În secolul actual, dacă ne uităm în jur în împrejurimi, vom descoperi că majoritatea lucrurilor care funcționează cu electricitate sunt automatizate, astfel încât este necesar un efort uman mai mic. Inginerii încearcă să realizeze dispozitive care pot fi integrate cu sisteme mecanice care le fac să funcționeze doar prin apăsarea unui buton. Vedem că în casele și birourile noastre, perdelele de pe ferestre, ușile și terasa etc. trebuie împinse cu mâna pentru a le deschide și închide. Acest lucru necesită puțin efort uman, deoarece trebuie să ne ridicăm, să ne deplasăm la fereastră și să împingem perdelele de ambele ori în timp ce le închidem și le deschidem. Acest efort poate fi minimizat prin integrarea unui circuit electric cu acesta.
Deschizător de cortină și circuit mai închis
Multe circuite de deschidere a perdelelor sunt disponibile pe piață. Sunt foarte eficiente, dar foarte costisitoare. Scopul principal al acestui articol este de a proiecta un circuit care va fi folosit pentru a deschide sau închide perdelele doar prin apăsarea unui buton. Această soluție va fi la fel de eficientă ca circuitul disponibil pe piață și va avea un cost foarte redus. Vom folosi două circuite integrate și un motor pas cu pas pentru a efectua această sarcină.
Cum se deschide și se închide circuitul automat?
Inima acestui proiect este reprezentată de două nume IC CD4013 și ULN2003 . Aceste circuite integrate sunt utilizate cu alte câteva componente care sunt ușor disponibile pe piață pentru a realiza un circuit complet. Există două flip-flops de tip D care se autoguvernează, situate pe acest CD4013 IC. Aceste flip-flops există într-una din cele două stări, adică 0 sau 1. Sarcina acestor flip-flops este de a stoca informații. Ambele module au un pinout. Acești pini sunt denumite date, intrare ceas, setare, resetare și câțiva pini de ieșire.
Pasul 1: Colectarea componentelor (hardware)
Cea mai bună abordare pentru a începe orice proiect este de a face o listă de componente și de a parcurge un scurt studiu al acestor componente, deoarece nimeni nu va dori să rămână în mijlocul unui proiect doar din cauza unei componente lipsă. O listă a componentelor pe care le vom folosi în acest proiect este prezentată mai jos:
- CD4013 IC
- Motor pas cu pas
- Rezistor de 5,6 k-ohm
- Condensator 1uF
- Veroboard
- Conectarea firelor
- Rezistor 1k-ohm (x2)
- Baterie de 9V
Pasul 2: Adunarea componentelor (software)
- Proteus 8 Professional (poate fi descărcat de pe Aici )
După descărcarea Proteus 8 Professional, proiectați circuitul de pe acesta. Am inclus aici simulări software, astfel încât să fie convenabil pentru începători să proiecteze circuitul și să facă conexiuni adecvate pe hardware.
Pasul 3: Lucrul unui flip-flop D
Un flip-flop de tip D este un flip-flop care are o singură intrare ca DATE intrare. Este denumit flip flop Întârziat (D) deoarece, atunci când i se dă intrarea la pinul de intrare, datele vor apărea la pinul de ieșire după un timp când ceasul se termină. În acest fel, datele sunt transferate din partea de intrare în partea de ieșire după o întârziere necesară. Acest dispozitiv este utilizat ca dispozitiv de întârziere și este, de asemenea, cunoscut sub numele de zăvor .
Informațiile binare de 1 bit sunt stocate în intrarea sa de ceas. Linia de intrare controlează flip-flop-ul din acest ceas. Aceasta este utilizată pentru a decide dacă datele sunt abandonate sau recunoscute. De cele mai multe ori, un semnal de ceas este intrarea. Dacă un Binary High înseamnă că o logică 1 este trimisă ca intrare de ceas, flip-flop-ul va stoca datele pe linia de date. Intrarea datelor va fi urmată pur și simplu de ieșirea normală, atâta timp cât starea liniei de ceas este ÎNALT . Linia de introducere a datelor va fi recunoscută de îndată ce linia de ceas devine binară scăzută sau logică 0. Aceasta înseamnă că bitul care a fost stocat anterior în flip-flop este păstrat. Când ceasul este scăzut, acesta va fi ignorat.
Pasul 4: Proiectarea circuitului
CD4013 este un circuit integrat care vine într-un pachet dual inline cu 14 pini. Este pin1, pin2, pin13, și pin12 toate sunt ieșiri complementare, dar în ambele perechi, un pin este invers celuilalt. De exemplu, dacă [in1 arată 1, atunci pin2 va arăta 0. În mod similar este cazul celeilalte perechi de pin12 și pin13. Pinii de date ai acestui IC sunt pin5 și pin9 și, în general, una dintre ieșiri este conectată la acestea. în circuitul nostru pn5 oprit IC este conectat la ieșirea inversoare. Pin3 și Pin11 sunt denumite ca intrarea ceasului IC. flip-flopul de tip D funcționează atunci când acești pini primesc semnalul de intrare pentru a furniza intrarea acestor pini, se poate utiliza un multivibrator Astable, realizat printr-o configurație de tranzistor sau porțile logice, cum ar fi poarta NOR, pot fi utilizate pentru a efectua aceeași sarcină . Folosim un tranzistor pentru a furniza intrarea acestor pini. Pin4, Pin6 , și Pin8, Pin10 este pinii de setare și de resetare ai IC-ului. Ieșirea va fi primită dacă oricare dintre acești pini se ridică. Pentru protecție, acești pini sunt conectați la sol printr-un rezistor de valoare ridicată. Pin 14 este pinul de alimentare al CI și Pin7 este pinul de masă al CI. Alimentarea principală este conectată la pinul 14 și nu trebuie să fie mai mare de 15V. Dacă este mai mare de 15V, IC-ul se poate arde. Terminalul negativ al bateriei este conectat la pinul 7 al IC-ului.
În ULN2003 , pin1 la pin7 este cei șapte pini de intrare ai configurațiilor Darlington. fiecare pin este conectat la baza tranzistorului și poate fi comutat doar aplicând 5V pe acesta. Pin8 este pinul de masă al IC-ului și este conectat direct la borna negativă a bateriei. Pinul de test al acestui IC este pin9. pin10 la pin16 sunt pinii de ieșire ai acestui IC.
Pasul 5: Asamblarea componentelor
Acum, așa cum știm conexiunile principale 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 reținut 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.
- Conectați bateria la circuit.
Circuitul va arăta ca imaginea de mai jos:
Diagrama circuitului
Pasul 6: Operațiuni de circuit
Acum, pe măsură ce se realizează întregul circuit, să-l testăm și să vedem dacă funcționează conform cerințelor sau nu.
- Apăsați comutatorul S1 . Procedând astfel, pinul 6 al IC1 va fi alimentat cu tensiune. Pe măsură ce se întâmplă acest lucru, pin6 va face starea pin1 a IC1 HIGH cu ea.
- Când se întâmplă acest lucru, pin2 al IC2 devine, de asemenea ÎNALT . Deci, acest lucru va avea ca rezultat mișcarea în sensul acelor de ceasornic al motorului cu angrenaj, deoarece este conectat la acest pin al IC2. Aceasta va începe să deschidă cortina.
- Acum, dacă perdeaua se deschide la limita maximă sau dacă doriți să o opriți la mijlocul drumului, trebuie doar să apăsați comutatorul S2 . Comutatorul S2 este conectat la Pin4 al IC1. Scopul acestui lucru Resetați pinul este aici pentru a opri rotația motorului atunci când perdeaua trebuie oprită prin resetarea stării IC1.
- Acum, dacă doriți să închideți cortina, apăsați comutatorul S3 pentru o vreme. Acest comutator este conectat la pinul 8 al IC1. pin8 al IC1 este, de asemenea, un pin setat.
- Dacă perdeaua este complet închisă sau doriți să o opriți la jumătatea drumului, apăsați doar comutatorul S4 . Aceasta va reseta starea IC-ului și motorul pas cu pas se va opri din rotire.
Aceasta a fost întreaga procedură pentru ca perdeaua să se deschidă sau să se închidă automat. Nu trebuie să vă ridicați și să împingeți perdelele Acum, trebuie doar să apăsați butoanele așezându-vă într-un singur loc, iar perdelele se vor deschide sau închide automat.
