การทำวงจรกล่องจดหมายอิเล็กทรอนิกส์

กล่องจดหมายใช้เพื่อรับไฟล์ จดหมาย ส่งโดยผู้ส่งและติดตั้งนอกบ้านหรือสำนักงาน บุรุษไปรษณีย์วางจดหมายลงในกล่องนั้นและต่อมาจดหมายนั้นจะถูกหยิบขึ้นมาจากผู้อยู่อาศัยในบ้าน เมื่อบุรุษไปรษณีย์มาถึงบ้าน เขาก็แค่หย่อนจดหมายลงในกล่องและจากไปโดยไม่แจ้งชาวบ้านให้นำจดหมายนั้นออกไป จะดีแค่ไหนถ้าเราทำให้กระบวนการนี้เป็นไปโดยอัตโนมัติเพื่อที่เมื่อใดก็ตามที่จดหมายถูกทิ้งลงในกล่องผู้อยู่อาศัยจะรู้และหยิบมันขึ้นมาโดยไม่ชักช้า ในโครงการนี้ฉันจะทำวงจรตู้จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถใช้ในบ้านและสำนักงาน ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในโครงการนี้คือ LED ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี ไดโอดเปล่งแสง (LED) ถูกประดิษฐ์ขึ้นและผลิตคาร์บอนน้อยลงและด้วยเหตุนี้จึงมีส่วนช่วยลดภาวะโลกร้อน ความต้องการ LED เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปัจจุบันเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายไม่มากนักและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ทันทีที่ตัวอักษรหล่นลงในกล่องไฟ LED จะหยุดเรืองแสงและเป็นสัญลักษณ์ของตัวอักษรในกล่อง. วงจรนี้จะถูกวางไว้ในตู้จดหมายที่ติดตั้งนอกบ้านและในขณะที่วางวงจรนั้นจำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้ตรวจพบตัวอักษรได้อย่างถูกต้อง อย่าเสียเวลาสักวินาทีเดียวและทำสิ่งนี้ให้ลุล่วง

วิธีการรวมส่วนประกอบของวงจรพื้นฐานในการออกแบบวงจร?

วิธีที่ดีที่สุดในการเริ่มโครงการคือการทำรายการส่วนประกอบและศึกษาส่วนประกอบเหล่านี้โดยย่อ เพราะไม่มีใครอยากติดอยู่ตรงกลางของโครงการเพียงเพราะองค์ประกอบที่ขาดหายไป แผงวงจรพิมพ์เป็นที่ต้องการสำหรับการประกอบวงจรบนฮาร์ดแวร์เพราะถ้าเราประกอบชิ้นส่วนบนเขียงหั่นขนมอาจถอดออกได้และวงจรจะสั้นดังนั้น PCB จึงเป็นที่ต้องการ

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่ต้องการ (ฮาร์ดแวร์)

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบที่จำเป็น (ซอฟต์แวร์)

หลังจากดาวน์โหลด Proteus 8 Professional แล้วให้ออกแบบวงจรบนนั้น ฉันได้รวมการจำลองซอฟต์แวร์ไว้ที่นี่ เพื่อให้ผู้เริ่มต้นออกแบบวงจรและเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์อย่างเหมาะสมอาจสะดวก

ขั้นตอนที่ 3: ทำความเข้าใจหลักการทำงาน

หลักการทำงานของโครงการค่อนข้างง่าย วงจรใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 9V DC อย่างไรก็ตาม สามารถใช้อะแดปเตอร์ AC เป็น DC เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรนี้ได้ เนื่องจากความต้องการของเราคือ 9V DC เราจำเป็นต้องระบุการมีอยู่ของตัวอักษรในแถบดำและแถบดำเพื่อระบุตัวอักษร LDR จะเชื่อมต่อกับ LED ที่จะทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงในกล่อง ความต้านทานของ LDR แปรผกผันกับความเข้มของแสงซึ่งหมายถึงความเข้มของแสงที่มากขึ้นความต้านทานของ LDR จะลดลง เมื่อไม่มีแสงความต้านทานของ LDR จะมาก สูงและเมื่อแสงเริ่มตกลงบน LDR ความต้านทานของ LDR จะลดลง ตำแหน่งของ LED จะถูกปรับในลักษณะที่เมื่อแสงที่ปล่อยออกมาจาก LED ตกลงบน LDR โดยตรงและตัวอักษรที่หลุดออกไปจะเป็นกล่องขัดขวางไม่ให้แสงตกบน LDR ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงนี้โดย LM741 และ ประตู NOR CD4001 และไฟ LED ใช้เพื่อระบุการมีอยู่ของตัวอักษร

ขั้นตอนที่ 4: การวิเคราะห์วงจร

ตัวต้านทานแบบพึ่งพาแสงมีบทบาทสำคัญในวงจร มีหน้าที่ในการหมุน บน และ ปิดLED. LDR เป็นไปตามหลักการของการนำแสง ความต้านทานของ LDR จะแตกต่างกันไปเมื่อแสงตกกระทบ เมื่อแสงตกกระทบกับ LDR ความต้านทานจะลดลงและเมื่อวางไว้ในที่มืดความต้านทานจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นการเปลี่ยน LED จึงขึ้นอยู่กับความต้านทานของ LDR ก่อนอ่านบทความนี้ขอแนะนำให้อ่านตารางลอจิกเกตของ อ. สามารถ googled หรือพบได้ที่นี่ Operational Amplifier 741, NOR Gate CD4001 และ LDR เป็นกระดูกสันหลังของวงจร LDR และ LED จะถูกติดตั้งไว้ที่ช่องเปิดของกล่องจดหมายเพื่อให้แสงจาก LED ตกลงบน LDR ดังนั้น OpAmp 741 จะเป็น สูง. สัญญาณนั้นถูกส่งไปยัง Pin1 ของ CD4001 และ NOR Gate นี้จะสร้าง สูงเอาต์พุตเมื่ออินพุตทั้งหมดต่ำ ดังนั้นไฟ LED จะยังคงติดสว่างเมื่อไม่มีตัวอักษรอยู่ในกล่องจดหมาย ทันทีที่ตัวอักษรถูกทิ้งลงในกล่องความต้านทานของ LDR จะมากขึ้น สูง และผลลัพธ์ของ LM741 จะกลายเป็น ต่ำ. สัญญาณ LOW นี้มีให้เพิ่มเติมใน CD4001 ซึ่งจะส่งผลให้มีเอาต์พุต (0) ที่พิน 3 ของ NOR Gate สิ่งนี้จะสร้าง HIGH (1) บนพิน 4 เนื่องจากอินพุตที่กำหนดให้กับประตูที่สองจากพิน 3 และสามารถเห็นได้ด้านล่างในวงจรที่อินพุตทั้งสองเป็น (0) ดังนั้นเอาต์พุตที่พิน 4 จะเป็น สูง. เนื่องจากการดำเนินการทั้งหมดที่เกิดขึ้นเหนือเอาต์พุตที่พิน 11 จะเป็น สูง และไฟ LED จะหยุดเรืองแสงและจะระบุว่ามีตัวอักษรอยู่ในกล่อง ไฟ LED ยังคงอยู่ ปิด จนกว่าตัวอักษรจะถูกนำออกจากกล่องและไฟ LED จะเริ่มติดสว่างอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 5: จำลองวงจร

ก่อนสร้างวงจร ควรจำลองและตรวจสอบการอ่านทั้งหมดในซอฟต์แวร์ก่อน ซอฟต์แวร์ที่เราจะใช้คือไฟล์ Proteus Design Suite. Proteus เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้จำลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์

1. หลังจากคุณดาวน์โหลดและติดตั้งซอฟต์แวร์ Proteus แล้วให้เปิดขึ้นมา เปิดแผนผังใหม่โดยคลิกที่ไฟล์ ISISไอคอนบนเมนู
2. เมื่อแผนผังใหม่ปรากฏขึ้น ให้คลิกที่ ปไอคอนบนเมนูด้านข้าง เพื่อเปิดช่องให้คุณเลือกส่วนประกอบทั้งหมดที่จะใช้
3. ตอนนี้พิมพ์ชื่อของส่วนประกอบที่จะใช้ในการสร้างวงจร ส่วนประกอบจะปรากฏในรายการทางด้านขวา
4. ในทำนองเดียวกันข้างต้นให้ค้นหาส่วนประกอบทั้งหมด พวกเขาจะปรากฏในไฟล์ อุปกรณ์ รายการ.

ขั้นตอนที่ 6: การสร้างเค้าโครง PCB

ในขณะที่เรากำลังจะสร้างวงจรฮาร์ดแวร์บน PCB เราจำเป็นต้องสร้างเค้าโครง PCB สำหรับวงจรนี้ก่อน

1. ในการสร้างเค้าโครง PCB บน Proteus อันดับแรกเราต้องกำหนดแพ็คเกจ PCB ให้กับทุกส่วนประกอบบนแผนผัง ในการกำหนดแพ็กเกจให้คลิกเมาส์ขวาที่ส่วนประกอบที่คุณต้องการกำหนดแพ็กเกจแล้วเลือก เครื่องมือบรรจุภัณฑ์
2. คลิกที่ตัวเลือก ARIES ที่เมนูด้านบนเพื่อเปิดแผนผัง PCB
3. จากรายการส่วนประกอบวางส่วนประกอบทั้งหมดบนหน้าจอในการออกแบบที่คุณต้องการให้วงจรของคุณมีลักษณะ
4. คลิกที่โหมดติดตามและเชื่อมต่อหมุดทั้งหมดที่ซอฟต์แวร์บอกให้คุณเชื่อมต่อโดยชี้ลูกศร

ขั้นตอนที่ 7: แผนภาพวงจร

หลังจากสร้างเค้าโครง PCB แล้วแผนภาพวงจรจะมีลักษณะดังนี้:

ขั้นตอนที่ 8: การตั้งค่าฮาร์ดแวร์

เนื่องจากตอนนี้เราได้จำลองวงจรบนซอฟต์แวร์แล้วและทำงานได้ดีอย่างสมบูรณ์ ตอนนี้ให้เราไปข้างหน้าและวางส่วนประกอบบน PCB หลังจากจำลองวงจรบนซอฟต์แวร์และสร้างโครงร่าง PCB แล้วโครงร่างวงจรจะถูกพิมพ์ลงบนกระดาษเนย ก่อนวางกระดาษเนยบนบอร์ด PCB ให้ใช้ที่ขูด PCB ถูบอร์ดเพื่อให้ชั้นทองแดงบนกระดานลดลงจากด้านบนของบอร์ด

จากนั้นวางกระดาษเนยลงบนแผ่น PCB และรีดจนพิมพ์วงจรบนกระดาน (ใช้เวลาประมาณห้านาที)

ตอนนี้เมื่อพิมพ์วงจรบนบอร์ดมันจะถูกจุ่มลงใน FeCl₃ สารละลายน้ำร้อนเพื่อขจัดทองแดงส่วนเกินออกจากบอร์ดจะเหลือเฉพาะทองแดงที่อยู่ใต้วงจรพิมพ์เท่านั้น

หลังจากนั้นถูบอร์ด PCB ด้วย scrapper เพื่อให้สายไฟโดดเด่น ตอนนี้เจาะรูในตำแหน่งที่เกี่ยวข้องและวางส่วนประกอบบนแผงวงจร

บัดกรีส่วนประกอบบนบอร์ด สุดท้ายตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจรและหากความไม่ต่อเนื่องเกิดขึ้นที่ตำแหน่งใดก็ตามที่ถอดชิ้นส่วนออกและเชื่อมต่ออีกครั้ง ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การทดสอบความต่อเนื่องคือการตรวจสอบวงจรไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบว่ากระแสไฟฟ้าไหลไปในเส้นทางที่ต้องการหรือไม่ (ว่าอยู่ในวงจรทั้งหมดอย่างแน่นอน) การทดสอบความต่อเนื่องทำได้โดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย (ต่อสายในการจัดเรียง LED หรือชิ้นส่วนที่สร้างความปั่นป่วนตัวอย่างเช่นลำโพงเพียโซอิเล็กทริก) ตามวิธีที่เลือก หากการทดสอบความต่อเนื่องผ่านไปแสดงว่าทำวงจรได้เพียงพอตามที่ต้องการ ตอนนี้พร้อมสำหรับการทดสอบแล้ว ควรใช้กาวร้อนโดยใช้ปืนกาวร้อนกับขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่เพื่อไม่ให้ขั้วของแบตเตอรี่หลุดออกจากวงจร

ขั้นตอนที่ 9: การทดสอบวงจร

หลังจากประกอบชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์บนบอร์ด PCB และตรวจสอบความต่อเนื่องแล้วเราจำเป็นต้องตรวจสอบว่าวงจรของเราทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่เราจะทดสอบวงจรของเรา ติดตั้งวงจรในกล่องจดหมายที่วางอยู่นอกบ้านและคอยตรวจสอบแบตเตอรี่ เมื่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่สิ้นสุดลงแบตเตอรี่ใหม่จะถูกแทนที่ วงจรนี้สามารถติดตั้งในสำนักงานได้เช่นกัน