Przed naszymi domami, na balkonach lub w ogrodach znajdują się latarnie uliczne, które należy włączać lub wyłączać ręcznie. Możemy użyć Philips Hue światła w naszych domach, które zmieniają swoją jasność i kolor w zależności od pogody na zewnątrz, ale w tym celu musimy wymienić wszystkie żarówki w naszych domach, a po drugie musimy zapłacić za aplikację do obsługi tych żarówek, które są dostępne na Playstore i iOS. Dlatego zaprojektujemy w naszym domu obwód elektroniczny, który włącza światło w zależności od pogody na zewnątrz, a także generuje ostrzeżenie, gdy zbliżają się opady deszczu. Obwód nie jest bardzo skomplikowany i może go przygotować każdy, kto ma podstawową wiedzę na temat elementów elektrycznych, takich jak rezystory, kondensatory i tranzystory.
Prototyp
Jak zintegrować podstawowe komponenty elektryczne do projektowania obwodu?
Teraz, gdy znamy streszczenie projektu, przejdźmy dalej i zbierzmy różne informacje, aby rozpocząć pracę. Najpierw sporządzimy listę komponentów, a następnie zbierzemy wszystkie komponenty razem, aby stworzyć działający system. Zrobimy ten obwód na płytce drukowanej, a następnie umieścimy go na zewnątrz, aby mógł prawidłowo wykrywać pogodę.
Krok 1: Potrzebne komponenty (sprzęt)
Przed rozpoczęciem jakiegokolwiek projektu, jeśli chcemy uniknąć strachu przed utknięciem w środku projektu, powinniśmy mieć pełną listę wszystkich komponentów, które będą nam potrzebne podczas pracy nad projektem. To doskonałe podejście, które oszczędza dużo czasu i wysiłku. Pełna lista wszystkich komponentów używanych w tym projekcie znajduje się poniżej. Wszystkie te komponenty są łatwo dostępne na rynku.
- FeCl3
- Tablica PCB
- Lutownica
- Pistolet na gorący klej
- Cyfrowy multimetr
Krok 2: Potrzebne komponenty (oprogramowanie)
- 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: Zasada działania
Obwód będzie odpowiedzialny za włączanie świateł NA i POZA w zależności od pogody na zewnątrz. Obwód będzie składał się z dwóch części. Pierwsza część będzie przeznaczona do wykrywania opadów deszczu na zewnątrz, a gdy tylko zaczną się opady deszczu, moduł przekaźnika zostanie uruchomiony, a światła, które zostaną podłączone do modułu, zaczną się świecić. Brzęczyk zostanie również podłączony do tej części obwodu i będzie również uruchamiany, gdy zacznie się deszcz, dlatego będzie działał jako alarm dla osób w domu, że zaraz zacznie się deszcz. Druga część obwodu będzie odpowiedzialna za przełączanie świateł podczas wschodu i zachodu słońca. Kręgosłupem tego obwodu będzie LDR (Light Dependent Resistor), ponieważ zmienia on swoją rezystancję wraz z intensywnością światła. Opór LDR jest odwrotnie proporcjonalny do natężenia światła, co oznacza większe natężenie światła, mniejszy opór LDR. Czułość modułu LDR można zmienić za pomocą pliku pokrętło potencjometru na module.
Krok 4: Symulacja obwodu
Przed wykonaniem obwodu lepiej jest zasymulować i sprawdzić wszystkie odczyty w oprogramowaniu. Oprogramowanie, którego będziemy używać, to Proteus Design Suite . Proteus to oprogramowanie, w którym symulowane są obwody elektroniczne:
- Po pobraniu i zainstalowaniu oprogramowania Proteus otwórz je. Otwórz nowy schemat, klikając ISIS ikonę w menu.
Nowy schemat
- Kiedy pojawi się nowy schemat, kliknij P. ikona w menu bocznym. Otworzy się okno, w którym możesz wybrać wszystkie komponenty, które będą używane.
- Teraz wpisz nazwę komponentów, które zostaną użyte do utworzenia obwodu. Komponent pojawi się na liście po prawej stronie.
Wybieranie komponentów
- W ten sam sposób, co powyżej, przeszukaj wszystkie komponenty jak powyżej. Pojawią się w Urządzenia Lista.
Lista komponentów
Krok 5: Utwórz układ PCB
Ponieważ mamy zamiar zrobić sprzęt komputerowy obwód na PCB, musimy najpierw wykonać układ PCB dla tego obwodu.
- Aby wykonać układ PCB na Proteusie, musimy najpierw przypisać pakiety PCB do każdego komponentu na schemacie. aby przypisać pakiety, kliknij prawym przyciskiem myszy komponent, do którego chcesz przypisać pakiet i wybierz Narzędzie do pakowania.
Przypisz pakiety
- Kliknij opcję BARAN w górnym menu, aby otworzyć schemat PCB.
- Z listy komponentów, umieść wszystkie komponenty na ekranie w projekcie, który ma wyglądać twój obwód.
- Kliknij tryb śledzenia i podłącz wszystkie piny, które oprogramowanie nakazuje połączyć, wskazując strzałkę.
Krok 6: Schemat obwodu
Po zmontowaniu elementów i ich okablowaniu schemat obwodu powinien wyglądać następująco:
Schemat obwodu
Krok 7: Montaż sprzętu
Ponieważ teraz zasymulowaliśmy obwód w oprogramowaniu i działa on doskonale. Przejdźmy teraz dalej i umieśćmy komponenty na płytce drukowanej. PCB to płytka drukowana. Jest to płyta w całości pokryta z jednej strony miedzią, az drugiej w pełni izolująca. Wykonanie obwodu na PCB to stosunkowo długi proces. Po obwód jest symulowany w oprogramowaniu, a jego układ PCB jest wykonany, układ obwodu jest drukowany na papierze masło. Przed umieszczeniem papieru maślanego na płytce PCB użyj skrobaka do przetarcia płytki, tak aby warstwa miedzi na płycie została zmniejszona od góry płytki.
Usuwanie warstwy miedzi
Następnie papier maślany umieszcza się na płytce PCB i prasuje, aż obwód zostanie wydrukowany na płytce (zajmuje to około pięciu minut).
Żelazna płytka drukowana
Teraz, gdy obwód jest drukowany na płytce, jest zanurzony w FeCl3roztworem gorącej wody w celu usunięcia dodatkowej miedzi z płytki, pozostanie tylko miedź pod obwodem drukowanym.
Usuń warstwę miedzi
Następnie przetrzyj płytkę PCB skrobakiem, aby okablowanie było widoczne. Teraz wywierć otwory w odpowiednich miejscach i umieść komponenty na płytce drukowanej.
Wiercenie PCB
Przylutuj elementy na płytce zgodnie ze schematem obwodu podanym powyżej. Na koniec sprawdź ciągłość obwodu i jeśli wystąpi nieciągłość w jakimkolwiek miejscu, odlutuj elementy i podłącz je ponownie. Nałóż pistolet do klejenia na gorąco na zaciski obwodu, tak aby bateria nie została odłączona, jeśli zostanie przyłożone ciśnienie.
Sprawdzanie ciągłości obwodu
Krok 8: Przetestuj obwód i zaprojektuj jego osłonę
Teraz, gdy nasz sprzęt będzie gotowy, umieścimy go na zewnątrz domu w odpowiednim miejscu, gdzie będzie padało światło słoneczne i deszcz. Umieść go na zewnątrz w ciągu dnia i poczekaj, aż padnie na niego światło słoneczne. W moim przypadku podłączyłem wszystkie oświetlenie sypialni, tarasu i garażu do drugiej części obwodu i gdy tylko zajdzie słońce i wzrośnie opór LDR, światła te zostaną włączone NA . Po drugie, gdy zacznie się deszcz i woda zacznie padać na czujnik kropli, włączą się światła w kuchni i salonie oraz brzęczyk sygnalizujący deszcz i włączą się POZA gdy deszcz ustał. Umieściłem brzęczyk w obwodzie, więc jeśli wyprałeś ubrania i umieściłeś je na zewnątrz do suszenia, możesz zrobić odpowiednie przygotowania, jeśli zacznie padać deszcz. Jeśli dobrze znasz obwody elektryczne, możesz zmienić połączenia obwodu i sterować oświetleniem według własnego wyboru. Podłącz adapter 12 V do obwodu, aby go włączyć lub możesz użyć akumulatora 12 V DC również do jego zasilania.
Moduł przekaźników
Po przetestowaniu obwodu umieść go w osłonie, aby nie ulegał zwarciu po wystawieniu na działanie wody. Możesz umieścić go w pudełku śniadaniowym lub zaprojektować jego obudowę przy użyciu dowolnego innego wodoodpornego materiału. Można go łatwo zaprojektować w domu.
Zalecenia
- Lepiej jest zaprojektować czujnik deszczu w domu, używając małego kawałka PCB. Wydrukuj wzór zygzaka i wklej go na deskę i wykonaj wytrawianie, jak pokazano powyżej.
Czujnik kropli deszczu
Teraz zaprojektowałeś obwód dla swojego domu, który będzie odpowiedzialny za obsługę światła twojego domu . Nie zapomnij podzielić się swoimi doświadczeniami po wykonaniu własnego prototypu i odwiedzaj naszą witrynę internetową w przyszłości, aby znaleźć interesujące projekty inżynieryjne.
