primjer, piezoelektrični zvučnik) preko odabranog načina.
- Ako test kontinuiteta prođe, to znači da je sklop na odgovarajući način napravljen po želji. Sada je spremno za testiranje.
Krug će izgledati kao na slici dolje:
Kružni dijagram
Korak 5: Ispitivanje kruga
Prođite kroz sljedeće korake da biste testirali svoj krug.
- Uključite krug nakon spajanja.
- Otvorite vrata umivaonice i uđite u njih. Sada zatvorite vrata.
- Svjetlo će biti uključeno.
- Sada opet otvorite vrata i izađite iz umivaonice. Ponovo zatvorite vrata.
- Svjetlo će se isključiti.
