Na príjem sa používa poštová schránka poštou odosielateľa a je nainštalovaný mimo domov alebo kancelárií. Poštár vloží poštu do tejto schránky a neskôr si túto poštu vyzdvihnú obyvatelia domu. Keď poštár dorazí do domu, len odhodí list do škatule a odíde bez toho, aby dal súhlas obyvateľom vytiahnuť tento list. Aké dobré by bolo, keby sme tento proces zautomatizovali tak, aby vždy, keď list spadne do schránky, obyvatelia spoznali a bezodkladne ho priniesli? V tomto projekte vyrobím obvod elektronickej poštovej schránky, ktorý bude možné použiť v domácnostiach aj kanceláriách. Najdôležitejšou súčasťou tohto projektu je LED. S technologickým pokrokom Diódy vyžarujúce svetlo (LED) boli vynájdené a produkovali menej uhlíka, a tým prispeli k minimalizácii globálneho otepľovania. Dopyt po LED diódach dnes rýchlo rastie, pretože nie sú príliš nákladné a vydržia dlhšie. Len čo písmeno v krabici spadne, LED dióda prestane svietiť a je to znak písmena v krabici . Tento obvod bude umiestnený v schránke na poštu, ktorá je nainštalovaná pred domom, a pri umiestňovaní obvodu je potrebná osobitná starostlivosť, aby bolo písmeno správne rozpoznané. Nepremrhajme ani chvíľu a urobme to.
Obvod elektronickej poštovej schránky
Ako integrovať základné súčasti obvodu do návrhu obvodu?
Najlepším spôsobom, ako zahájiť akýkoľvek projekt, je zostaviť zoznam komponentov a prejsť krátkou štúdiou týchto komponentov, pretože nikto nebude chcieť zostať uprostred projektu len kvôli chýbajúcemu komponentu. Doska s plošnými spojmi sa dáva prednosť pri zostavovaní obvodu na hardvéri, pretože ak zostavíme komponenty na nepájivej doske, môžu sa od nej odpojiť a obvod sa preto skráti, preto sa uprednostňuje plošný spoj.
Krok 1: Potrebné komponenty (hardvér)
- Integrovaný obvod operačného zosilňovača LM741
- Brána CD4001 NOR
- 1k rezistor (x2)
- 10k rezistor (x5)
- LED diódy (x2)
- Odpor závislý od svetla
- Keramický kondenzátor 0,1 uF (x2)
- 9V batéria
- Spona na batériu
- Pripojenie drôtov
- FeCl3
- Vytlačená obvodová doska
- Horúca lepiaca pištoľ
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: Pochopenie pracovného princípu
Princíp fungovania projektu je dosť jednoduchý. Obvod je napájaný 9V jednosmernou batériou. Na napájanie tohto obvodu je však možné použiť aj adaptér AC na DC, pretože našou požiadavkou je 9V DC. Musíme zistiť prítomnosť písmena v poštovej schránke a na identifikáciu písmena je LDR pripojená spolu s LED, ktorá bude slúžiť ako zdroj svetla v schránke. Odpor LDR je nepriamo úmerný intenzite svetla, čo znamená väčšiu intenzitu svetla, tým nižší je odpor LDR. Ak nie je svetlo, odpor LDR je veľmi VYSOKÁ a akonáhle začne svetlo dopadať na LDR, odpor LDR sa zníži. Poloha LED je nastavená tak, že keď svetlo emitované LED priamo padá na LDR a písmeno, ktoré padne, rámček bráni dopadu svetla na LDR. Túto zmenu zistí používateľ LM741 a NOR Gate CD4001 a LED dióda slúži na indikáciu prítomnosti písmena.
Krok 4: Analýza obvodu
Odpor závislý od svetla hrá v obvode zásadnú úlohu. Je zodpovedný za otáčanie ZAP a VYPNUTÉ LED. LDR dodržiava princíp fotovodivosti. Odolnosť LDR sa líši, keď na ňu dopadne svetlo. Keď svetlo dopadne na LDR, jeho odpor klesá a keď je umiestnený v tme, zvyšuje sa jeho odpor. Prepínanie LED teda závisí od odporu LDR. Pred prečítaním tohto článku sa dôrazne odporúča prečítať si tabuľku logických brán z NOR . Dá sa to vygoogliť alebo nájsť Tu . Operačný zosilňovač 741, NOR Gate CD4001 a LDR sú chrbticou obvodu. LDR a LED budú inštalované pri otvorení poštovej schránky tak, aby svetlo z LED stále dopadalo na LDR. Preto bude OpAmp 741 VYSOKÁ. Tento signál je poskytovaný na Pin1 disku CD4001 a táto brána NOR vytvára signál VYSOKÁ výstup, keď sú všetky vstupy nízke. LED dióda teda naďalej svieti, keď v schránke nie je písmeno. Akonáhle písmeno spadne do políčka, odolnosť LDR sa stáva veľmi silnou VYSOKÁ a výstup LM741 sa stane NÍZKY . Tento signál LOW je ďalej poskytovaný CD4001, ktorého výsledkom bude (0) výstup na kolíku 3 brány NOR. Toto vygeneruje HIGH (1) na pin4. Je to spôsobené vstupmi, ktoré sa dávajú do druhej brány z kolíka 3, a v obvode je vidieť, že oba vstupy sú (0), preto bude výstup na kolíku 4 VYSOKÁ. Pretože všetky operácie prebiehajúce nad výstupom na kolíku 11 budú VYSOKÁ a LED prestane svietiť a bude indikovať, že v krabičke je písmeno. LED dióda zostáva VYPNUTÉ až kým nevyberiete písmená z krabice a LED opäť nezačne svietiť.
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.
Zoznam komponentov
- Rovnakým spôsobom, ako je uvedené vyššie, prehľadajte všetky komponenty. Objavia sa v Zariadenia Zoznam.
Krok 6: Vytvorenie rozloženia PCB
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.
ARIES dizajn
- 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.
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. 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 plošných spojov pomocou stierača plošných spojov 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).
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. 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 pripravený na testovanie. Je lepšie nanášať 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
Krok 9: Testovanie obvodu
Po zostavení hardvérových komponentov na doske plošných spojov a kontrole spojitosti musíme skontrolovať, či náš obvod funguje správne alebo nie, náš obvod otestujeme. Nainštalujte obvod do poštovej schránky, ktorá je umiestnená mimo domu, a naďalej monitorujte batériu. Po skončení životnosti sa batéria nahradí novou. Tento obvod je možné inštalovať aj v kanceláriách.
