Jak zrobić obwód otwierający i zamykający zasłonę?

W obecnym stuleciu, jeśli rozejrzymy się po okolicy, przekonamy się, że większość urządzeń zasilanych energią elektryczną jest zautomatyzowanych, tak że potrzeba mniej wysiłku. Inżynierowie starają się tworzyć urządzenia, które można zintegrować z systemami mechanicznymi, które umożliwiają ich działanie za jednym naciśnięciem przycisku. Widzimy, że w naszych domach i biurach zasłony w oknach, drzwiach, tarasach itp. Należy przesuwać ręcznie, aby je otwierać i zamykać. Wymaga to trochę ludzkiego wysiłku, ponieważ musimy wstać, podejść do okna i pchać zasłony, zarówno zamykając, jak i otwierając. Wysiłek ten można zminimalizować poprzez zintegrowanie z nim obwodu elektrycznego.

Obwód otwierający i zamykający kurtynę

Na rynku dostępnych jest wiele obwodów otwieraczy do zasłon. Są bardzo wydajne, ale bardzo kosztowne. Głównym celem tego artykułu jest zaprojektowanie obwodu, który będzie używany do otwierania lub zamykania zasłon za pomocą jednego naciśnięcia przycisku. To rozwiązanie będzie tak samo wydajne jak obwód dostępny na rynku i będzie bardzo tanie. Do wykonania tego zadania wykorzystamy dwa układy scalone i silnik krokowy.

Jak automatycznie otwierać i zamykać obwód?

Sercem tego projektu są dwie nazwy układów scalonych, takie jak CD4013 i ULN2003 . Te układy scalone są używane z kilkoma innymi komponentami, które są łatwo dostępne na rynku, aby stworzyć kompletny obwód. Na tym układzie CD4013 znajdują się dwa przerzutniki typu D, które są samorządne. Przerzutniki te występują w jednym z dwóch stanów tj. 0 lub 1. Zadaniem tych przerzutników jest przechowywanie informacji. Oba moduły mają wyprowadzenia. Te piny mają nazwy, takie jak dane, wejście zegara, ustawianie, reset i kilka pinów wyjściowych.

Krok 1: Zbieranie komponentów (sprzęt)

Najlepszym podejściem do rozpoczęcia każdego projektu jest sporządzenie listy komponentów i przejrzenie krótkiej analizy tych komponentów, ponieważ nikt nie będzie chciał tkwić w środku projektu tylko z powodu brakującego komponentu. Poniżej znajduje się lista komponentów, które będziemy wykorzystywać w tym projekcie:

• CD4013 IC
• Silnik krokowy
• Rezystor 5,6 k-ohm
• Kondensator 1uF
• Veroboard
• Przewody łączące
• Rezystor 1k-ohm (x2)
• Bateria 9V

Krok 2: Zbieranie składników (oprogramowania)

• Proteus 8 Professional (można pobrać z Tutaj )

Po pobraniu Proteus 8 Professional zaprojektuj na nim obwód. Dołączyłem tutaj symulacje programowe, aby początkujący mogli wygodnie zaprojektować obwód i wykonać odpowiednie połączenia na sprzęcie.

Krok 3: Praca z przerzutnikiem D.

Przerzutnik typu D to przerzutnik, który ma jedno wejście jako a DANE Wejście. Nazywa się to przerzutnikiem typu Delayed (D), ponieważ gdy otrzyma dane wejściowe na pinie wejściowym, dane pojawią się na pinie wyjściowym po pewnym czasie, gdy zegar się skończy. W ten sposób dane są przesyłane ze strony wejściowej na wyjściową po odpowiednim opóźnieniu. To urządzenie jest używane jako urządzenie opóźniające i jest również powszechnie znane jako zatrzask .

1-bitowe informacje binarne są przechowywane na wejściu zegara. Linia wejściowa steruje przerzutnikiem w tym zegarze. Służy do decydowania, czy dane zostaną usunięte, czy rozpoznane. W większości przypadków sygnałem wejściowym jest sygnał zegarowy. Jeśli binarny wysoki oznacza, że ​​logika 1 jest wysyłana jako wejście zegara, przerzutnik przechowuje dane na linii danych. Po wejściu danych nastąpi po prostu normalne wyjście, o ile jest stan linii zegara WYSOKI . Linia wejściowa danych zostanie rozpoznana, gdy tylko linia zegara stanie się binarnie niska lub logiczna 0. Oznacza to, że bit, który był poprzednio przechowywany w przerzutniku, zostaje zachowany. Gdy zegar jest niski, zostanie zignorowany.

Krok 4: Projekt obwodu

CD4013 to układ scalony dostarczany w 14-pinowej obudowie z podwójną linią. Jego pin1, pin2, pin13, i pin12 wszystkie są komplementarnymi wyjściami, ale w obu parach jeden pin jest odwrotnością drugiego. Na przykład, jeśli [in1 pokazuje 1, to pin2 pokaże 0. Podobnie jest z drugą parą pin12 i pin13. Piny danych tego układu scalonego są pin5 i pin9 i ogólnie jedno z wyjść jest do nich podłączone. w naszym obwodzie pn5 wyłączony układ scalony jest podłączony do wyjścia odwracającego. Pin3 i Pin11 są nazwane jako wejście zegara układu scalonego. przerzutnik typu D działa, gdy te piny odbierają sygnał wejściowy, aby zapewnić wejście do tych pinów, można użyć multiwibratora Astable, wykonanego przez konfigurację tranzystora, lub bramek logicznych, takich jak bramka NOR, można użyć do wykonania tego samego zadania . Używamy tranzystora, aby zapewnić wejście do tych pinów. Pin4, Pin6 , i Pin8, Pin10 to odpowiednio zestaw i reset pinów układu scalonego. Wyjście zostanie odebrane, jeśli którykolwiek z tych pinów osiągnie stan wysoki. Dla ochrony te piny są połączone z masą przez rezystor o dużej wartości. Pin14 jest pinem zasilania układu scalonego i Pin7 to styk uziemienia układu scalonego. Główne zasilanie jest podłączone do pinu 14 i nie powinno być większe niż 15V. Jeśli jest większe niż 15 V, układ scalony może się spalić. Ujemny biegun akumulatora jest podłączony do styku 7 układu scalonego.

W ULN2003 , pin1 do pin7 to siedem pinów wejściowych konfiguracji Darlington. każdy pin jest podłączony do podstawy tranzystora i można go przełączać po prostu przez przyłożenie do niego 5V. Pin8 jest bolcem uziemienia układu scalonego i jest bezpośrednio podłączony do ujemnego zacisku akumulatora. Pin testowy tego układu scalonego to pin9. pin10 do pin16 to piny wyjściowe tego układu scalonego.

Krok 5: Montaż komponentów

Teraz, gdy znamy główne połączenia, a także cały obwód naszego projektu, przejdźmy do przodu i zacznijmy tworzyć sprzęt naszego projektu. Należy pamiętać, że obwód musi być zwarty, a komponenty muszą być umieszczone tak blisko.

1. Weź Veroboard i przetrzyj jego bok miedzianą powłoką za pomocą skrobaka.
2. Teraz umieść komponenty ostrożnie i wystarczająco blisko, aby obwód nie stał się zbyt duży.
3. Ostrożnie wykonaj połączenia za pomocą lutownicy. W przypadku popełnienia błędu podczas wykonywania połączeń należy spróbować wylutować połączenie i ponownie prawidłowo przylutować połączenie, ale w końcu połączenie musi być szczelne.
4. Po wykonaniu wszystkich połączeń przeprowadź test ciągłości. W elektronice test ciągłości polega na sprawdzeniu obwodu elektrycznego w celu sprawdzenia, czy prąd płynie w pożądanej ścieżce (czy jest to z pewnością obwód całkowity). Test ciągłości jest wykonywany przez ustawienie niewielkiego napięcia (podłączonego w układzie z diodą LED lub częścią wywołującą zamieszanie, na przykład głośnik piezoelektryczny) nad wskazaną drogą.
5. Jeśli test ciągłości przejdzie pomyślnie, oznacza to, że obwód jest odpowiednio wykonany. Jest teraz gotowy do przetestowania.
6. Podłączyć akumulator do obwodu.

Obwód będzie wyglądał jak na poniższym obrazku:

Schemat obwodu

Krok 6: Operacje na obwodzie

Teraz, gdy cały obwód jest gotowy, przetestujmy go i zobaczmy, czy działa zgodnie z wymaganiami, czy nie.

1. Naciśnij przełącznik S1 . W ten sposób do pin6 układu IC1 zostanie doprowadzone napięcie. Gdy to się stanie, pin6 zmieni stan pinu 1 układu IC1 na WYSOKI.
2. Kiedy tak się stanie, pin2 układu IC2 również się pojawi WYSOKI . Spowoduje to więc ruch zgodny z ruchem wskazówek zegara motoreduktora, ponieważ jest on podłączony do tego pinu układu IC2. To zacznie otwierać kurtynę.
3. Teraz, jeśli kurtyna otwiera się na pełnym krańcu lub chcesz ją zatrzymać w połowie drogi, wystarczy wcisnąć wyłącznik S2 . Przełącznik S2 jest podłączony do Pin4 układu IC1. Celem tego Resetowanie pin tutaj służy do zatrzymania obrotów silnika w momencie zatrzymania kurtyny poprzez zresetowanie stanu IC1.
4. Teraz, jeśli chcesz zamknąć kurtynę, naciśnij przełącznik S3 przez chwilę. Ten przełącznik jest podłączony do styku 8 układu IC1. pin8 układu IC1 jest również pinem nastawczym.
5. Jeśli kurtyna jest całkowicie zamknięta lub chcesz ją zatrzymać w połowie drogi, wystarczy wcisnąć wyłącznik S4 . Spowoduje to zresetowanie stanu układu scalonego, a silnik krokowy przestanie się obracać.

To była cała procedura automatycznego otwierania lub zamykania zasłony. Nie musisz wstawać i naciskać zasłon. Teraz wystarczy wcisnąć przyciski, siedząc w jednym miejscu, a zasłony otworzą się lub zamkną automatycznie.