Pokud se v dnešním století podíváme do okolí, zjistíme, že většina věcí, které fungují na elektřinu, jsou automatizovány, takže je zapotřebí méně lidského úsilí. Inženýři se snaží vyrobit zařízení, která lze integrovat do mechanických systémů, které je přinášejí k provozu pouhým stisknutím tlačítka. Vidíme, že v našich domovech a kancelářích je třeba ručně zatlačit závěsy na okna, dveře a terasu atd., Aby se otevřely a zavřely. To vyžaduje trochu lidského úsilí, protože musíme vstávat, pohybovat se k oknu a zatahovat a zatahovat závěsy, zatímco je zatahujeme a otevíráme. Toto úsilí lze minimalizovat integrací elektrického obvodu s ním.
Otvírák opony a užší obvod
Na trhu je k dispozici mnoho obvodů pro otevírání záclon. Jsou velmi efektivní, ale velmi nákladné. Hlavním cílem tohoto článku je navrhnout obvod, který bude použit k otevření nebo zavření záclon pouhým stisknutím tlačítka. Toto řešení bude stejně efektivní jako obvod dostupný na trhu a bude mít velmi nízkou cenu. K provedení tohoto úkolu použijeme dva integrované obvody a krokový motor.
Jak automaticky otevírat a zavírat obvod?
Srdcem tohoto projektu jsou dva názvy IC jako CD4013 a ULN2003 . Tyto integrované obvody se používají s několika dalšími součástmi, které jsou snadno dostupné na trhu, aby vytvořily kompletní obvod. Na tomto CD4013 IC jsou dvě klopné obvody typu D, které jsou samočinné. Tyto klopné obvody existují v jednom ze dvou stavů, tj. 0 nebo 1. Úkolem těchto klopných obvodů je ukládat informace. Oba moduly mají pinout. Tyto piny jsou názvy jako Data, Hodinový vstup, Nastavit, Resetovat a Pár výstupních pinů.
Krok 1: Shromažďování komponent (hardware)
Nejlepším způsobem, jak zahájit jakýkoli projekt, je vytvořit seznam komponent a projít krátkou studií těchto komponent, protože nikdo nebude chtít držet uprostřed projektu jen kvůli chybějící komponentě. Seznam komponent, které v tomto projektu použijeme, je uveden níže:
- CD4013 IC
- Krokový motor
- 5,6k-ohmový rezistor
- 1uF kondenzátor
- Veroboard
- Připojovací vodiče
- 1k-ohmový rezistor (x2)
- 9V baterie
Krok 2: Shromáždění komponent (software)
- Proteus 8 Professional (lze stáhnout z Tady )
Po stažení Proteus 8 Professional na něm navrhněte obvod. Zahrnul jsem sem softwarové simulace, aby pro začátečníky mohlo být výhodné navrhnout obvod a provést příslušná připojení k hardwaru.
Krok 3: Práce s flip-flopem typu D.
Klopný obvod typu D je klopný obvod, který má svůj jeden vstup jako a DATA vstup. Jmenuje se to jako flip flop se zpožděním (D), protože když je dán vstup na vstupním kolíku, data se objeví na výstupním kolíku po nějaké době, kdy hodiny skončí. Tímto způsobem jsou data přenášena ze vstupní strany na výstupní stranu po požadovaném zpoždění. Toto zařízení se používá jako zpožďovací zařízení a je také běžně známé jako západka .
1-bitová binární informace je uložena v jeho hodinovém vstupu. Vstupní řádek ovládá klopný obvod v těchto hodinách. Slouží k rozhodnutí, zda jsou data zrušena nebo rozpoznána. Většinou je vstupem hodinový signál. Pokud Binary High znamená, že logika 1 je odeslána jako hodinový vstup, flip flop uloží data na datovou linku. Za datovým vstupem bude jednoduše následovat normální výstup, pokud je stav hodinové linky VYSOKÝ . Řádek pro zadávání dat bude rozpoznán, jakmile se hodinový řádek stane binárně nízkým nebo logickým 0. To znamená, že bit, který byl dříve uložen v klopném obvodu, je zachován. Když jsou hodiny nízké, budou ignorovány.
Krok 4: Návrh obvodu
CD4013 je integrovaný obvod, který je dodáván v 14kolíkovém duálním inline balení. Své pin1, pin2, pin13, a pin12 všechny jsou doplňkovým výstupem, ale v obou párech je jeden kolík obrácený k druhému. Například pokud [in1 ukazuje 1, pak pin2 zobrazí 0. Podobně je tomu u druhé dvojice pin12 a pin13. Datové piny tohoto IC jsou pin5 a pin9 a obecně je k nim připojen jeden z výstupů. v našem obvodu pn5 off je IC připojen k invertujícímu výstupu. Pin3 a Pin11 jsou pojmenovány jako hodinový vstup IC. klopný obvod typu D funguje, když tyto piny přijímají vstupní signál, aby poskytovaly vstup do těchto pinů, lze použít Astable multivibrator vyrobený konfigurací tranzistoru nebo lze použít logické brány jako brána NOR k provedení stejného úkolu . K zajištění vstupu do těchto pinů používáme tranzistor. Pin4, Pin6 , a Pin8, Pin10 je nastavovací a resetovací piny IC. Výstup bude přijat, pokud některý z těchto pinů dosáhne vysoké hodnoty. Kvůli ochraně se tyto piny připojily k zemi přes rezistor vysoké hodnoty. Kolík14 je napájecí kolík IC a Pin7 je zemnicí kolík IC. Hlavní napájení je připojeno ke kolíku 14 a nemělo by být větší než 15V. Pokud je vyšší než 15 V, může IC shořet. Záporný pól baterie je připojen ke kolíku 7 IC.
v ULN2003 , pin1 na pin7 je sedm vstupních pinů konfigurací Darlington. každý pin je připojen k základně tranzistoru a lze jej přepnout pouhým přiložením 5V. Pin8 je zemnící kolík IC a je přímo připojen k zápornému pólu baterie. Testovací kolík tohoto IC je pin9. pin10 na pin16 jsou výstupní piny tohoto IC.
Krok 5: Sestavení komponent
Nyní, když známe hlavní propojení a také kompletní okruh našeho projektu, pojďme pokročit a začít vyrábět hardware našeho projektu. Je třeba mít na paměti jednu věc, že obvod musí být kompaktní a komponenty musí být umístěny tak blízko.
- Vezměte Veroboard a otřete jeho stranu měděným povlakem škrabkou.
- Nyní umístěte komponenty opatrně a dostatečně blízko, aby se obvod příliš nezvětšil.
- Opatrně proveďte připojení pomocí páječky. Pokud při vytváření připojení dojde k chybě, zkuste připojení odpájet a připojení znovu správně připájet, ale nakonec musí být spojení pevné.
- Jakmile jsou všechna připojení provedena, proveďte test spojitosti. V elektronice je testem kontinuity kontrola elektrického obvodu, aby se zkontrolovalo, zda proud teče v požadované cestě (zda je to jistě úplný obvod). Test spojitosti se provádí nastavením malého napětí (zapojeného v uspořádání s LED nebo rozruch vytvářející část, například piezoelektrický reproduktor) zvoleným způsobem.
- Pokud test spojitosti proběhne, znamená to, že obvod je adekvátně proveden podle potřeby. Nyní je připraven k testování.
- Připojte baterii k obvodu.
Obvod bude vypadat jako na obrázku níže:
Kruhový diagram
Krok 6: Obvodové operace
Nyní, když je celý obvod vytvořen, otestujme ho a zjistěte, zda funguje podle potřeby nebo ne.
- Stiskněte spínač S1 . Tímto způsobem bude pin6 IC1 dodáváno napětí. Jak se to stane, pin6 s ním udělá stav pin1 IC1 HIGH.
- Když k tomu dojde, dostane se také pin2 na IC2 VYSOKÝ . To tedy povede k pohybu motoru s převodem ve směru hodinových ručiček, protože je připojen k tomuto kolíku IC2. Tím se začne otevírat opona.
- Nyní, pokud se clona otevře na plný limit nebo pokud ji chcete zastavit uprostřed cesty, stačí stisknout spínač S2 . Přepínač S2 je připojen k Pin4 na IC1. Účel tohoto Resetovat pin zde má zastavit otáčení motoru, když má být clona zastavena resetováním stavu IC1.
- Nyní, chcete-li clonu zavřít, stiskněte spínač S3 na chvíli. Tento přepínač je připojen k pinu 8 IC1. pin8 IC1 je také nastavený pin.
- Pokud je záclona zcela zavřená nebo ji chcete uprostřed zastavit, stiskněte spínač S4 . Tím se resetuje stav IC a krokový motor se přestane otáčet.
To byl celý postup, aby se vaše opona automaticky otevřela nebo zavřela. Nemusíte vstávat a zatahovat závěsy Nyní stačí stisknout tlačítka seděním na jednom místě a závěsy se automaticky otevřou nebo zavřou.
