В нынешнем столетии, если мы посмотрим вокруг, мы обнаружим, что большинство вещей, которые работают на электричестве, автоматизированы, поэтому требуется меньше человеческих усилий. Инженеры пытаются создавать устройства, которые можно интегрировать с механическими системами, которые приводят их в действие одним нажатием кнопки. Мы видим, что в наших домах и офисах шторы на окнах, дверях, террасах и т. Д. Нужно толкать вручную, чтобы открывать и закрывать их. Это требует небольшого человеческого усилия, потому что мы должны встать, подойти к окну и толкать шторы оба раза, одновременно закрывая и открывая их. Это усилие можно свести к минимуму, интегрировав с ним электрическую цепь.
Механизм открывания занавеса и доводчик
На рынке доступно множество схем открывания штор. Они очень эффективны, но очень дороги. Основная цель этой статьи - разработать схему, которая будет использоваться для открывания или закрывания шторы простым нажатием кнопки. Это решение будет таким же эффективным, как схемы, доступные на рынке, и будет очень дешевым. Мы будем использовать две микросхемы и шаговый двигатель для выполнения этой задачи.
Как открыть и закрыть цепь автоматически?
Сердце этого проекта - два названия микросхем: CD4013 и ULN2003 . Эти ИС используются с еще несколькими компонентами, которые легко доступны на рынке, для создания законченной схемы. На микросхеме CD4013 расположены два саморегулирующихся триггера D-типа. Эти триггеры находятся в одном из двух состояний, то есть 0 или 1. Задача этих триггеров - хранить информацию. Оба модуля имеют распиновку. Эти контакты называются Data, Clock Input, Set, Reset и пара выходных контактов.
Шаг 1: Сбор компонентов (оборудования)
Лучший способ начать любой проект - это составить список компонентов и провести их краткое изучение, потому что никто не захочет останавливаться на середине проекта только из-за отсутствия компонента. Список компонентов, которые мы собираемся использовать в этом проекте, приведен ниже:
- CD4013 IC
- Шаговый двигатель
- Резистор 5,6 кОм
- Конденсатор 1 мкФ
- Veroboard
- Соединительные провода
- Резистор 1 кОм (x2)
- Батарея 9В
Шаг 2: Сбор компонентов (программного обеспечения)
- Proteus 8 Professional (можно загрузить с Вот )
После загрузки Proteus 8 Professional спроектируйте схему на нем. Я включил сюда моделирование программного обеспечения, чтобы новичкам было удобно спроектировать схему и выполнить соответствующие соединения на оборудовании.
Шаг 3. Работа D-триггера
Триггер D-типа - это триггер, один вход которого используется как ДАННЫЕ ввод. Он называется триггером с задержкой (D), потому что, когда ему передается вход на входной контакт, данные появятся на выходном контакте через некоторое время, когда часы закончатся. Таким образом, данные передаются со стороны ввода на сторону вывода после необходимой задержки. Это устройство используется в качестве устройства задержки и также широко известно как защелка .
На его тактовом входе хранится 1-битная двоичная информация. Линия ввода управляет триггером в этих часах. Это используется, чтобы решить, будут ли данные удалены или распознаны. Чаще всего входным сигналом является тактовый сигнал. Если высокий двоичный уровень означает, что логическая 1 отправляется в качестве тактового входа, триггер сохранит данные в строке данных. За вводом данных будет просто следовать нормальный вывод, пока состояние линии часов ВЫСОКО . Линия ввода данных будет распознана, как только линия часов станет двоичной или логической 0. Это означает, что бит, который ранее был сохранен в триггере, сохраняется. Когда часы низкие, они игнорируются.
Шаг 4: Дизайн схемы
CD4013 представляет собой интегральную схему в двухрядном 14-выводном корпусе. это pin1, pin2, pin13, и шпилька12 все они являются дополнительными выходами, но в обеих парах один вывод противоположен другому. Например, если [in1 показывает 1, то pin2 покажет 0. Аналогичным образом обстоит дело с другой парой pin12 и pin13. Контакты данных этой ИС pin5 и pin9 и вообще к ним подключен один из выходов. в нашей схеме pn5 off микросхема подключена к инвертирующему выходу. Шпилька3 и Шпилька11 называются тактовым входом ИС. триггер типа D работает, когда эти контакты получают входной сигнал для обеспечения входа на эти контакты, может использоваться нестабильный мультивибратор, созданный с помощью конфигурации транзистора, или логические элементы, такие как вентиль ИЛИ-НЕ, могут использоваться для выполнения той же задачи . Мы используем транзистор для обеспечения входа на эти контакты. Pin4, Pin6 , и Pin8, Pin10 - выводы установки и сброса ИС соответственно. Выход будет получен, если любой из этих контактов станет высоким. Для защиты эти контакты подключены к земле через резистор большого номинала. Шпилька14 является выводом питания IC и Шпилька7 является заземляющим контактом IC. Основное питание подключается к контакту 14, и оно не должно превышать 15 В. Если оно больше 15 В, ИС может сгореть. Отрицательная клемма аккумулятора подключена к выводу 7 микросхемы.
В ULN2003 , pin1 к pin7 это семь входных контактов конфигураций Дарлингтона. каждый вывод подключен к базе транзистора, и его можно переключить, просто подав на него 5 В. Шпилька8 является заземляющим контактом ИС, и он напрямую подключен к отрицательной клемме аккумулятора. Контрольный вывод этой ИС pin9. pin10 - pin16 - это выходные контакты этой ИС.
Шаг 5: Сборка компонентов
Теперь, когда мы знаем основные соединения, а также полную схему нашего проекта, давайте продвинемся вперед и приступим к созданию оборудования для нашего проекта. Следует иметь в виду, что схема должна быть компактной, а компоненты должны располагаться так близко.
- Возьмите Veroboard и протрите скребком его сторону с медным покрытием.
- Теперь аккуратно разместите компоненты и достаточно близко, чтобы размер схемы не стал очень большим.
- Осторожно выполните соединения, используя паяльник. Если при соединении допущена какая-либо ошибка, попробуйте распаять соединение и снова припаять соединение должным образом, но, в конце концов, соединение должно быть плотным.
- После того, как все подключения будут выполнены, проведите проверку целостности. В электронике проверка целостности цепи - это проверка электрической цепи, чтобы проверить, течет ли ток по желаемому пути (что, несомненно, это полная цепь). Проверка целостности выполняется путем установки небольшого напряжения (соединенного вместе со светодиодом или элементом, создающим волнение, например, пьезоэлектрическим динамиком) по выбранному пути.
- Если проверка на непрерывность прошла успешно, это означает, что схема сделана должным образом. Теперь он готов к тестированию.
- Подключите аккумулятор к цепи.
Схема будет выглядеть как на изображении ниже:
Принципиальная электрическая схема
Шаг 6: Работа схемы
Теперь, когда вся схема сделана, давайте протестируем ее и посмотрим, работает она должным образом или нет.
- Нажмите переключатель S1 . Таким образом, на контакт 6 микросхемы IC1 будет подаваться напряжение. Когда это произойдет, контакт 6 сделает состояние контакта 1 микросхемы IC1 ВЫСОКИМ.
- Когда это происходит, контакт 2 микросхемы IC2 также получает ВЫСОКО . Таким образом, это приведет к движению мотор-редуктора по часовой стрелке, потому что он подключен к этому выводу IC2. Это начнет открывать занавеску.
- Теперь, если занавес открывается на полном пределе или если вы хотите остановить его на полпути, вам просто нужно нажать переключатель S2 . Переключатель S2 подключен к выводу 4 микросхемы IC1. Цель этого Сброс штифт здесь предназначен для остановки вращения двигателя, когда штора должна быть остановлена путем сброса состояния IC1.
- Теперь, если вы хотите закрыть штору, нажмите переключатель S3 на время. Этот переключатель подключен к выводу 8 микросхемы IC1. pin8 IC1 также является установочным контактом.
- Если шторка полностью закрыта или вы хотите остановить ее на полпути, просто нажмите переключатель S4 . Это сбросит состояние IC, и шаговый двигатель перестанет вращаться.
Это была вся процедура, чтобы ваша штора открывалась или закрывалась автоматически. Вам не нужно вставать и толкать шторы. Теперь вам просто нужно нажимать кнопки, сидя на одном месте, и шторы открываются или закрываются автоматически.
