Erstellen einer elektronischen Briefkastenschaltung

Ein Briefkasten wird verwendet, um die mail vom Absender gesendet und außerhalb der Häuser oder Büros installiert. Der Postbote wirft die Post in diesen Kasten und später wird diese Post von den Bewohnern des Hauses abgeholt. Als der Postbote am Haus ankommt, wirft er den Brief einfach in den Briefkasten und geht weg, ohne die Bewohner aufzufordern, den Brief herauszunehmen. Wie gut wäre es, wenn wir diesen Prozess so automatisieren würden, dass die Bewohner ihn sofort kennenlernen und abholen, wenn der Brief in die Schachtel fällt? In diesem Projekt werde ich eine elektronische Briefkastenschaltung herstellen, die sowohl zu Hause als auch in Büros verwendet werden kann. Die wichtigste Komponente in diesem Projekt ist die LED. Mit technologischem Fortschritt, Leuchtdioden (LEDs) wurden erfunden und produzierten weniger Kohlenstoff und trugen somit zur Minimierung der globalen Erwärmung bei. Die Nachfrage nach LEDs steigt heutzutage rasant, weil sie nicht viel kosten und länger halten. Sobald der Brief in die Box eingeworfen wird, hört die LED auf zu leuchten und es ist das Zeichen für einen Brief in der Box. Dieser Stromkreis wird in den Briefkasten gelegt, der außerhalb des Hauses installiert ist. Beim Platzieren des Stromkreises ist besondere Sorgfalt erforderlich, damit der Brief korrekt erkannt wird. Lass uns keine Sekunde verschwenden und das erledigen.

Wie integriere ich grundlegende Schaltungskomponenten in das Schaltungsdesign?

Der beste Ansatz, um ein Projekt zu starten, besteht darin, eine Liste der Komponenten zu erstellen und diese Komponenten kurz zu studieren, da niemand nur wegen einer fehlenden Komponente mitten in einem Projekt bleiben möchte. Die Leiterplatte wird für die Montage der Schaltung auf Hardware bevorzugt, da sich die Komponenten auf dem Steckbrett lösen können und die Schaltung kurz wird. Daher wird die Leiterplatte bevorzugt.

Schritt 1: Benötigte Komponenten (Hardware)

Schritt 2: Benötigte Komponenten (Software)

Entwerfen Sie nach dem Herunterladen des Proteus 8 Professional die Schaltung darauf. Ich habe hier Softwaresimulationen eingefügt, damit es für Anfänger bequem sein kann, die Schaltung zu entwerfen und entsprechende Verbindungen an der Hardware herzustellen.

Schritt 3: Das Funktionsprinzip verstehen

Das Arbeitsprinzip des Projekts ist recht einfach. Die Schaltung wird von einer 9V DC Batterie gespeist. Es kann jedoch auch ein AC-DC-Adapter verwendet werden, um diesen Stromkreis mit Strom zu versorgen, da unsere Anforderung 9 V DC beträgt. Wir müssen das Vorhandensein des Briefes im Briefkasten identifizieren und zum Identifizieren des Briefes ist der LDR zusammen mit einer LED angeschlossen, die als Lichtquelle im Briefkasten dient. Der Widerstand des LDR ist umgekehrt proportional zur Lichtintensität, was bedeutet, dass eine größere Lichtintensität, geringerer Widerstand des LDR. Wenn kein Licht vorhanden ist, ist der Widerstand von LDR sehr HOCHund sobald das Licht auf den LDR fällt, nimmt der Widerstand des LDR ab. Die Position der LED wird so eingestellt, dass, wenn das von der LED emittierte Licht direkt auf das LDR fällt und der fallengelassene Buchstabe ein Kästchen ist, das Licht am LDR behindert. Diese Änderung wird erkannt durch LM741 und der NOR-Gatter CD4001 und die LED wird verwendet, um das Vorhandensein eines Buchstabens anzuzeigen.

Schritt 4: Analyse der Schaltung

Der lichtabhängige Widerstand spielt eine wichtige Rolle in der Schaltung. Es ist für das Drehen zuständig AUF und AUSdie LED. Der LDR folgt dem Prinzip der Fotoleitfähigkeit. Der Widerstand des LDR variiert, wenn Licht darauf fällt. Wenn das Licht auf LDR fällt, nimmt sein Widerstand ab und wenn es im Dunkeln platziert wird, erhöht sich sein Widerstand. Daher hängt das Schalten der LED vom Widerstand des LDR ab. Bevor Sie diesen Artikel lesen, wird dringend empfohlen, die Tabelle der Logikgatter von . zu lesen NOCH. Es kann gegoogelt oder hier gefunden werden. Der Operationsverstärker 741, NOR Gate CD4001 und LDR sind das Rückgrat der Schaltung. Der LDR und die LED werden an der Öffnung des Briefkastens angebracht, damit das Licht der LED weiter auf den LDR fällt. Daher wird der OpAmp 741 HOCH. Dieses Signal wird an Pin1 von CD4001 geliefert und dieses NOR-Gatter erzeugt das HOCHAusgang, wenn alle Eingänge niedrig sind. Daher leuchtet die LED weiter, wenn sich kein Brief im Briefkasten befindet. Sobald der Brief in die Kiste geworfen wird, wird der Widerstand von LDR sehr HOCH und die Ausgabe von LM741 wird NIEDRIG. Dieses LOW-Signal wird weiter an CD4001 geliefert, was zu einer (0) Ausgabe an Pin 3 des NOR-Gatters führt. Dies erzeugt das HIGH (1) an Pin4. Dies liegt an den Eingängen, die an das zweite Gate von Pin 3 gegeben werden, und es ist unten in der Schaltung zu sehen, dass beide Eingänge (0) sind, daher ist der Ausgang an Pin 4 HOCH. Aufgrund aller Operationen, die über dem Ausgang an Pin 11 stattfinden, wird HOCH und die LED hört auf zu leuchten und zeigt an, dass sich ein Buchstabe in der Box befindet. Die LED bleibt AUS bis die Buchstaben aus der Box genommen werden und die LED wieder zu leuchten beginnt.

Schritt 5: Simulation der Schaltung

Bevor Sie die Schaltung erstellen, ist es besser, alle Messwerte mit einer Software zu simulieren und zu untersuchen. Die Software, die wir verwenden werden, ist die Proteus Design Suite. Proteus ist eine Software, auf der elektronische Schaltungen simuliert werden.

1. Nachdem Sie die Proteus-Software heruntergeladen und installiert haben, öffnen Sie sie. Öffnen Sie einen neuen Schaltplan, indem Sie auf klicken ISSymbol im Menü.
2. Wenn der neue Schaltplan erscheint, klicken Sie auf das PSymbol im Seitenmenü. Es öffnet sich eine Box, in der Sie alle verwendeten Komponenten auswählen können.
3. Geben Sie nun den Namen der Komponenten ein, die verwendet werden, um die Schaltung zu erstellen. Die Komponente wird in einer Liste auf der rechten Seite angezeigt.
4. Suchen Sie auf die gleiche Weise wie oben alle Komponenten. Sie erscheinen in der Geräte Aufführen.

Schritt 6: Erstellen eines PCB-Layouts

Da wir die Hardwareschaltung auf einer Platine erstellen werden, müssen wir zuerst ein PCB-Layout für diese Schaltung erstellen.

1. Um das PCB-Layout auf Proteus zu erstellen, müssen wir zunächst die PCB-Packages jeder Komponente im Schaltplan zuweisen. Um Pakete zuzuweisen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Komponente, der Sie das Paket zuweisen möchten, und wählen Sie Verpackungswerkzeug.
2. Klicken Sie im oberen Menü auf die Option ARIES, um einen PCB-Schaltplan zu öffnen.
3. Platzieren Sie aus der Komponentenliste alle Komponenten auf dem Bildschirm in einem Design, wie Ihre Schaltung aussehen soll.
4. Klicken Sie auf den Track-Modus und verbinden Sie alle Pins, die Ihnen die Software mitteilt, indem Sie auf einen Pfeil zeigen.

Schritt 7: Schaltplan

Nach dem Erstellen des PCB-Layouts sieht der Schaltplan wie folgt aus:

Schritt 8: Einrichten der Hardware

Da wir nun die Schaltung per Software simuliert haben und sie einwandfrei funktioniert. Lassen Sie uns nun weitermachen und die Komponenten auf der Leiterplatte platzieren. Nachdem die Schaltung in der Software simuliert und ihr PCB-Layout erstellt wurde, wird das Schaltungslayout auf Butterpapier gedruckt. Bevor Sie das Butterpapier auf die Leiterplatte legen, verwenden Sie den Leiterplattenschaber, um die Leiterplatte zu reiben, damit die Kupferschicht auf der Leiterplatte von der Oberseite der Leiterplatte verringert wird.

Dann wird das Butterpapier auf die Platine gelegt und gebügelt, bis die Schaltung auf der Platine gedruckt ist (Dauer ca. fünf Minuten).

Wenn nun die Schaltung auf die Platine gedruckt wird, wird sie in das FeCl . getaucht₃ Lösung aus heißem Wasser, um überschüssiges Kupfer von der Platine zu entfernen, bleibt nur das Kupfer unter der gedruckten Schaltung zurück.

Danach reiben Sie die Platine mit dem Schaber ab, damit die Verdrahtung hervortritt. Bohren Sie nun die Löcher an den entsprechenden Stellen und platzieren Sie die Bauteile auf der Platine.

Löten Sie die Komponenten auf der Platine. Überprüfen Sie abschließend die Kontinuität des Stromkreises und wenn an irgendeiner Stelle eine Unterbrechung auftritt, entlöten Sie die Komponenten und schließen Sie sie wieder an. In der Elektronik ist die Durchgangsprüfung die Überprüfung eines elektrischen Stromkreises, um zu überprüfen, ob Strom in dem gewünschten Pfad fließt (dass es sich mit Sicherheit um einen Gesamtstromkreis handelt). Eine Durchgangsprüfung wird durchgeführt, indem eine kleine Spannung (verdrahtet in Verbindung mit einer LED oder einem wirbelerzeugenden Teil, z. Wenn der Durchgangstest bestanden ist, bedeutet dies, dass die Schaltung wie gewünscht ausreichend hergestellt ist. Es ist jetzt bereit zum Testen. Es ist besser, Heißkleber mit einer Heißklebepistole auf die Plus- und Minuspole der Batterie aufzutragen, damit sich die Pole der Batterie nicht vom Stromkreis lösen können.

Schritt 9: Testen der Schaltung

Nach dem Zusammenbau der Hardwarekomponenten auf der Leiterplatte und der Überprüfung der Kontinuität müssen wir überprüfen, ob unsere Schaltung ordnungsgemäß funktioniert oder nicht. Wir testen unsere Schaltung. Installieren Sie den Stromkreis im Briefkasten, der außerhalb des Hauses aufgestellt ist, und überwachen Sie die Batterie weiter. Wenn die Lebensdauer der Batterie abgelaufen ist, wird sie durch eine neue ersetzt. Diese Schaltung kann auch in Büros installiert werden.