Kako zaznati padavine s pomočjo senzorja za dež?

Nauči Se

Svet trpi zaradi nepričakovanih podnebnih sprememb, ki jih povzročajo različne dejavnosti, ki jih izvaja človeštvo. Ko pride do teh sprememb, se temperatura močno zviša in lahko povzroči močne padavine, poplave itd. Za varčevanje z vodo je odgovoren vsak državljan in če ne bomo pozorni na ohranjanje te osnovne življenjske potrebe, bomo v kratkem hudo trpeli . V tem projektu bomo ustvarili alarm za dež, da bomo lahko, ko začne dež, narediti nekaj ukrepov za varčevanje z vodo, saj smo jo lahko oskrbeli z rastlinami, narediti nekaj strojne opreme za pošiljanje te vode v rezervoar itd. vezje detektorja deževnice bo zaznalo deževnico in ustvarilo opozorilo za ljudi v bližini, da bodo lahko takoj ukrepali. Vezje ni zelo zapleteno in ga lahko pripravi vsak, ki ima nekaj osnovnega znanja o električnih komponentah, kot so upori, kondenzatorji in tranzistorji.



Dežni alarmni krog

Kako integrirati osnovne električne komponente za načrtovanje Rainsensor vezja?

Zdaj, ko imamo osnovno idejo našega projekta, pojdimo k zbiranju komponent, oblikovanju vezja na programski opremi za testiranje in nato dokončnemu sestavljanju na strojni opremi. To vezje bomo izdelali na plošči PCB in ga nato postavili na primerno mesto, tako da nas bo alarm, kadar se začne dež, opozoril.



1. korak: potrebne komponente (strojna oprema)

  • Senzor dežne kaplje (x1)
  • Tranzistor BC548 (x1)
  • LED-ji (x1)
  • 1N4007 PN-spojna dioda (x1)
  • Upor 220 KΩ (x1)
  • Upor 10 KΩ (x1)
  • 470 KΩ upor (x1)
  • 3.3 KΩ upor (x2)
  • 68 KΩ upor (x1)
  • Kondenzator 22 µF (x1)
  • Kondenzator 100 µF (x2)
  • 10nF keramični kondenzator (x1)
  • 100pF keramični kondenzator (x1)
  • Zvočni signal (x1)
  • Jumper žice
  • Breadboard (x1)
  • FeCl3
  • PCB plošča (x1)
  • Spajkalnik
  • Vroče pištolo za lepilo
  • Digitalni multimeter

2. korak: potrebne komponente (programska oprema)

  • Proteus 8 Professional (Lahko ga prenesete z Tukaj )

Po prenosu Proteus 8 Professional na njem oblikujte vezje. Sem smo vključili programske simulacije, tako da je za začetnike morda primerno načrtovati vezje in vzpostaviti ustrezne povezave na strojni opremi.



3. korak: Preučevanje komponent

Zdaj, ko smo sestavili seznam vseh komponent, ki jih bomo uporabili v tem projektu. Pomaknimo se še korak naprej in si oglejmo kratko študijo vseh glavnih komponent strojne opreme.



Senzor dežne kaplje: Modul senzorja dežne kaplje zazna padavine. Deluje po principu Ohmovega zakona. (V = IR). Ko ne bo dežja, bo upor na senzorju zelo velik, ker med žicami senzorja ni prevodnosti. Takoj, ko deževnica začne padati na senzor, je narejena prevodna pot in upor med žicami zmanjšan. Ko se zmanjša prevodnost, se sproži električna komponenta, ki je priključena na senzor, in stanje se spremeni.

Senzor dežne kaplje

Ta senzor lahko izdelamo tudi doma, če imamo ploščo PCB. Tisti, ki tega senzorja ne želijo kupiti, ga lahko naredijo doma, tako da s pomočjo ostrih stvari, kot je nož, izdelajo vzorec pulznega vlaka. Premer impulzov mora biti približno 3 cm in naredi se lahko enak vzorec, kot je prikazano na zgornji sliki. Ta senzor sem naredil doma in priložil spodnjo sliko:



Senzor dežne kapljice, zasnovan doma

555 IC časovnika: Ta IC ima različne aplikacije, kot je zagotavljanje časovnih zamikov, kot oscilator itd. Obstajajo tri glavne konfiguracije 555 IC časovnika. Nastavljiv multivibrator, monostabilni multivibrator in bistabilni multivibrator. V tem projektu ga bomo uporabili kot Prost multivibrator. V tem načinu IC deluje kot oscilator, ki generira kvadratni impulz. Frekvenco vezja lahko prilagodite z nastavitvijo vezja. torej s spreminjanjem vrednosti kondenzatorjev in uporov, ki se uporabljajo v vezju. IC bo generiral frekvenco, ko bo na PONASTAVITI pin.

555 IC časovnika

Zvočni signal: TO Zvočni signal je zvočna signalna naprava ali zvočnik, v katerem se za proizvajanje zvoka uporablja piezoelektrični učinek. Na piezoelektrični material deluje napetost, ki povzroči začetno mehansko gibanje. Nato se z resonatorji ali diafragmami to gibanje pretvori v zvočni zvočni signal. Ti zvočniki ali zvočniki so sorazmerno enostavni za uporabo in imajo široko paleto aplikacij. Uporabljajo se na primer v digitalnih kremenčevih urah. Za ultrazvočne aplikacije deluje dobro v območju od 1 do 5 kHz in do 100 kHz.

Zvočni signal

BC 548 NPN tranzistor: To je tranzistor za splošno uporabo, ki se uporablja predvsem za dva glavna namena (preklapljanje in ojačevanje). Razpon vrednosti ojačanja za ta tranzistor je med 100-800. Ta tranzistor zmore največji tok približno 500 mA, zato se ne uporablja v tipu vezja, ki ima obremenitve, ki delujejo na večjih amperih. Ko je tranzistor pristranski, omogoča, da tok teče skozi njega in ta stopnja se imenuje nasičenost regiji. Ko odstranimo osnovni tok, je tranzistor izklopljen in gre v celoti Odrezati regiji.

BC 548 Tranzistor

4. korak: Blok diagram

Za lažje razumevanje principa delovanja vezja smo izdelali blokovni diagram.

Blok diagram

5. korak: Razumevanje delovnega načela

Po sestavi strojne opreme bomo videli, da se bo takoj, ko se voda spusti na senzor za dež, plošča začela izvajati in posledično se bosta oba tranzistorja obrnila VKLOPLJENO in zato se bo LED tudi vklopila, ker je povezana z oddajnikom tranzistorja Q1. Ko gre tranzistor Q2 v območje nasičenja, se bo kondenzator C1 obnašal kot mostiček med obema tranzistorjema Q1 in Q3 in ga bo polnil upor R4. Ko gre Q3 v območje nasičenja, se PONASTAVITI sproži se zatič 555 IC merilnika časa in na izhodni zatič 3 IC, na katerega je priključena brenčalo, pošlje signal in tako začne brenčati zvočni signal. Ko ne bo dežja, ne bo prevodnosti in upor senzorja je zelo velik, zato se RESET pin IC ne sproži, kar ne povzroči alarma.

6. korak: Simulacija vezja

Pred izdelavo vezja je bolje simulirati in preučiti vse odčitke v programski opremi. Programska oprema, ki jo bomo uporabljali, je Proteus Design Suite . Proteus je programska oprema, na kateri so simulirana elektronska vezja.

  1. Ko prenesete in namestite programsko opremo Proteus, jo odprite. Odprite novo shemo s klikom na ISIS v meniju.

    Nova shema.

    kako prenesti iz dailymotion
  2. Ko se prikaže nova shema, kliknite na P v stranskem meniju. S tem se odpre polje, v katerem lahko izberete vse komponente, ki bodo uporabljene.

    Nova shema

  3. Zdaj vnesite ime komponent, ki bodo uporabljene za izdelavo vezja. Komponenta se bo pojavila na seznamu na desni strani.

    Izbira komponent

  4. Na enak način kot zgoraj poiščite vse komponente. Pojavili se bodo v Naprave Seznam.

    Seznam komponent

7. korak: Izdelava postavitve PCB

Ker bomo izdelali strojno vezje na PCB, moramo najprej izdelati postavitev PCB za to vezje.

  1. Za postavitev PCB na Proteus moramo najprej dodeliti pakete PCB vsaki komponenti sheme. če želite dodeliti pakete, z desno miškino tipko kliknite komponento, ki ji želite dodeliti paket, in jo izberite Orodje za pakiranje.

    Dodelitev paketov

  2. V zgornjem meniju kliknite možnost ARIES, da odprete shemo PCB.
  3. Na seznamu komponent postavite vse komponente na zaslon v obliki, za katero želite, da izgleda vaše vezje.
  4. Kliknite način skladbe in s puščico povežite vse nožice, za katere vam pove programska oprema.
  5. Ko bo celotna postavitev narejena, bo videti tako:

Korak 8: Shema vezja

Po postavitvi tiskanega vezja bo shema vezja videti tako.

Shema vezja

9. korak: Nastavitev strojne opreme

Kot smo zdaj simulirali vezje na programski opremi in deluje popolnoma v redu. Zdaj pa pojdimo naprej in postavimo komponente na PCB. PCB je tiskano vezje. To je plošča, popolnoma prevlečena z bakrom na eni strani in popolnoma izolirana z druge strani. Izdelava vezja na PCB je razmeroma dolgotrajen postopek. Po simulaciji vezja v programski opremi in izdelavi postavitve tiskanega vezja se postavitev vezja natisne na maslen papir. Preden papir za maslo položite na ploščo PCB, z strgalom PCB podrgnite ploščo, tako da se plast bakra na plošči zmanjša od vrha plošče.

Odstranjevanje bakrene plasti

Nato masleni papir položite na ploščo PCB in likajte, dokler se vezje ne natisne na ploščo (traja približno pet minut).

Likanje plošče PCB

Zdaj, ko je vezje natisnjeno na ploščo, je potopljeno v FeCl3.raztopine tople vode za odstranjevanje odvečnega bakra s plošče, za seboj bo ostal samo baker pod tiskanim vezjem.

Jedkanje na PCB

Nato ploščo PCB podrgnite s strgalom, tako da bo ožičenje vidno. Zdaj izvrtajte luknje na ustreznih mestih in položite komponente na vezje.

Vrtanje lukenj v PCB

Spajkajte komponente na ploščo. Na koncu preverite neprekinjenost vezja in če na katerem koli mestu pride do prekinitve spajkanja komponent in jih ponovno priključite. Bolje je, da vroče lepilo uporabite s pištolo za vroče lepilo na pozitivnem in negativnem terminalu akumulatorja, tako da terminali akumulatorja ne bodo ločeni od vezja.

Nastavitev DMM za preverjanje kontinuitete

10. korak: Testiranje vezja

Po sestavi komponent strojne opreme na ploščo PCB in preverjanju neprekinjenosti moramo preveriti, ali naše vezje deluje pravilno ali ne, bomo preizkusili svoje vezje. Najprej bomo priklopili baterijo, nato pa bomo na senzor spustili nekaj vode in preverili, ali LED začne žareti in zvočni signal začne zvoniti ali ne. Če se to zgodi, to pomeni, da smo zaključili svoj projekt.

Strojna oprema, sestavljena za testiranje

Aplikacije

  1. Uporablja se lahko na poljih, da kmetje opozori na dež.
  2. Najpogostejša aplikacija je, da se lahko uporablja v avtomobilih, tako da se voznik ob vsakem dežju obrne VKLOPLJENO brisalci ob poslušanju zvočnega zvoka.
  3. Če je nameščena nekaj strojne opreme za shranjevanje deževnice v nadzemne rezervoarje, je to vezje zelo koristno doma, saj ljudi, ki živijo v hiši, obvesti takoj, ko začne dež, nato pa se lahko pravilno dogovorijo za shranjevanje te vode.