Bezpečnostné alarmy inštalované v domácnostiach sú veľkým dôvodom zníženej krádeže. Zlodeji vstupujú do domovov zvyčajne v noci, a keď vniknú do domovov, najskôr vyhľadajú bezpečnostné kamery a bezpečnostné alarmy nainštalované v domoch a potom pokračujú v zhromažďovaní peňazí a iných cenných predmetov. V tomto projekte zostavíme elektronický obvod a potom ho nainštalujeme na vhodné miesto v dome. Preferované miesto je blízko žiarovky, ktorá je nainštalovaná na vrchu brány domu a je väčšinou otočená ZAP v noci. Pri inštalácii obvodu sa ubezpečíme, že je obvod umiestnený v blízkosti žiarovky, pretože sa skladá z Infračervené (IR) snímač a detekuje každú prekážku umiestnenú pred ním, keď je umiestnená v nejakej svetlejšej oblasti.
Alarm votrelca
Ako vyrobiť poplach pre domáceho votrelca pomocou infračerveného senzora?
Teraz, keď máme základnú myšlienku nášho projektu, poďme k zhromažďovaniu komponentov, navrhnutiu obvodu na testovanie softvéru a jeho následnému zostaveniu na hardvéri.
Krok 1: Potrebné komponenty (hardvér)
- LM358 (operačný zosilňovač)
- Potenciometer (10k)
- Potenciometer (4,7k)
- Modul IR vysielača
- LED diódy
- Keramický kondenzátor (0,1 uF)
- Rezistor 10 k ohmov
- 100 ohmový rezistor
- Rezistor 330 ohmov (x2)
- Doska s plošnými spojmi
- FeCl3
- Bzučiak
- 12V batéria
- Spona na batériu
- Spájkovačka
Krok 2: Potrebné komponenty (softvér)
- Proteus 8 Professional (možno stiahnuť z Tu )
Po stiahnutí Proteus 8 Professional na ňom navrhnite obvod. Zahrnuli sme sem softvérové simulácie, aby pre začiatočníkov mohlo byť výhodné navrhnúť obvod a vykonať príslušné pripojenia na hardvéri.
Krok 3: Štúdium komponentov
Teraz, keď sme vytvorili zoznam všetkých komponentov, ktoré budeme v tomto projekte používať. Poďme ešte o krok ďalej a prejdime si krátkym štúdiom všetkých hlavných komponentov.
- Časovač IC 555: Tento IC má rôzne aplikácie, ako napríklad poskytovanie časových oneskorení, ako oscilátor atď. Existujú tri hlavné konfigurácie časovača IC 555. Astabilný multivibrátor, monostabilný multivibrátor a bistabilný multivibrátor. V tomto projekte ho použijeme ako Neuveriteľné multivibrátor. V tomto režime funguje IC ako oscilátor, ktorý generuje štvorcový impulz. Frekvencia obvodu sa dá upraviť vyladením obvodu. tj zmenou hodnôt kondenzátorov a odporov, ktoré sa používajú v obvode. IC bude generovať frekvenciu, keď sa na RESETOVAŤ špendlík. Výkon, ktorý potrebujeme, môžeme dosiahnuť výmenou hodnôt R4, R5 alebo zmenou hodnoty kondenzátora (C3). Pin 2 a pin 6 IC sú skratované pomocou prepojovacieho drôtu, aby to bolo možné spustenie po každom cykle. V tomto projekte je nabíjací mechanizmus kondenzátora (C3) taký, že sa nabíja cez rezistory (R4) a (R5) a vybíja sa cez rezistorový rezistor (R5).
- LM-358 (operačný zosilňovač): Tento IC sa skladá z dvoch operačných zosilňovačov s vysokým ziskom a jedinečnou vecou tohto IC je, že na prácu každého komparátora nie je potrebný samostatný zdroj energie. Dva vstupy sú invertujúce a neinvertujúce a je tu jeden výstup. Ďalej sú to dva piny Vcc a Ground. Vstupy sú V1 a V2. Vstup je možné použiť buď na V1 alebo V2. V1 je kladný kolík a nazýva sa neinvertujúci kolík. V2 je záporný kolík a nazýva sa invertujúci kolík. Výstup zo zosilňovača je vysoký, keď je neinvertujúce napätie (V1) väčšie ako invertujúce napätie, a výstup je nízky, ak je invertujúce napätie (V2) väčšie ako neinvertujúce napätie.
LM - 358
- Modul IR vysielača a prijímača: Moduly IR vysielača a prijímača sú široko používané v elektronických projektoch. Napríklad sa používajú v robotoch na sledovanie trate, domácich robotoch atď. Oba pracujú na 2 alebo 3 voltoch a potenciál znižujeme zapojením rezistora do série s LED infračerveného vysielača. Vysielač vyžaruje infračervené signály. IR vysielač vysiela akýkoľvek príkaz a potom IR prijímač, ktorý funguje ako fotodióda, a sníma ich a podľa toho reaguje. IR prijímač pracuje v režime spätného predpätia. Diaľkové ovládanie vzoruje záblesk nezistiteľného svetla, ktoré sa transformuje do inštrukcie a je zhromažďované prijímačovým modulom.
IR vysielač a prijímač
Krok 4: Pracovný princíp obvodu
Hlavnou úlohou je v tomto projekte IR senzor. Kedykoľvek sa pred IR senzorom vyskytne prekážka, lúče vysielané vysielačom sa odrážajú smerom k prijímaču. Potenciál je vysoký na výstupnej strane operačného zosilňovača, keď sú lúče prijímané infračerveným prijímačom a v obvode je výstup pripojený k RESETOVAŤ kolík časovača IC 555. Hlavnou úlohou je pin 4 555 časovačov, pretože keď je vstupné napätie nízke, výstupné napätie je tiež nízke a naopak. Keď vidíme vysoké výstupné napätie, na výstupnej strane je pozorovaný vysokofrekvenčný signál a môžeme v obvode vykonať určité úpravy, aby sme tento signál dosiahli.
- Objekt je prítomný: Obvod sa prepne ZAP v noci a kedykoľvek je pred ňou prekážka, prijímač prijíma infračervené žiarenie a výstup v zosilňovači je vysoký, vďaka čomu je resetovací kolík časovača 555 vysoký a bzučiak vydáva hlasný zvuk.
- Žiadny objekt nie je prítomný: Obvod zostane prepnutý VYPNUTÉ keď pred ním nie je žiadna prekážka, prijímač neprijíma infračervené žiarenie a výstup v zosilňovači je nízky, vďaka čomu je resetovací kolík časovača 555 nízky a bzučiak nevydáva žiadny zvuk.
Výstup časovača IC 555 je vedený cez kondenzátor 1 uF a potom je privádzaný do bzučiaka, ktorý vydáva hlasný a jasný zvuk. Okruh bude umiestnený na vhodnom mieste v dome a v noci bude ZAPNUTÝ, takže ak sa vlámač pokúsi vlámať, začne zvoniť alarm a ľudia vo vnútri domu po začutí zvuku bzučiaku zavolajú políciu. .
IR senzor pracuje
Krok 5: Simulácia obvodu
Pred vykonaním obvodu je lepšie simulovať a preskúmať všetky namerané hodnoty na softvéri. Softvér, ktorý budeme používať, je Proteus Design Suite . Proteus je softvér, na ktorom sa simulujú elektronické obvody.
- Po stiahnutí a nainštalovaní softvéru Proteus ho otvorte. Otvorte novú schému kliknutím na ikonu ISIS ikona v ponuke.
ISIS
- Keď sa zobrazí nová schéma, kliknite na ikonu P ikona v bočnej ponuke. Otvorí sa okno, v ktorom môžete vybrať všetky komponenty, ktoré sa majú použiť.
Nová schéma
- Teraz zadajte názov komponentov, ktoré sa použijú na vytvorenie obvodu. Komponent sa zobrazí v zozname na pravej strane.
- Rovnakým spôsobom, ako je uvedené vyššie, prehľadajte všetky komponenty. Objavia sa v Zariadenia Zoznam.
Zoznam komponentov
Krok 6: Vytvorenie rozloženia DPS
Pretože ideme vyrábať hardvérový obvod na PCB, musíme najskôr urobiť rozloženie PCB pre tento obvod.
- Aby sme vytvorili rozloženie PCB na Proteuse, musíme najskôr priradiť balíčky PCB každému komponentu na schéme. na priradenie balíkov kliknite pravým tlačidlom myši na komponent, ktorému chcete priradiť balík, a vyberte Baliaci nástroj.
- Kliknutím na možnosť ARIES v hornom menu otvoríte schému PCB.
- V zozname komponentov umiestnite všetky komponenty na obrazovku do podoby, v ktorej má vyzerať váš obvod.
- Kliknite na režim stopy a nasmerovaním šípky pripojte všetky piny, ktoré vám softvér hovorí.
- Keď je urobené celé rozloženie, bude to vyzerať takto.
Rozloženie DPS
Krok 7: Schéma zapojenia
Po vytvorení rozloženia DPS bude schéma vyzerať takto.
Schéma zapojenia
Krok 8: Nastavenie hardvéru
Pretože sme teraz simulovali obvod na softvéri, funguje to úplne v poriadku. Teraz poďme ďalej a umiestnime komponenty na DPS. DPS je doska s plošnými spojmi. Je to doska z jednej strany úplne potiahnutá meďou a z druhej strany úplne izolačná. Výroba obvodu na DPS je pomerne zdĺhavý proces. Po simulácii obvodu na softvéri a vytvorení jeho plošného spoja s plošnými spojmi je toto usporiadanie obvodu vytlačené na maslovom papieri. Pred vložením maslového papiera na dosku s plošnými spojmi pomocou stierača plošných spojov potrite dosku tak, aby sa medená vrstva na doske zmenšila z hornej časti dosky.
Odstránenie medenej vrstvy
Potom sa na dosku s plošnými spojmi položí maslový papier a žehlí sa, kým sa na dosku nevytlačí obvod (trvá to približne päť minút).
Žehlenie dosky s plošnými spojmi
Teraz, keď je obvod vytlačený na doske, je ponorený do FeCl3roztoku horúcej vody na odstránenie nadbytočnej medi z dosky, zostane po nej iba meď pod plošným spojom.
Leptanie DPS
Potom potrite dosku s plošnými spojmi škrabkou, aby zapojenie bolo výrazné. Teraz vyvŕtajte otvory na príslušných miestach a umiestnite komponenty na dosku s plošnými spojmi.
Vŕtanie otvorov do DPS
Spájkujte komponenty na doske. Nakoniec skontrolujte spojitosť obvodu a ak na ktoromkoľvek mieste dôjde k prerušeniu, komponenty odspájkujte a znovu pripojte. Lepšie nanášajte horúce lepidlo pomocou pištole na horúce lepenie na kladné a záporné póly batérie, aby sa svorky batérie nemohli odpojiť od obvodu.
Nastavenie DMM na kontrolu kontinuity
Umiestnite hardvér na vhodné miesto blízko dverí a je zapnutý ZAP v noci a prepol VYPNUTÉ ráno. Preferované miesto je blízko brány domu, takže ak sa do domu v noci pokúsi nejaký lupič, začne zvoniť poplach a susedia alebo ochrankári spoznajú, že ľudia žijúci v dome potrebujú pomoc.
