Pred našimi domami, na balkónoch alebo v záhradách sú pouličné svetlá, ktoré je potrebné zapnúť alebo vypnúť manuálne. Môžeme použiť Philips Hue svetlá v našich domoch, ktoré menia svoj jas a farbu podľa vonkajšieho počasia, ale aby sme tak mohli urobiť, musíme vymeniť všetky žiarovky v našich domovoch a za druhé, musíme platiť za aplikáciu na prevádzku tých žiaroviek, ktoré sú k dispozícii v obchodoch Playstore a iOS. Preto v našom dome navrhneme elektronický obvod, ktorý spína svetlá podľa vonkajšieho počasia a tiež generuje výstrahu, ak sa chystajú spustiť dažde. Obvod nie je príliš zložitý a môže ho pripraviť každý, kto má základné vedomosti o elektrických komponentoch, ako sú rezistory, kondenzátory a tranzistory.
Prototyp
Ako integrovať základné elektrické komponenty pre návrh obvodu?
Teraz, keď už vieme abstrakt projektu, posuňme sa dopredu a získajme rôzne informácie, aby sme mohli začať pracovať. Najskôr vytvoríme zoznam komponentov a potom všetky komponenty spojíme, aby sme vytvorili funkčný systém. Tento obvod vyrobíme na doske s plošnými spojmi a potom ho umiestnime von, aby mohol správne detekovať počasie.
Krok 1: Potrebné komponenty (hardvér)
Ak sa chcete pred zahájením ľubovoľného projektu vyhnúť strachu z uviaznutia uprostred projektu, mali by sme mať kompletný zoznam všetkých komponentov, ktoré budeme pri práci na projekte potrebovať. Jedná sa o vynikajúci prístup, ktorý šetrí veľa času a úsilia. Kompletný zoznam všetkých komponentov použitých v tomto projekte je uvedený nižšie. Všetky tieto komponenty sú na trhu ľahko dostupné.
- FeCl3
- Doska s plošnými spojmi
- Spájkovačka
- Horúca lepiaca pištoľ
- Digitálny multimetr
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: Princíp práce
Okruh bude zodpovedný za natáčanie svetiel ZAP a VYPNUTÉ podľa počasia vonku. Obvod bude pozostávať z dvoch častí. Prvá časť bude určená na detekciu dažďových zrážok vonku a akonáhle dôjde k dažďu, spustí sa reléový modul a svetlá pripojené k modulu začnú svietiť. V tejto časti obvodu bude tiež pripojený bzučiak a spustí sa tiež pri spustení dažďa, preto bude slúžiť ako poplach pre ľudí vo vnútri domu, že má pršať. Druhá časť okruhu bude zodpovedná za prepínanie svetiel počas východu a západu slnka. Chrbtovou kosťou tohto obvodu bude LDR (Light Dependent Resistor), pretože mení svoj odpor s intenzitou svetla. Odpor LDR je nepriamo úmerný intenzite svetla, čo znamená väčšiu intenzitu svetla, zníženie odporu LDR. Citlivosť modulu LDR je možné zmeniť pomocou a gombík potenciometra na module.
Krok 4: 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.
Nová schéma
- 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.
- Teraz zadajte názov komponentov, ktoré sa použijú na vytvorenie obvodu. Komponent sa zobrazí v zozname na pravej strane.
Výber komponentov
- Rovnakým spôsobom, ako je uvedené vyššie, prehľadajte všetky komponenty, ako je uvedené vyššie. Objavia sa v Zariadenia Zoznam.
Zoznam komponentov
Krok 5: Vytvorte rozloženie DPS
Ako budeme robiť hardvér obvod na doske plošných spojov, Najprv musíme pre tento obvod vytvoriť rozloženie plošných spojov.
- 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.
Priraďte balíčky
- Kliknutím na možnosť ARIES v hornom menu otvoríte schému PCB.
- V zozname komponentov umiestnite všetky komponenty na obrazovku do podoby, v ktorej má obvod vyzerať.
- Kliknite na režim stopy a nasmerovaním šípky pripojte všetky piny, ktoré vám softvér hovorí.
Krok 6: Schéma zapojenia
Po zostavení komponentov a ich zapojení by schéma zapojenia mala vyzerať takto:
Schéma zapojenia
Krok 7: Zostavenie hardvéru
Pretože sme teraz simulovali obvod na softvéri, funguje to úplne v poriadku. Teraz poďme ďalej a umiestnime komponenty na dosku plošných spojov. DPS je doska s plošnými spojmi. Je to doska z jednej strany úplne potiahnutá meďou a z druhej strany úplne izolujúca. Výroba obvodu na DPS je pomerne zdĺhavý proces. Po obvod je simulovaný na softvéri a je vytvorené jeho rozloženie plošných spojov, obvodové rozloženie je vytlačené na maslovom papieri. Pred vložením maslového papiera na dosku s plošnými spojmi pomocou škrabky potrite dosku tak, aby sa medená vrstva na doske zmenšila od vrchnej 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).
Železná doska 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.
Odstráňte medenú vrstvu
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 DPS
Spájkujte komponenty na doske podľa schémy zapojenia uvedenej vyššie. Nakoniec skontrolujte spojitosť obvodu a ak na ktoromkoľvek mieste dôjde k prerušeniu, komponenty odspájkujte a znovu pripojte. Na svorky obvodu naneste horúcu lepiacu pištoľ, aby sa akumulátor pri prípadnom tlaku nemusel odpojiť.
Kontrola kontinuity obvodu
Krok 8: Vyskúšajte obvod a navrhnite jeho krytie
Teraz, keď je náš hardvér pripravený, umiestnime ho pred dom na vhodné miesto, ak na neho dopadá slnečné svetlo a padajú zrážky. Umiestnite ho vonku v dennej dobe a počkajte, kým naň dopadne slnečné svetlo. V mojom prípade som pripojil všetky svetlá spálne, terasové svetlá a garážové svetlá k druhej časti okruhu a akonáhle zapadne slnko a zvýši sa odpor LDR, tieto svetlá sa zapnú ZAP . Po druhé, keď začnú pršať a začne padať voda na snímač dažďovej kvapky, rozsvietia sa svetlá kuchyne a obývacej izby spolu s bzučiakom, ktorý zobrazuje indikáciu dažďa, a rozsvietia sa VYPNUTÉ keď je dážď zastavený. Zaradil som bzučiak do okruhu, aby ste, ak ste si vyprali oblečenie a umiestnili ho vonku na sušenie, mohli urobiť náležité opatrenia, ak začal dážď. Ak ste oboznámení s elektrickými obvodmi, môžete zmeniť zapojenie obvodu a ovládať svetlá podľa vlastného výberu. Pripojte 12V adaptér k obvodu, aby ste ho zapli, alebo môžete na jeho napájanie použiť aj 12V DC batériu.
Reléový modul
Po vyskúšaní zapojte obvod do krytu tak, aby sa pri vystavení vode nestratil. Môžete ho umiestniť do obedára alebo navrhnúť jeho obal pomocou iného vodovzdorného materiálu. Dá sa ľahko navrhnúť doma.
Odporúčania
- Dažďový senzor je lepšie navrhnúť doma pomocou malého kúska DPS. Vytlačte cikcak vzor, vložte ho na dosku a leptajte, ako je uvedené vyššie.
Senzor dažďovej kvapky
Teraz ste navrhli obvod pre váš domov, ktorý bude zodpovedný za prevádzku svetla vášho domova . Nezabudnite sa podeliť o svoje skúsenosti po vytvorení vlastného prototypu a v budúcnosti pokračujte v návšteve našich webových stránok, kde nájdete zaujímavé inžinierske projekty.
