I det nuværende århundrede, hvis vi ser os omkring i det omkringliggende, vil vi opdage, at de fleste af de ting, der fungerer på elektricitet, bliver automatiseret, så der kræves mindre menneskelig indsats. Ingeniører forsøger at fremstille enheder, der kan integreres med mekaniske systemer, der får dem til at fungere med blot et tryk på en knap. Vi ser, at i vores hjem og kontorer skal gardiner på vinduer, døre og terrasse osv. Skubbes manuelt for at åbne og lukke dem. Dette kræver en lille menneskelig indsats, fordi vi er nødt til at rejse os, gå til vinduet og skubbe gardinerne begge gange, mens vi lukker og åbner dem. Denne indsats kan minimeres ved at integrere et elektrisk kredsløb med det.
Gardinåbner og tættere kredsløb
Mange gardinåbnerkredsløb er tilgængelige på markedet. De er meget effektive, men meget dyre. Hovedformålet med denne artikel er at designe et kredsløb, der skal bruges til at åbne eller lukke gardinerne blot ved et tryk på en knap. Denne løsning vil være lige så effektiv som det kredsløb, der er tilgængeligt på markedet, og vil have meget lave omkostninger. Vi bruger to IC'er og en trinmotor til at udføre denne opgave.
Sådan åbnes og lukkes kredsløbet automatisk?
Hjertet i dette projekt er to IC-navne som CD4013 og ULN2003 . Disse IC'er bruges med et par flere komponenter, der er let tilgængelige på markedet for at skabe et komplet kredsløb. Der er to flip-flops af D-typen, som er selvstyrende, placeret på denne CD4013 IC. Disse flip-flops findes i en af de to tilstande, dvs. 0 eller 1. Disse flip-flops har til opgave at gemme information. Begge moduler har en pinout. Disse ben er navne som Data, Clock Input, Set, Reset og et par output pins.
Trin 1: Samling af komponenterne (hardware)
Den bedste tilgang til at starte ethvert projekt er at lave en liste over komponenter og gennemgå en kort undersøgelse af disse komponenter, fordi ingen vil holde sig midt i et projekt bare på grund af en manglende komponent. En liste over komponenter, som vi skal bruge i dette projekt, er angivet nedenfor:
- CD4013 IC
- Stepper Motor
- 5.6k-ohm modstand
- 1uF kondensator
- Veroboard
- Tilslutning af ledninger
- 1k-ohm modstand (x2)
- 9V batteri
Trin 2: Samling af komponenterne (software)
- Proteus 8 Professional (Kan downloades fra Her )
Efter download af Proteus 8 Professional skal du designe kredsløbet på den. Jeg har inkluderet softwaresimuleringer her, så det kan være praktisk for begyndere at designe kredsløbet og foretage passende forbindelser på hardwaren.
Trin 3: Arbejde med en D Flip-Flop
En D-type flip-flop er en flip-flop, der har sin ene indgang som en DATA input. Det er navngivet som forsinket (D) flip flop, fordi når det gives input ved input pin, vises dataene ved output pin efter et stykke tid, når uret slutter. På denne måde overføres dataene fra indgangssiden til udgangssiden efter en krævet forsinkelse. Denne enhed bruges som en forsinkelsesenhed og er også almindeligt kendt som en låsen .
1-bit binær information er gemt i dens urindgang. Indgangslinjen styrer flip-flop i dette ur. Dette bruges til at afgøre, om dataene slettes eller genkendes. Det meste af tiden er et indgangssignal. Hvis en binær høj betyder, at en logik 1 sendes som et urindgang, gemmer flip-flop dataene på datalinjen. Dataindgangen følges simpelthen af det normale output, så længe tilstanden for urlinjen er HØJ . Datainputlinjen genkendes, så snart urlinjen bliver binær lav eller logisk 0. Dette betyder, at den bit, der tidligere var lagret i flip-flop, bevares. Når uret er lavt, ignoreres det.
Trin 4: Design af kredsløbet
CD4013 er et integreret kredsløb, der kommer i en 14-polet dobbelt inline-pakke. Dens pin1, pin2, pin13, og pin12 alle er komplementære output, men i begge par er den ene pin omvendt af den anden. For eksempel, hvis [in1 viser 1, vil pin2 vise 0. Tilsvarende er tilfældet med det andet par pin12 og pin13. Datapindene på denne IC er pin5 og pin9 og generelt er en af udgangene forbundet til dem. i vores kredsløb er pn5 fra IC tilsluttet den inverterende udgang. Pin3 og Pin11 er navngivet som IC-indgangen. flip-flop af D-typen fungerer, når disse ben modtager indgangssignalet for at levere input til disse ben, en Astable multivibrator, lavet af en transistorkonfiguration, kan bruges, eller de logiske porte som NOR gate kan bruges til at udføre den samme opgave . Vi bruger en transistor til at levere input til disse ben. Pin4, Pin6 og Pin8, Pin10 er henholdsvis sæt- og nulstillingsstifter på IC. Outputtet modtages, hvis en af disse ben går højt. For at beskytte disse stifter forbundet til jorden gennem en modstand af høj værdi. Pin14 er forsyningstappen til IC og Pin7 er IC'ens jordstift. Hovedforsyningen er tilsluttet pin14, og den bør ikke være større end 15V. Hvis den er større end 15V, kan IC'en brænde væk. Den negative terminal på batteriet er forbundet til IC7's pin7.
I ULN2003 , pin1 til pin7 er de syv inputstifter i Darlington-konfigurationerne. hver pin er forbundet til basen af transistoren, og den kan skiftes bare ved at anvende 5V til den. Pin8 er jordstiften på IC'en, og den er direkte forbundet med batteriets minuspol. Teststiftet på denne IC er pin9. pin10 til pin16 er outputstifterne på denne IC.
Trin 5: Samling af komponenterne
Nu, som vi kender hovedforbindelserne og også hele projektets kredsløb, lad os gå videre og begynde at fremstille hardware til vores projekt. En ting skal huskes, at kredsløbet skal være kompakt, og komponenterne skal placeres så tæt på.
- Tag en Veroboard og gnid dens side med kobberbelægningen med et skrabepapir.
- Anbring nu komponenterne forsigtigt og tæt nok, så kredsløbets størrelse ikke bliver særlig stor.
- Forbind forsigtigt med loddejern. Hvis der begås en fejl under tilslutningerne, skal du prøve at aflode forbindelsen og lodde forbindelsen ordentligt igen, men til sidst skal forbindelsen være tæt.
- Når alle forbindelser er foretaget, skal du udføre en kontinuitetstest. I elektronik er kontinuitetstesten kontrol af et elektrisk kredsløb for at kontrollere, om strømmen strømmer i den ønskede vej (at det med sikkerhed er et samlet kredsløb). En kontinuitetstest udføres ved at indstille en lille spænding (kablet i arrangement med en LED eller oprør, der skaber en del, for eksempel en piezoelektrisk højttaler) over den valgte måde.
- Hvis kontinuitetstesten består, betyder det, at kredsløbet er tilstrækkeligt lavet efter ønske. Det er nu klar til at blive testet.
- Tilslut batteriet til kredsløbet.
Kredsløbet vil se ud som billedet nedenfor:
Kredsløbsdiagram
Trin 6: Kredsløb
Nu når hele kredsløbet er lavet, lad os teste det og se, om det fungerer efter behov eller ej.
- Tryk på kontakten S1 . Ved at gøre dette vil pin6 på IC1 blive forsynet med spænding. Når dette sker, vil pin6 gøre tilstanden til pin1 på IC1 HØJ med den.
- Når dette sker, bliver pin2 på IC2 også HØJ . Så dette vil resultere i urets bevægelse af gearmotoren, fordi den er forbundet til denne pin på IC2. Dette begynder at åbne gardinet.
- Hvis gardinet åbner ved den fulde grænse, eller hvis du vil stoppe det midt i vejen, skal du bare skubbe kontakten S2 . Omskifteren S2 er forbundet til Pin4 på IC1. Formålet med dette Nulstil pin her er at stoppe motorens rotation, når gardinet skal stoppes ved at nulstille tilstanden for IC1.
- Hvis du nu vil lukke gardinet, skal du trykke på kontakten S3 i et stykke tid. Denne switch er forbundet til pin8 på IC1. pin8 på IC1 er også en sæt pin.
- Hvis gardinet er helt lukket, eller du vil stoppe det midt i vejen, skal du bare trykke på kontakten S4 . Dette nulstiller IC-tilstanden, og trinmotoren stopper med at rotere.
Dette var hele proceduren for at få dit gardin til at åbne eller lukke automatisk. Du behøver ikke stå op og skubbe gardinerne Nu skal du bare trykke på knapperne ved at sidde et sted, så gardinerne åbnes eller lukkes automatisk.
