Automatizačný systém je zodpovedný za riadenie elektronických spotrebičov, zábavných systémov a domácich predmetov, ktoré pracujú na elektrinu. Tento systém je veľmi drahý, ak je zakúpený na trhu. Je to najrýchlejšie rastúci koncept moderného sveta. Inteligentná domáca automatizácia je koncept, pri ktorom sa jediný komponent ako reléový modul používa na riadenie rôznych elektronických parametrov domu, napríklad spínanie domácich spotrebičov, sledovanie bezpečnostných alarmov, automatizácia garážových brán atď. V tomto projekte je doma spotrebiče sa budú ovládať pomocou dotykových dosiek. Po dokončení projektu by sme obvod umiestnili na vhodné miesto tak, aby boli prístroje otočené ZAP a VYPNUTÉ automaticky po stlačení dotykovej dosky prstom.
Dotknite sa okruhu dosiek
555 Časovač IC je srdcom tohto obvodu. Tento IC bude ovládať činnosť, keď sa prstom dotknete príslušnej platne. Konečný systém bude teda plne funkčný a prepnutie vykoná iba jediným dotykom.
Ako používať dotykové dosky v obvodovom dizajne?
Ako vieme, čo chceme v tomto projekte robiť, poďme teraz napredovať a zhromaždiť ďalšie informácie, aby sme mohli okamžite začať pracovať na tomto projekte.
Krok 1: Potrebné komponenty (hardvér)
Ak sa chcete vyhnúť nepríjemnostiam uprostred akéhokoľvek projektu, najlepším riešením je vytvoriť kompletný zoznam všetkých komponentov, ktoré budeme používať. Druhým krokom, skôr ako sa pustíte do výroby obvodu, je prejsť krátkou štúdiou všetkých týchto komponentov. Zoznam všetkých komponentov, ktoré v tomto projekte potrebujeme, je uvedený nižšie.
- Časovač IC NE555
- 5V reléový modul
- Rezistor 3,3 MΩ
- Tranzistor 2N2222 NPN
- Žiarovka s držiakom
- Veroboard
- Pripojovacie vodiče
- Vytlačená obvodová doska
Krok 2: Potrebné komponenty (softvér)
- Proteus 8 Professional (možno stiahnuť z Tu )
Po stiahnutí Proteus 8 Professional na ňom navrhnite obvod. Zahrnul som sem softvérové simulácie, aby bolo pre začiatočníkov výhodné navrhnúť obvod a vykonať príslušné pripojenia na hardvéri.
Krok 3: Návrh obvodu
Konštrukcia tohto obvodu je dosť jednoduchá. Pozemné, Vcc a resetovacie piny časovača IC 555 sú pripojené k 5 V a zemi. Používa sa rezistor 3,3 M ohm a pin3 obvodu časovača 555 je potiahnutý VYSOKÝ. Pin6 555 IC časovača je stiahnutý pomocou 1M ohmového odporu. Obidve dotykové dosky sú priamo spojené s pinmi 2 a 6 na časovači IC 555. Keď sa dotkneme ON dosky, jeden koniec sa pripojí k pin2 a druhý sa pripojí k zemi. Rovnakým spôsobom je jeden koniec ZAPNUTEJ platne pripojený k pólu 6 časovača IC a druhý koniec k 5V.
Pin1 555 časovača IC je uzemňovací kolík. Pin2 časovača IC je spúšťací kolík. druhý kolík časovača IC je známy ako spúšťací kolík. Ak je tento pin priamo spojený s pinom 6, bude fungovať v Astabilnom režime. Keď napätie na tomto kolíku klesne pod jednu tretinu celkového vstupu, aktivuje sa. Pin3 časovača IC je pin, kam sa posiela výstup. Pin4 555 Timer Ic sa používa na účely resetovania. Spočiatku je pripojený k kladnému pólu batérie. Pin5 časovača IC je kontrolný kolík a nemá veľké využitie. Vo väčšine prípadov je pripojený k zemi cez keramický kondenzátor. Pin6 časovača IC je pomenovaný ako prahový kolík. piny 2 a 6 sú skratované a sú pripojené k pinu 7, aby fungovali v Astabilnom režime. Keď napätie tohto kolíka stúpne na viac ako dve tretiny napájacieho napätia, časovač IC sa vráti do stabilného stavu. Pin7 časovača IC sa používa na vybíjanie. Kondenzátor má cez tento kolík vybíjaciu cestu. Pin8 časovača Ic je priamo spojené so zemou.
Krok 4: Opracovanie obvodu
Keď už poznáme abstraktný projekt, máme základnú predstavu o tom, ako fungujú naše komponenty, posuňme sa o krok vpred a pochopme hlavné fungovanie nášho projektu.
Ak je obvod správne pripojený a je doňho napájané, jednoducho sa dotknite konektora ZAP dosku zapnite obvod a dotknite sa VYPNUTÉ dosku na vypnutie obvodu. Zariadenie pripojené k reléovému modulu zostane vo vypnutom stave, aj keď je do obvodu privádzané napájanie. Pri pozorovaní schémy zapojenia zistíme, že pin6 časovača IC je vytiahnutý LOW a pin2 časovača IC je vytiahnutý HIGH.
Takže keď sa prstom dotkne ZAPNUTEJ platničky, stav kolíka 2 časovača IC 555 sa stane LOW. Pretože stav kolíka 6 časovača IC je už LOW, bude to mať za následok výstup stavu HIGH na kolíku 3 časovača IC. Tento VYSOKÝ signál sa odošle do tranzistora. Tento tranzistor funguje ako spínač relé. Zapne relé a obvod bude dokončený, čo povedie k rozsvieteniu žiarovky.
Teraz je doska OFF pripojená k pinu 6 časovača IC a je stiahnutá nadol. Ak sa dotknete umiestnenia VYPNUTÉ, stavy pre daný prípad prevedú z LOW na HIGH. To bude mať za následok stav LOW na výstupe na pin3 časovača IC. Výsledkom je, že tranzistor sa vypne a nakoniec sa vypne relé pripojené k výstupu tranzistora. Týmto vypnete žiarovku, ktorá je k nej pripojená.
Hlavné fungovanie tohto obvodu je ako klopný obvod. Po dotyku doštičky sa žiarovka zapne a pri ďalšom dotyku doštičky sa žiarovka vypne.
Krok 5: Dizajn dotykových dosiek
Najdôležitejšou súčasťou tohto projektu sú dotykové dosky, pretože prepínanie je čisto založené na dotyku. V tomto obvode nie je potrebné používať špeciálne dotykové dosky. Jednoduchý spôsob výroby dotykových dosiek pre tento projekt doma je uvedený nižšie.
Na výrobu dotykových dosiek sú potrebné dva kusy medi plátovanej dosky 2cmx2xm. Vezmite dosku pokrytú meďou a urobte do nej rez tak, aby sa doska nerozbila úplne, ale napriek tomu sa horná vrstva medi oddelila úplným rezom.
Ak si ich nemôžete vyrobiť doma, v autíčkach nájdete malé dotykové dosky. Tieto dosky sú zvyčajne vyrobené z uhlíka. Tento uhlík je pripevnený na silikónovej gume. Blok a podložka sa dostanú do kontaktu, keď je táto doska stlačená. Akonáhle sa títo dvaja dostanú do kontaktu, odpor medzi nimi sa zníži.
Tie podložky, ktoré sú dostupné na trhu, sú veľmi účinné a chránené pred koróziou. Doska, ktorá sa vyrába doma, je však tiež efektívna, ale má veľmi nízke náklady. Funguje to tiež rovnakým spôsobom, to znamená, že odpor do značnej miery klesá, keď sa prstom dotknete platne, a to kvôli vlhkosti na prste.
Krok 6: Zostavenie komponentov
Teraz, keď poznáme hlavné spojenia a tiež kompletný okruh nášho projektu, poďme ďalej a začnime vyrábať hardvér nášho projektu. Je potrebné mať na pamäti jednu vec, že obvod musí byť kompaktný a komponenty musia byť umiestnené tak blízko.
- Vezmite Veroboard a jeho stranu potrite medeným povlakom škrabkou.
- Teraz umiestnite komponenty opatrne a dostatočne blízko, aby sa obvod obvodu nestal príliš veľkým
- Opatrne urobte pripojenia pomocou spájkovačky. Ak pri vytváraní spojov dôjde k akejkoľvek chybe, pokúste sa spojku odpájať a spojku opäť správne spájkovať, nakoniec však musí byť spoj utiahnutý.
- Po vykonaní všetkých spojení vykonajte skúšku spojitosti. V elektronike je testom kontinuity kontrola elektrického obvodu s cieľom skontrolovať, či prúd tečie požadovanou cestou (či je to s istotou úplný obvod). Skúška spojitosti sa vykonáva nastavením malého napätia (zapojeného v súprave s diódou LED alebo rozruchom vytvárajúcim súčasť, napríklad piezoelektrický reproduktor) vybraným spôsobom.
- Ak test spojitosti vyhovuje, znamená to, že obvod je primerane vyrobený podľa želania. Teraz je pripravená na testovanie.
- Pripojte batériu k obvodu.
Obvod bude vyzerať ako na obrázku nižšie:
Schéma zapojenia
Aplikácie
Existuje celý rad aplikácií tohto spínacieho obvodu založeného na dotykovej doske. Niektoré z nich sú uvedené nižšie:
- Tento obvod je možné použiť v hračkách, malých školských projektoch, v ktorých sú vzájomne dotknuté iba dve platne, aby sa obvod zapol alebo vypol.
- Tento obvod môžeme použiť na spínanie elektrických spotrebičov nášho domu.
