K příjmu se používá poštovní schránka pošta odesílatel a je nainstalován mimo domy nebo kanceláře. Pošťák odhodí poštu do této schránky a později si tuto poštu vyzvedne obyvatel domu. Když pošťák dorazí do domu, prostě odhodí dopis do krabice a odejde, aniž by souhlasil s tím, aby obyvatelé tento dopis vytáhli. Jak dobré by bylo, kdybychom tento proces zautomatizovali tak, že kdykoli bude dopis vhozen do schránky, obyvatelé ho okamžitě znají a načtou? V tomto projektu vyrobím obvod elektronických poštovních schránek, který lze použít v domácnostech i kancelářích. Nejdůležitější součástí tohoto projektu je LED. S technologickým pokrokem Diody vyzařující světlo (LED) byly vynalezeny a produkovaly méně uhlíku, a proto přispěly k minimalizaci globálního oteplování. Poptávka po LED diodách dnes rychle roste, protože nejsou příliš nákladné a vydrží déle. Jakmile písmeno spadne do rámečku, dioda LED přestane svítit a je to znak písmene v rámečku . Tento obvod bude umístěn do poštovní schránky, která je nainstalována před domem, a při umístění obvodu je nutná zvláštní péče, aby bylo písmeno správně detekováno. Neztrácejme ani vteřinu a nedělejme to.
Obvod elektronické poštovní schránky
Jak integrovat základní součásti obvodu do návrhu obvodu?
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. Deska s plošnými spoji je preferována pro montáž obvodu na hardware, protože pokud sestavíme komponenty na prkénku, mohou se od ní oddělit a obvod se proto zkrátí, proto se dává přednost PCB.
Krok 1: Potřebné komponenty (hardware)
- Integrovaný obvod operačního zesilovače LM741
- Brána CD4001 NOR
- 1k rezistor (x2)
- 10k rezistor (x5)
- LED diody (x2)
- Odpor závislý na světle
- Keramický kondenzátor 0,1 uF (x2)
- 9V baterie
- Spona na baterii
- Připojení vodičů
- FeCl3
- Tištěný spoj
- Horká lepicí pistole
Krok 2: Potřebné komponenty (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: Pochopení pracovního principu
Princip fungování projektu je poměrně jednoduchý. Obvod je napájen 9V DC baterií. K napájení tohoto obvodu lze však také použít adaptér AC na DC, protože náš požadavek je 9V DC. Musíme identifikovat přítomnost písmene v poštovní schránce a pro identifikaci písmene je LDR připojena spolu s LED, která bude fungovat jako zdroj světla v krabici. Odpor LDR je nepřímo úměrný intenzitě světla, což znamená větší intenzitu světla, nižší odpor LDR. Když není světlo, odpor LDR je velmi VYSOKÝ a jakmile světlo začne dopadat na LDR, odpor LDR se sníží. Poloha LED je nastavena takovým způsobem, že když světlo vyzařované LED přímo dopadá na LDR a padající písmeno je rámeček, který brání dopadu světla na LDR. Tuto změnu zjistí LM741 a NOR Gate CD4001 a LED se používá k indikaci přítomnosti písmene.
Krok 4: Analýza obvodu
Odpor závislý na světle hraje v obvodu zásadní roli. Je zodpovědný za otáčení NA a VYPNUTO LED. LDR se řídí zásadou fotovodivosti. Odpor LDR se mění, když na něj dopadá světlo. Když světlo dopadne na LDR, jeho odpor klesá a když je umístěn ve tmě, zvyšuje se jeho odpor. Přepínání LED tedy závisí na odporu LDR. Před čtením tohoto článku se důrazně doporučuje přečíst si tabulku logických bran z ANI . Může být googlováno nebo nalezeno Tady . Operační zesilovač 741, NOR Gate CD4001 a LDR jsou páteří obvodu. LDR a LED budou instalovány při otevření poštovní schránky tak, aby světlo z LED stále klesalo na LDR. Proto bude OpAmp 741 VYSOKÝ. Tento signál je poskytován na Pin1 na CD4001 a tato brána NOR produkuje VYSOKÝ výstup, když jsou všechny vstupy nízké. LED tedy nadále svítí, když v poštovní schránce není žádné písmeno. Jakmile dopis spadne do rámečku, odpor LDR se stává velmi silným VYSOKÝ a výstup LM741 se stane NÍZKÝ . Tento signál LOW je dále poskytován do CD4001, což bude mít za následek (0) výstup na kolíku 3 brány NOR. Tím se vygeneruje HIGH (1) na pin4. To je způsobeno vstupy, které jsou dány druhé bráně z kolíku 3, a v obvodu je vidět, že oba vstupy jsou (0), proto bude výstup na kolíku 4 VYSOKÝ. Vzhledem ke všem operacím, které se odehrávají nad výstupem na kolíku 11, bude VYSOKÝ a LED přestane svítit a bude indikovat, že v krabici je písmeno. Kontrolka LED zůstane VYPNUTO dokud písmena nevyjmete z krabice a LED znovu nezačne svítit.
Krok 5: Simulace obvodu
Před provedením obvodu je lepší simulovat a zkontrolovat všechny hodnoty na softwaru. Software, který budeme používat, je Proteus Design Suite . Proteus je software, na kterém jsou simulovány elektronické obvody.
- Po stažení a instalaci softwaru Proteus jej otevřete. Otevřete nové schéma kliknutím na ikonu ISIS ikona v nabídce.
ISIS
- Když se objeví nové schéma, klikněte na P ikona v postranní nabídce. Otevře se pole, ve kterém můžete vybrat všechny komponenty, které budou použity.
Nové schéma
- Nyní zadejte název komponent, které budou použity k vytvoření obvodu. Komponenta se zobrazí v seznamu na pravé straně.
Seznam součástí
- Stejným způsobem, jak je uvedeno výše, prohledejte všechny komponenty. Objeví se v Zařízení Seznam.
Krok 6: Vytvoření rozložení desky plošných spojů
Protože budeme vyrábět hardwarový obvod na desce plošných spojů, musíme nejprve vytvořit rozložení desek plošných spojů pro tento obvod.
- Abychom vytvořili rozložení PCB na Proteusu, musíme nejprve přiřadit balíčky PCB ke každé komponentě na schématu. pro přiřazení balíčků klikněte pravým tlačítkem myši na komponentu, které chcete přiřadit balíček, a vyberte Balicí nástroj.
- Kliknutím na možnost ARIES v horním menu otevřete schéma desky plošných spojů.
ARIES design
- V seznamu komponent umístěte všechny komponenty na obrazovku do designu, ve kterém má váš obvod vypadat.
- Klikněte na režim sledování a připojte všechny piny, které vám software říká, abyste se připojili, a to šipkou.
Krok 7: Schéma zapojení
Po provedení rozložení desky plošných spojů bude schéma zapojení vypadat takto:
Kruhový diagram
Krok 8: Nastavení hardwaru
Jak jsme nyní simulovali obvod na softwaru a funguje to naprosto dobře. Nyní pojďme dál a umístěme komponenty na PCB. Poté, co je obvod simulován na softwaru a je provedeno jeho rozložení PCB, je rozložení obvodu vytištěno na máslový papír. Před vložením máslového papíru na desku plošných spojů pomocí škrabky na desku plošných spojů otřete desku tak, aby se měděná vrstva na desce zmenšila od horní části desky.
Odstranění měděné vrstvy
Poté se na desku plošných spojů položí máslový papír a žehlí se, dokud se na desku nevytiskne obvod (trvá to přibližně pět minut).
Žehlení desky plošných spojů
Nyní, když je obvod vytištěn na desce, je ponořen do FeCl3řešení horké vody k odstranění nadbytečné mědi z desky, zůstane po ní pouze měď pod tištěným obvodem.
Leptání PCB
Poté otřete desku plošných spojů škrabkou, takže vedení bude prominentní. Nyní vyvrtejte otvory na příslušných místech a umístěte součásti na desku plošných spojů.
Vrtání otvorů do DPS
Pájejte součásti na desce. Nakonec zkontrolujte kontinuitu obvodu a pokud na kterémkoli místě dojde k diskontinuitě, odpájejte komponenty a znovu je připojte. 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. Je lepší nanášet horké lepidlo pomocí horké lepicí pistole na kladný a záporný pól baterie, aby se svorky baterie nemohly oddělit od obvodu.
Nastavení DMM pro kontrolu kontinuity
Krok 9: Testování obvodu
Po sestavení hardwarových komponent na desce s plošnými spoji a kontrole kontinuity musíme zkontrolovat, zda náš obvod funguje správně nebo ne, otestujeme náš obvod. Nainstalujte obvod do poštovní schránky, která je umístěna mimo domov, a pokračujte v monitorování baterie. Po skončení životnosti baterie je baterie nahrazena novou. Tento obvod lze instalovat také v kancelářích.
