Cum se realizează un circuit automat de comutare a luminii pentru toaletă?

În secolul actual, automatizarea este văzută a fi implementată în aproape orice. Sistemele de automatizare sunt instalate în birouri, case, magazine, piețe, locuri de muncă etc. În această cursă de tehnologie, un individ ar trebui să aleagă cele mai recente sisteme de automatizare pentru a-și simplifica viața. De obicei, în casele noastre, aprindem și oprim luminile fizic. Cât de bine va fi dacă luminile se aprind sau se sting în momentul când deschizi sau închizi o ușă.

Lumină automată pentru toaletă

În acest proiect, vă voi spune cel mai bun mod de a planifica și fabrica un circuit automat de comutare a luminii pentru toaletă, care, prin urmare, va aprinde luminile atunci când intrați în toaletă și le veți opri când plecați. Prin mecanizarea acestui proces, există numeroase avantaje, cum ar fi faptul că individul nu trebuie să se gândească la oprirea luminii sau în orice moment utilizează toaleta. Circuitul, despre care veți cunoaște într-o clipă, îl face automat pentru acea persoană. Circuitul este destinat suplimentar să consume mai puțină energie, astfel încât circuitul să poată fi utilizat în orice unitate de familie sau toalete deschise, fără a agoniza factura electrică.

Cum se automatizează luminile de toaletă?

Aprindem luminile din toaletă când intrăm în ea și le stingem când plecăm. uneori, uităm să oprim luminile după ieșirea din toaletă. Acest lucru poate determina consumul de energie și, în plus, durata de viață a luminilor se poate diminua. Pentru a menține o distanță strategică față de aceste probleme, vă voi spune cel mai bun mod de a realiza un circuit simplu care, prin urmare, va aprinde luminile atunci când o persoană intră în toaletă și o stinge automat când o părăsi.

Pasul 1: Colectarea componentelor

Dacă doriți să evitați orice inconvenient în mijlocul oricărui proiect, cea mai bună abordare este să faceți o listă completă a tuturor componentelor pe care le vom folosi. Al doilea pas, înainte de a începe să faci circuitul, este să parcurgi un scurt studiu al tuturor acestor componente. O listă cu toate componentele de care avem nevoie în acest proiect este prezentată mai jos.

Comutator Reed cu magnet
IC LM741 OP-AMP
Modul releu 5V
BC558 PNP tranzistor
2 X 10KΩ rezistor
Rezistență de 100 ohmi
Rezistor 1k-ohm
Conectarea firelor
Baterie
Veroboard

Pasul 2: Studierea componentelor

LA Reed Switch este un comutator electronic care funcționează din cauza câmpului magnetic aplicat. O pereche de contacte feromagnetice flexibile meta stuf sunt utilizate pentru a construi comutatorul stuf. Aceste metale de contact sunt închise într-un plic de sticlă închis ermetic. Contactele sunt de obicei deschise atunci când se aplică un câmp magnetic, contactele trec în stare închisă sau poate fi altfel. de obicei aliajul de nichel-cupru este utilizat pentru a face aceste contacte, deoarece acestea sunt foarte ușor de magnetizat. Majoritatea comutatoarelor reed au două contacte feromagnetice. Unele dintre ele au un singur contact feromagnetic, iar celălalt este fără magnet. funcția unui comutator reed este aceeași cu funcția unui releu.

conectând contractul la discordie

Reed Switch

LM741 este un amplificator operațional IC. De obicei, poate efectua majoritatea operațiilor analogice. Câștigul de tensiune al acestui IC este foarte mare, în jur de 104, ceea ce îi permite să funcționeze în domenii largi de tensiune, făcându-l cel mai preferat amplificator operațional. Este conceput pentru a efectua multe operații matematice, cum ar fi adunarea, scăderea, multiplicarea, divizarea, diferențierea etc., realizând un circuit de feedback cu ajutorul unui rezistor sau a unui condensator. Este, de asemenea, utilizat în scopuri de amplificare și comparare. Protecția împotriva scurtcircuitului și un circuit intern de compensare a frecvenței sunt, de asemenea, integrate în IC. Numele său 741 indică faptul că are 7 pini funcționali din care 4 sunt de intrare și 1 pin este pentru ieșire. Acest amplificator opțional vine cu trei factori de formă care sunt pachetul DIP cu 8 pini, pachetul TO5-8 din cutie metalică, SOIC cu 8 pini.

LM741

CD4017 este un contor CMOS Decade IC. Locurile în care urmează să se efectueze numărarea cu interval redus, se utilizează acest IC Poate să se încadreze în intervalul 0-10. Spațiul și timpul de plată necesare pentru realizarea circuitului sunt reduse când se utilizează acest IC. Tensiunea de alimentare de intrare pentru acest IC este de la 3 la 15V. Este compatibil cu Transistor-Transistor Logic (TTL). Viteza de ceas a acestui IC este de 5 MHz. Acest IC are o gamă largă de aplicații. Este utilizat în industriile auto, producând dispozitive electronice medicale, alarme și dispozitive electronice de instrumentare.

CD4017

Un modul de releu este un dispozitiv de comutare. Funcționează în două moduri, Deschis în mod normal (NU) și În mod normal Închis (NC) . În modul NO, circuitul este întotdeauna rupt, cu excepția cazului în care trimiteți un semnal HIGH la releu prin Arduino. Modul NC funcționează invers, circuitul este întotdeauna complet, cu excepția cazului în care porniți modulul releu. Asigurați-vă că conectați firul pozitiv al aparatului dvs. electric la modulul de releu în modul prezentat mai jos.

Releu

Veroboard este o alegere bună pentru a face un circuit, deoarece singura durere de cap este plasarea componentelor pe placa Vero și lipirea lor și verificarea continuității utilizând multimetrul digital. Odată ce structura circuitului este cunoscută, tăiați placa într-o dimensiune rezonabilă. În acest scop, așezați placa pe covorul de tăiere și utilizând o lamă ascuțită (în siguranță) și luând toate măsurile de siguranță, de mai multe ori înscrieți încărcătura sus și de-a lungul marginii drepte (de 5 sau mai multe ori), trecând peste deschiderile. După ce faceți acest lucru, plasați componentele pe placa îndeaproape pentru a forma un circuit compact și lipiți pinii în funcție de conexiunile circuitului. În cazul unei greșeli, încercați să desfaceți conexiunile și să le lipiți din nou. În cele din urmă, verificați continuitatea. Parcurgeți pașii următori pentru a crea un circuit bun pe un Veroboard.

Veroboard

Pasul 3: Funcționarea circuitului

Înainte de a continua lucrul circuitului, voi clarifica inițial aranjamentul preconizat al acestui circuit. Comutatorul reed este fixat pe ușă la intrare, în timp ce magnetul este fixat pe intrare. Acest lucru implică întrerupătorul reed va fi în mod constant într-o stare închisă, deoarece ușa este închisă atunci când nu se folosește toaleta (ceea ce este acceptat ca etapă de început), iar magnetul va fi aproape de întrerupător.

Să presupunem că ai deschis ușa și ai intrat în toaletă și după aceea ai închis ușa în urma ta. Această activitate va deschide comutatorul (când ușa este deschisă mai întâi) și se va închide (când închideți ușa).

În consecință, ieșirea amplificatorului Op devine HIGH (când deschideți ușa) și apoi scade (când închideți ușa). Astfel, contorul va produce o ieșire HIGH la pinul său 2. Deoarece pinul 2 al CD4017 este asociat cu releu, lumina va fi aprinsă.

În prezent, când ați terminat cu afacerea dvs. în toaletă, veți deschide într-adevăr ușa, veți părăsi toaleta și veți închide ușa. Această activitate va provoca într-adevăr o activitate similară, de exemplu comutatorul se va deschide și închide și ieșirea Op-Amp se va dovedi a fi ÎNALTĂ și ulterior LOW.

Oricum ar fi, deoarece Pinul 4 al CD4017 este asociat cu pinul Reset, fiecare ieșire se va dovedi a fi LOW și de acum înainte releul se va opri, ceea ce astfel stinge lumina.

Pasul 4: Asamblarea componentelor

Amplificatorul operațional LM714 este prima componentă cea mai importantă care este utilizată în circuit. Este utilizat în modul comparator. Pin2 este pinul inversor al amplificatorului operațional și este dat de intrare de două rezistențe de 10k-ohm. Comutatorul Reed este conectat astfel încât un pin să fie conectat la o sursă de 5V, iar celălalt să fie conectat la baza unui tranzistor PNP. Un rezistor este folosit pentru a trage în jos baza tranzistorului. Pinul neinversibil al amplificatorului operațional este conectat la emițătorul tranzistorului în timp ce colectorul este conectat la 5V. Pinul 1 al LM741 este conectat la pinul de ceas al contorului IC. Pin2 al contorului IC este conectat la releu, iar pin15 este conectat la pin4.

Acum, deoarece cunoaștem principalele conexiuni și, de asemenea, circuitul complet al proiectului nostru, permiteți-ne să mergem mai departe și să începem să realizăm hardware-ul proiectului nostru. Un lucru trebuie ținut cont de faptul că circuitul trebuie să fie compact și componentele trebuie așezate atât de aproape.

Luați un Veroboard și frecați-l lateral cu stratul de cupru cu o hârtie răzuitoare.
Acum plasați componentele cu atenție și suficient de aproape, astfel încât dimensiunea circuitului să nu devină foarte mare
Realizați cu grijă conexiunile folosind fierul de lipit. Dacă se face vreo greșeală în timp ce realizați conexiunile, încercați să desoldați conexiunea și să lipiți din nou conexiunea corect, dar în cele din urmă, conexiunea trebuie să fie strânsă.
Odată realizate toate conexiunile, efectuați un test de continuitate. În electronică, testul de continuitate este verificarea unui circuit electric pentru a verifica dacă fluxul de curent în calea dorită (că este cu siguranță un circuit total). Un test de continuitate este efectuat prin setarea unei tensiuni reduse (conectată în aranjament cu un LED sau o piesă care creează agitație, de exemplu, un difuzor piezoelectric) peste modul ales.
Dacă testul de continuitate trece, înseamnă că circuitul este realizat în mod adecvat, după cum se dorește. Acum este gata de testat.

Circuitul va arăta ca imaginea de mai jos: