Al segle actual, si ens fixem en els voltants, veurem que la majoria de les coses que funcionen amb electricitat estan automatitzades de manera que es requereix menys esforç humà. Els enginyers intenten fabricar dispositius que es puguin integrar amb sistemes mecànics que els facin funcionar amb només prémer un botó. Veiem que a les nostres llars i oficines s’han d’impulsar a mà les cortines de les finestres, portes i terrassa, etc. per obrir-les i tancar-les. Això requereix un petit esforç humà perquè ens hem d’aixecar, moure cap a la finestra i empènyer les cortines les dues vegades mentre les tanquem i obrim. Aquest esforç es pot minimitzar integrant un circuit elèctric amb ell.
Obridor de cortines i circuit més proper
Molts circuits d'obertura de cortina estan disponibles al mercat. Són molt eficients però molt costosos. L’objectiu principal d’aquest article és dissenyar un circuit que s’utilitzarà per obrir o tancar les cortines amb només prémer un botó. Aquesta solució serà tan eficient com el circuit disponible al mercat i tindrà un cost molt baix. Utilitzarem dos circuits integrats i un motor pas a pas per realitzar aquesta tasca.
Com obrir i tancar el circuit automàticament?
El nucli d'aquest projecte són dos noms d'IC com CD4013 i ULN2003 . Aquests circuits integrats s’utilitzen amb alguns components més fàcilment disponibles al mercat per crear un circuit complet. Hi ha dues xancletes de tipus D que són autogovernadores, ubicades en aquest CD4013 IC. Aquestes xancletes existeixen en un dels dos estats, és a dir, 0 o 1. La tasca d’aquestes xancletes és emmagatzemar informació. Tots dos mòduls tenen un pinout. Aquests pins són noms de dades, entrada de rellotge, configuració, restabliment i un parell de pins de sortida.
Pas 1: recollida dels components (maquinari)
El millor enfocament per iniciar qualsevol projecte és fer una llista de components i fer un breu estudi d’aquests components perquè ningú voldrà quedar-se enmig d’un projecte només per falta d’un component. A continuació es mostra una llista de components que utilitzarem en aquest projecte:
- CD4013 IC
- Motor pas a pas
- Resistència de 5,6 k-ohm
- Condensador 1uF
- Veroboard
- Connexió de cables
- Resistència d'1 k-ohm (x2)
- Bateria de 9V
Pas 2: Recopilació dels components (programari)
- Proteus 8 Professional (es pot descarregar des de Aquí )
Després de descarregar el Proteus 8 Professional, dissenyeu-ne el circuit. He inclòs simulacions de programari aquí per tal que sigui convenient per als principiants dissenyar el circuit i fer les connexions adequades al maquinari.
Pas 3: Funcionament d'un xanclet D
Un xanclet de tipus D és un xanclet que té la seva única entrada com a DADES entrada. Es denomina xancla retardada (D) perquè quan se li dóna l'entrada al pin d'entrada, les dades apareixeran al pin de sortida després d'un temps quan finalitzi el rellotge. D'aquesta manera, les dades es transfereixen des del costat d'entrada al costat de sortida després d'un retard requerit. Aquest dispositiu s'utilitza com a dispositiu de retard i també es coneix com a pestell .
La informació binària d’1 bit s’emmagatzema a la seva entrada de rellotge. La línia d'entrada controla el xanclet d'aquest rellotge. S’utilitza per decidir si es retiren o es reconeixen les dades. La majoria de les vegades, s’inicia un senyal de rellotge. Si un valor binari alt significa que s'envia una lògica 1 com a entrada de rellotge, el xanclet emmagatzemarà les dades a la línia de dades. L'entrada de dades serà seguida simplement per la sortida normal, sempre que sigui l'estat de la línia del rellotge ALTA . La línia d'entrada de dades es reconeixerà tan aviat com la línia de rellotge es converteixi en binària baixa o lògica 0. Això vol dir que es conserva el bit que anteriorment s'emmagatzemava al xanclet. Quan el rellotge estigui baix, s'ignorarà.
Pas 4: Disseny del circuit
CD4013 és un circuit integrat que inclou un paquet de línia doble de 14 pins. Seu pin1, pin2, pin13, i pin12 tots són una sortida complementària, però en tots dos parells, un pin és invers de l'altre. Per exemple, si [a1 mostra 1, llavors pin2 mostrarà 0. De la mateixa manera és el cas de l'altre parell de pin12 i pin13. Els pins de dades d’aquest CI són pin5 i pin9 i, generalment, hi ha una de les sortides connectada. al nostre circuit pn5 apagat, el CI està connectat a la sortida inversora. Pin3 i Pin11 es denominen com a entrada de rellotge de l'IC. el xanclet de tipus D funciona quan aquests pins reben el senyal d'entrada per proporcionar l'entrada a aquests pins, es pot utilitzar un multivibrador Astable, fabricat mitjançant una configuració de transistor o les portes lògiques com la porta NOR es poden utilitzar per realitzar la mateixa tasca . Estem utilitzant un transistor per proporcionar l'entrada a aquests pins. Pin4, Pin6 , i Pin8, Pin10 és el pin establert i el restabliment de l'IC respectivament. La sortida es rebrà si algun d'aquests pins augmenta. Per protecció, aquests pins connectats a terra mitjançant una resistència d’alt valor. Pin14 és el passador de subministrament del CI i Pin7 és el passador de terra de l'IC. El subministrament principal està connectat al pin14 i no ha de ser superior a 15V. Si és superior a 15V, el CI pot cremar-se. El terminal negatiu de la bateria està connectat al pin7 de l’IC.
En ULN2003 , pin1 a pin7 són els set pins d'entrada de les configuracions de Darlington. cada pin està connectat a la base del transistor i es pot canviar només aplicant-hi 5V. Pin8 és el pin de terra del CI i està connectat directament al terminal negatiu de la bateria. El passador de prova d’aquest CI és pin9. pin10 a pin16 són els pins de sortida d’aquest CI.
Pas 5: Muntatge dels components
Ara, ja que coneixem les connexions principals i també el circuit complet del nostre projecte, anem a seguir endavant i comencem a fer el maquinari del nostre projecte. Cal tenir en compte que el circuit ha de ser compacte i que els components s’han de situar tan a prop.
- Agafeu un Veroboard i fregueu-ne el costat amb el revestiment de coure amb un paper raspador.
- Ara col·loqueu els components amb compte i prou a prop perquè la mida del circuit no sigui molt gran.
- Feu les connexions amb cura utilitzant soldadura. Si es comet algun error en fer les connexions, intenteu dessoldar-la i torneu a soldar-la correctament, però al final la connexió ha de ser estreta.
- Un cop realitzades totes les connexions, realitzeu una prova de continuïtat. En electrònica, la prova de continuïtat és la comprovació d’un circuit elèctric per comprovar si el flux de corrent en el recorregut desitjat (que certament és un circuit total). Es realitza una prova de continuïtat establint una mica de voltatge (cablejat en arranjament amb un LED o una part de creació de commoció, per exemple, un altaveu piezoelèctric) sobre el camí seleccionat.
- Si la prova de continuïtat supera, significa que el circuit es fa adequadament segons es desitgi. Ara està a punt per ser provat.
- Connecteu la bateria al circuit.
El circuit tindrà l’aspecte de la imatge següent:
Esquema de connexions
Pas 6: Operacions del circuit
Ara, ja que es fa tot el circuit, provem-lo i comprovem si funciona o no.
- Premeu el botó S1 . En fer-ho, es subministrarà tensió al pin6 de l'IC1. Quan això succeeix, pin6 farà que l'estat de pin1 de l'IC1 HIGH amb ell.
- Quan això passa, també s’obté el pin2 de l’IC2 ALTA . Per tant, això comportarà el moviment en sentit horari del motor reductor perquè està connectat a aquest pin de l’IC2. Això començarà a obrir la cortina.
- Ara, si la cortina s'obre al límit màxim o si voleu aturar-la al mig del camí, només cal que premeu l'interruptor S2 . El commutador S2 està connectat al Pin4 de l'IC1. El propòsit d’això Restableix el pin aquí és per aturar la rotació del motor quan s'ha d'aturar la cortina restablint l'estat de IC1.
- Ara, si voleu tancar la cortina, premeu l'interruptor S3 per una estona. Aquest commutador està connectat al pin8 de l'IC1. pin8 de l'IC1 també és un pin fixat.
- Si la cortina està completament tancada o voleu aturar-la al mig del camí, només cal que premeu l'interruptor S4 . Això restablirà l'estat del CI i el motor pas a pas deixarà de girar.
Aquest va ser tot el procediment per obrir o tancar la cortina automàticament. No us heu d’aixecar i empènyer les cortines Ara, només heu de prémer els botons asseguts en un lloc i les cortines s’obriran o es tancaran automàticament.
