วิธีการสร้างม่านเปิดและปิดวงจร?

ในศตวรรษปัจจุบันหากเรามองไปรอบ ๆ เราจะพบว่าสิ่งต่างๆที่ทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นแบบอัตโนมัติเพื่อให้มนุษย์ต้องใช้ความพยายามน้อยลง วิศวกรกำลังพยายามสร้างอุปกรณ์ที่สามารถรวมเข้ากับระบบกลไกที่ทำให้พวกมันทำงานได้ด้วยการกดปุ่มเพียงปุ่มเดียว เราเห็นว่าในบ้านและสำนักงานของเราผ้าม่านที่หน้าต่างประตูและระเบียง ฯลฯ จะต้องถูกผลักด้วยมือเพื่อเปิดและปิด สิ่งนี้ต้องใช้ความพยายามของมนุษย์เล็กน้อยเพราะเราต้องลุกขึ้นย้ายไปที่หน้าต่างและดันผ้าม่านทั้งสองครั้งในขณะที่ปิดและเปิด ความพยายามนี้สามารถลดลงได้โดยการรวมวงจรไฟฟ้าเข้ากับมัน

วงจรเปิดม่านมีจำหน่ายมากมายในท้องตลาด มีประสิทธิภาพมาก แต่มีราคาแพงมาก จุดมุ่งหมายหลักของบทความนี้คือการออกแบบวงจรที่จะใช้ในการเปิดหรือปิดผ้าม่านเพียงแค่กดปุ่ม โซลูชันนี้จะมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับวงจรที่มีอยู่ในตลาดและจะมีต้นทุนต่ำมาก เราจะใช้ไอซีสองตัวและสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อทำงานนี้

วิธีการเปิดและปิดวงจรโดยอัตโนมัติ

หัวใจหลักของโครงการนี้คือชื่อ IC สองตัวในชื่อ CD4013 และ ULN2003. IC เหล่านี้ใช้กับส่วนประกอบอีกสองสามอย่างที่หาได้ง่ายในตลาดเพื่อสร้างวงจรที่สมบูรณ์ มีฟลิปฟลอปชนิด D สองตัวซึ่งเป็นตัวควบคุมตัวเองซึ่งอยู่บน CD4013 IC นี้ รองเท้าแตะเหล่านี้มีอยู่ในหนึ่งในสองสถานะเช่น 0 หรือ 1 หน้าที่ของรองเท้าแตะเหล่านี้คือการจัดเก็บข้อมูล ทั้งสองโมดูลมีพินเอาต์ พินเหล่านี้มีชื่อเป็นข้อมูลอินพุตนาฬิกาตั้งค่ารีเซ็ตและพินเอาต์พุตสองตัว

ขั้นตอนที่ 1: การรวบรวมส่วนประกอบ (ฮาร์ดแวร์)

แนวทางที่ดีที่สุดในการเริ่มต้นโครงการคือการจัดทำรายการส่วนประกอบและทำการศึกษาส่วนประกอบเหล่านี้โดยสังเขปเนื่องจากไม่มีใครต้องการยึดติดอยู่ตรงกลางของโครงการเพียงเพราะส่วนประกอบที่ขาดหายไป รายการส่วนประกอบที่เราจะใช้ในโครงการนี้มีดังต่อไปนี้:

ขั้นตอนที่ 2: การรวบรวมส่วนประกอบ (ซอฟต์แวร์)

หลังจากดาวน์โหลด Proteus 8 Professional แล้วให้ออกแบบวงจรบนนั้น ฉันได้รวมการจำลองซอฟต์แวร์ไว้ที่นี่เพื่อให้ผู้เริ่มต้นออกแบบวงจรและทำการเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์ได้อย่างเหมาะสม

ขั้นตอนที่ 3: การทำงานของ D Flip-Flop

ฟลิปฟล็อปประเภท D คือฟลิปฟล็อปที่มีอินพุตเดียวเป็นไฟล์ ข้อมูล อินพุต มีชื่อว่า Delayed (D) flip flop เนื่องจากเมื่อได้รับอินพุตที่ขาอินพุตข้อมูลจะปรากฏที่ขาเอาต์พุตหลังจากเวลาผ่านไประยะหนึ่งเมื่อนาฬิกาสิ้นสุดลง ด้วยวิธีนี้ข้อมูลจะถูกถ่ายโอนจากด้านอินพุตไปยังด้านเอาต์พุตหลังจากการหน่วงเวลาที่ต้องการ อุปกรณ์นี้ใช้เป็นอุปกรณ์หน่วงเวลาและเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่า a สลัก.

ข้อมูลไบนารี 1 บิตจะถูกเก็บไว้ในอินพุตนาฬิกา สายป้อนจะควบคุมฟลิปฟล็อปในนาฬิกานี้ ใช้เพื่อตัดสินใจว่าข้อมูลถูกลบหรือรับรู้หรือไม่ เวลาส่วนใหญ่สัญญาณนาฬิกาคืออินพุต ถ้า Binary High หมายถึงลอจิก 1 ถูกส่งเป็นอินพุตนาฬิกาฟลิปฟล็อปจะจัดเก็บข้อมูลบนสายข้อมูล อินพุตข้อมูลจะตามด้วยเอาต์พุตปกติตราบเท่าที่สถานะของสายนาฬิกาเป็น สูง. สายป้อนข้อมูลจะรับรู้ทันทีที่สายนาฬิกากลายเป็นเลขฐานสองต่ำหรือลอจิก 0 ซึ่งหมายความว่าบิตที่เคยเก็บไว้ในฟลิปฟล็อปจะยังคงอยู่ เมื่อนาฬิกาอยู่ในระดับต่ำจะถูกละเว้น

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบวงจร

CD4013 เป็นวงจรรวมที่มาในแพ็คเกจอินไลน์คู่ 14 พิน มัน พิน 1 พิน 2 พิน 13 และ พิน 12ทั้งหมดเป็นเอาต์พุตเสริม แต่ในทั้งสองคู่พินหนึ่งจะผกผันของอีกอันหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ถ้า [in1 แสดง 1 แล้ว pin2 จะแสดง 0 ในทำนองเดียวกันคือกรณีของ pin12 และ pin13 อีกคู่หนึ่ง หมุดข้อมูลของ IC นี้คือ พิน 5 และ พิน 9และโดยทั่วไปแล้วหนึ่งในเอาต์พุตจะเชื่อมต่อกับพวกเขา ในวงจรของเรา pn5 ปิด IC เชื่อมต่อกับเอาท์พุทกลับด้าน Pin3 และ พิน 11 ได้รับการตั้งชื่อเป็นอินพุตนาฬิกาของ IC ฟลิปฟล็อปประเภท D จะทำงานเมื่อพินเหล่านี้รับสัญญาณอินพุตเพื่อให้อินพุตไปยังพินเหล่านี้ซึ่งเป็นแอสเทเบิ้ลมัลติไวเบรเตอร์ที่สร้างขึ้นโดยการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์สามารถใช้งานได้หรือสามารถใช้ลอจิกเกตเช่น NOR gate เพื่อทำงานเดียวกันได้ . เรากำลังใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อป้อนข้อมูลให้กับพินเหล่านี้ Pin4, Pin6และ พิน 8 พิน 10คือชุดและหมุดรีเซ็ตของ IC ตามลำดับ ผลลัพธ์จะได้รับหากหมุดใด ๆ เหล่านี้สูง สำหรับการป้องกันพินเหล่านี้เชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านตัวต้านทานที่มีค่าสูง พิน 14 คือขาจ่ายของ IC และ พิน 7คือขากราวด์ของ IC แหล่งจ่ายไฟหลักเชื่อมต่อกับพิน 14 และไม่ควรเกิน 15V หากมีค่ามากกว่า 15V IC อาจไหม้ได้ ขั้วลบของแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับขา 7 ของ IC

ใน ULN2003, พิน 1 ถึง พิน 7คือพินอินพุตเจ็ดพินของการกำหนดค่าดาร์ลิงตัน แต่ละพินเชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์และสามารถเปลี่ยนได้โดยใช้ 5V กับมัน พิน 8เป็นขากราวด์ของ IC และเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วลบของแบตเตอรี่ พินทดสอบของ IC นี้คือ พิน 9.pin10 ถึง pin16 คือพินเอาต์พุตของ IC นี้

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบส่วนประกอบ

ตอนนี้เมื่อเราทราบการเชื่อมต่อหลักและวงจรที่สมบูรณ์ของโครงการของเราแล้วให้เราก้าวไปข้างหน้าและเริ่มสร้างฮาร์ดแวร์ของโครงการของเรา สิ่งหนึ่งที่ต้องจำไว้คือวงจรจะต้องมีขนาดกะทัดรัดและส่วนประกอบต้องอยู่ใกล้กันมาก

1. ใช้ Veroboard และถูด้านที่มีทองแดงเคลือบด้วยกระดาษมีดโกน
2. ตอนนี้วางส่วนประกอบอย่างระมัดระวังและใกล้พอเพื่อให้ขนาดของวงจรไม่ใหญ่มาก
3. ทำการเชื่อมต่ออย่างระมัดระวังโดยใช้เหล็กบัดกรี หากเกิดข้อผิดพลาดขณะทำการเชื่อมต่อให้พยายามถอดการเชื่อมต่อออกและบัดกรีการเชื่อมต่ออีกครั้งอย่างถูกต้อง แต่สุดท้ายการเชื่อมต่อจะต้องแน่น
4. เมื่อทำการเชื่อมต่อทั้งหมดแล้วให้ทำการทดสอบความต่อเนื่อง ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การทดสอบความต่อเนื่องคือการตรวจสอบวงจรไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบว่ากระแสไฟฟ้าไหลไปในเส้นทางที่ต้องการหรือไม่ (ว่าอยู่ในวงจรทั้งหมดอย่างแน่นอน) การทดสอบความต่อเนื่องทำได้โดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย (ต่อสายในการจัดเรียง LED หรือชิ้นส่วนที่สร้างความปั่นป่วนตัวอย่างเช่นลำโพงเพียโซอิเล็กทริก) ในทางเลือก
5. หากการทดสอบความต่อเนื่องผ่านไปแสดงว่าทำวงจรได้เพียงพอตามที่ต้องการ ตอนนี้พร้อมสำหรับการทดสอบแล้ว
6. ต่อแบตเตอรี่เข้ากับวงจร

วงจรจะมีลักษณะดังภาพด้านล่าง:

ขั้นตอนที่ 6: การทำงานของวงจร

ตอนนี้เมื่อสร้างวงจรทั้งหมดแล้วให้เราทดสอบและดูว่าทำงานตามที่ต้องการหรือไม่

1. กดสวิตช์ S1. เมื่อทำเช่นนั้นพิน 6 ของ IC1 จะได้รับแรงดันไฟฟ้า เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น pin6 จะทำให้สถานะของพิน 1 ของ IC1 สูงด้วย
2. เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นพิน 2 ของ IC2 ก็จะได้รับเช่นกัน สูง. ดังนั้นสิ่งนี้จะส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกาของมอเตอร์เกียร์เนื่องจากเชื่อมต่อกับพินนี้ของ IC2 นี่จะเป็นการเริ่มเปิดม่าน
3. ตอนนี้ถ้าม่านเปิดเต็มขีด จำกัด หรือถ้าคุณต้องการหยุดกลางทางคุณก็ต้องกดสวิตช์ S2. สวิตช์ S2 เชื่อมต่อกับ Pin4 ของ IC1 จุดประสงค์ของสิ่งนี้ รีเซ็ต หมุดที่นี่คือการหยุดการหมุนของมอเตอร์เมื่อม่านจะหยุดโดยการรีเซ็ตสถานะของ IC1
4. ตอนนี้ถ้าคุณต้องการปิดม่านให้กดสวิตช์ S3 เป็นเวลาหนึ่ง, ซักพัก. สวิตช์นี้เชื่อมต่อกับ pin8 ของ IC1 พิน 8 ของ IC1 ยังเป็นพินที่กำหนด
5. หากม่านปิดสนิทหรือคุณต้องการหยุดกลางทางให้กดสวิตช์ S4. การดำเนินการนี้จะรีเซ็ตสถานะของ IC และสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะหยุดหมุน

นี่เป็นขั้นตอนทั้งหมดที่จะทำให้ม่านของคุณเปิดหรือปิดโดยอัตโนมัติ คุณไม่ต้องลุกไปดันผ้าม่านตอนนี้เพียงแค่กดปุ่มโดยนั่งในที่เดียวผ้าม่านก็จะเปิดหรือปิดโดยอัตโนมัติ