Com sincronitzar les llums de casa vostra amb el clima exterior?

Hi ha enllumenats públics fora de casa, als balcons o als jardins que s’han d’encendre o apagar manualment. Podem utilitzar Philips Hue llums a les nostres llars que varien la seva brillantor i color segons el clima exterior, però per fer-ho hem de substituir totes les bombetes de les nostres llars i, en segon lloc, hem de pagar l’aplicació per al funcionament de les bombetes disponibles a Playstore i iOS. Per tant, dissenyarem un circuit electrònic a casa que canviarà els llums segons el clima exterior i també generarà una alerta si està a punt de començar les precipitacions. El circuit no és molt complex i el pot preparar qualsevol persona que tingui coneixements bàsics sobre components elèctrics com resistències, condensadors i transistors.

Prototip

Com integrar components elèctrics bàsics per al disseny de circuits?

Ara, ja que coneixem el resum del projecte, anem a avançar i recollim informació diferent per començar a treballar. Primer farem una llista dels components i després muntarem tots els components junts per fer un sistema de treball. Farem aquest circuit en una placa PCB i després el col·locarem a l’exterior perquè pugui detectar el clima adequadament.

Pas 1: components necessaris (maquinari)

Abans d’iniciar qualsevol projecte, si volem evitar la por d’encallar-se al mig del projecte, hauríem de tenir una llista completa de tots els components que necessitarem mentre treballem al projecte. Es tracta d’un enfocament excel·lent que permet estalviar molt de temps i esforç. A continuació es mostra una llista completa de tots els components que s’utilitzen en aquest projecte. Tots aquests components estan fàcilment disponibles al mercat.

• FeCl3
• Tauler PCB
• Soldador
• Pistola de cola calenta
• Multímetre digital

Pas 2: components necessaris (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 perquè sigui convenient per als principiants dissenyar el circuit i fer les connexions adequades al maquinari.

Pas 3: Principi de treball

El circuit serà l’encarregat de girar els llums ACTIVAT i DESACTIVAT segons el clima exterior. El circuit constarà de dues porcions. La primera porció estarà dissenyada per detectar precipitacions a l'exterior i tan bon punt comencin les precipitacions, s'activarà el mòdul de relé i els llums que es connectaran al mòdul començaran a brillar. El brunzidor també es connectarà en aquesta porció del circuit i també s’activarà quan comenci la pluja, de manera que actuarà com una alarma per a les persones de l’interior de la casa que la pluja està a punt d’iniciar-se. La segona part del circuit serà l’encarregada de canviar els llums durant la sortida i la posta de sol. La columna vertebral d’aquest circuit serà LDR (Light Dependent Resistor) perquè varia la seva resistència amb la intensitat de la llum. La resistència d'un LDR és inversament proporcional a la intensitat de la llum, la qual cosa significa que la intensitat de la llum és més gran, menor serà la resistència de la LDR. La sensibilitat del mòdul LDR es pot canviar mitjançant un fitxer pom de potenciòmetre al mòdul.

Pas 4: Simulant el circuit

Abans de fer el circuit, és millor simular i examinar totes les lectures d’un programari. El programari que farem servir és el Suite de disseny Proteus . Proteus és un programari en què es simulen circuits electrònics:

1. Després de descarregar i instal·lar el programari Proteus, obriu-lo. Obriu un esquema nou fent clic a ISIS icona al menú.

   Nou esquema

   
   
   
2. Quan aparegui el nou esquema, feu clic a Pàg al menú lateral. S’obrirà un quadre on podeu seleccionar tots els components que s’utilitzaran.
3. Ara escriviu el nom dels components que s’utilitzaran per fer el circuit. El component apareixerà en una llista a la part dreta.

   Selecció de components

4. De la mateixa manera, com a l'anterior, cerqueu tots els components de l'anterior. Apareixeran al Dispositius Llista.

   Llista de components

Pas 5: feu un disseny de PCB

Com ho farem maquinari circuit en un PCB, primer hem de fer un disseny de PCB per a aquest circuit.

1. Per fer el disseny de PCB a Proteus, primer hem d'assignar els paquets de PCB a tots els components de l'esquema. per assignar paquets, feu clic amb el botó dret del ratolí al component que vulgueu assignar i seleccioneu Eina d'embalatge.

   Assigneu paquets

2. Feu clic a l'opció ARIES al menú superior per obrir un esquema de PCB.
3. A la llista de components, col·loqueu tots els components a la pantalla en un disseny que vulgueu que tingui el vostre circuit.
4. Feu clic al mode pista i connecteu tots els pins que el programari us indica que connecteu apuntant una fletxa.

Pas 6: diagrama del circuit

Després de muntar els components i cablejar-los, el diagrama del circuit hauria de ser així:

Esquema de connexions

Pas 7: Muntatge del maquinari

Com ara hem simulat el circuit amb programari, funciona perfectament. Ara avancem i col·loquem els components a la placa de circuit imprès. Un PCB és una placa de circuit imprès. És un tauler completament recobert de coure per un costat i totalment aïllant de l’altre costat. Fer el circuit a la PCB és comparativament un procés llarg. Després de la circuit es simula al programari i es fa el disseny del PCB, el disseny del circuit s’imprimeix en un paper mantega. Abans de col·locar el paper de mantega al tauler del PCB, utilitzeu un raspador per fregar el tauler de manera que la capa de coure del tauler es redueixi des de la part superior del tauler.

Eliminació de la capa de coure

A continuació, es col·loca el paper de mantega a la placa PCB i es planxa fins que el circuit s’imprimeix a la placa (es triga aproximadament cinc minuts).

Tauler de PCB de ferro

Ara, quan s’imprimeix el circuit a la placa, es submergeix al FeCl₃solució d’aigua calenta per eliminar el coure addicional de la placa, només quedarà el coure del circuit imprès.

Traieu la capa de coure

Després, fregueu la placa PCB amb el raspador perquè el cablejat sigui destacat. Ara practiqueu els forats als llocs respectius i col·loqueu els components a la placa de circuit.

Perforació de PCB

Soldeu els components de la placa d’acord amb el diagrama de circuits que es mostra anteriorment. Finalment, comproveu la continuïtat del circuit i si es produeix discontinuïtat en qualsevol lloc, dessoldeu els components i torneu-los a connectar. Apliqueu una pistola de cola calenta als borns del circuit per tal que la bateria no es pugui desprendre si s’hi aplica pressió.

Comprovació de la continuïtat del circuit

Pas 8: proveu el circuit i dissenyeu-ne la cobertura

Ara, com que el nostre maquinari està a punt, el col·locarem fora de casa en un lloc adequat si hi ha llum solar i hi cauen precipitacions. Col·loqueu-lo a l'exterior durant el dia i espereu que la llum del sol caigui sobre ella. En el meu cas, heu connectat tots els llums del dormitori, els llums de terrassa i els llums del garatge a la segona porció del circuit i, tan bon punt es pon el sol i augmenta la resistència del LDR, aquests llums es giren ACTIVAT . En segon lloc, quan comencen les precipitacions i comença a caure aigua sobre el sensor de gotes de pluja, els llums de la cuina i de la sala s’encenen junt amb el brunzidor que mostra la indicació de pluja i s’encenen DESACTIVAT a mesura que s’atura la pluja. He inclòs el brunzidor al circuit perquè, si heu rentat la roba i l'heu col·locat a l'exterior per assecar-la, pugueu fer els arranjaments adequats si ha començat la pluja. Si coneixeu bé els circuits elèctrics, podeu canviar les connexions del circuit i controlar els llums que vulgueu. Connecteu l'adaptador de 12 V amb el circuit per engegar-lo o podeu utilitzar una bateria de 12 V CC per alimentar-lo també.

Mòdul de relés

Després de provar el circuit, col·loqueu-lo en una coberta perquè no quedi curt quan s’exposa a l’aigua. Podeu col·locar-lo dins d’una carmanyola o dissenyar-ne la carcassa utilitzant qualsevol altre material resistent a l’aigua. Es pot dissenyar fàcilment a casa.

Recomanacions

1. És millor dissenyar el sensor de pluja a casa mitjançant un petit tros de PCB. Imprimiu un patró en ziga-zaga i enganxeu-lo al tauler i realitzeu el gravat tal com es mostra a la part superior.

   Sensor de gotes de pluja

Ara heu dissenyat el circuit per a la vostra llar que s’encarregarà d’operar llums de casa teva . No us oblideu de compartir la vostra experiència després de fer el vostre propi prototip i de seguir visitant el nostre lloc web en el futur per a interessants projectes d’enginyeria.