Πώς να ελέγξετε τις οικιακές συσκευές χρησιμοποιώντας πλάκες αφής;

Το Σύστημα Αυτοματισμού είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο ηλεκτρονικών συσκευών, συστημάτων ψυχαγωγίας και οικιακών ειδών που λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό το σύστημα είναι πολύ ακριβό όταν αγοράζεται από την αγορά. Είναι η ταχύτερα αναπτυσσόμενη ιδέα του σύγχρονου κόσμου. Ο έξυπνος οικιακός αυτοματισμός είναι μια έννοια στην οποία ένα στοιχείο όπως η μονάδα ρελέ χρησιμοποιείται για τον έλεγχο διαφόρων ηλεκτρονικών παραμέτρων ενός σπιτιού, για παράδειγμα, εναλλαγή οικιακών συσκευών, παρακολούθηση συναγερμών ασφαλείας, αυτοματισμός γκαράζ κλπ. Σε αυτό το έργο, το σπίτι Οι συσκευές θα ελέγχονται χρησιμοποιώντας τις πλάκες αφής. Αφού ολοκληρώσουμε το έργο, θα τοποθετούσαμε το κύκλωμα σε κατάλληλο μέρος, έτσι ώστε οι συσκευές να γυρίσουν ΕΠΙ και ΜΑΚΡΙΑ ΑΠΟ αυτόματα όταν πιέζετε την πλάκα αφής με το δάχτυλο.

Κύκλωμα πλακών αφής

555 Το χρονόμετρο IC είναι η καρδιά αυτού του κυκλώματος. Αυτό το IC θα ελέγχει τη λειτουργία όταν το δάχτυλο θα ακουμπήσει στην αντίστοιχη πλάκα. Έτσι, το τελικό σύστημα θα είναι πλήρως λειτουργικό και θα εκτελεί την εναλλαγή με ένα μόνο άγγιγμα.

Πώς να χρησιμοποιήσετε πλάκες αφής στο σχεδιασμό κυκλώματος;

Καθώς γνωρίζουμε τι θέλουμε να κάνουμε σε αυτό το έργο, τώρα ας προχωρήσουμε και συγκεντρώσουμε μερικές περισσότερες πληροφορίες για να αρχίσουμε αμέσως να δουλεύουμε σε αυτό το έργο.

Βήμα 1: Απαιτούμενα στοιχεία (Υλικό)

Εάν θέλετε να αποφύγετε τυχόν ταλαιπωρία στη μέση οποιουδήποτε έργου, η καλύτερη προσέγγιση είναι να δημιουργήσετε μια πλήρη λίστα όλων των στοιχείων που πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε. Το δεύτερο βήμα, πριν ξεκινήσετε να κάνετε το κύκλωμα, είναι να περάσετε από μια σύντομη μελέτη όλων αυτών των συστατικών. Παρακάτω παρατίθεται μια λίστα με όλα τα στοιχεία που χρειαζόμαστε σε αυτό το έργο.

• NE555 χρονόμετρο IC
• Μονάδα ρελέ 5V
• Αντίσταση 3,3 MΩ
• Τρανζίστορ 2N2222 NPN
• Λάμπα με βάση
• Veroboard
• Σύνδεση καλωδίων
• Τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος

Βήμα 2: Απαιτούμενα στοιχεία (λογισμικό)

• Proteus 8 Professional (Μπορείτε να το κατεβάσετε από Εδώ )

Μετά τη λήψη του Proteus 8 Professional, σχεδιάστε το κύκλωμα σε αυτό. Έχω συμπεριλάβει προσομοιώσεις λογισμικού εδώ, ώστε να είναι βολικό για τους αρχάριους να σχεδιάσουν το κύκλωμα και να κάνουν τις κατάλληλες συνδέσεις στο υλικό.

Βήμα 3: Σχεδιασμός του κυκλώματος

Ο σχεδιασμός αυτού του κυκλώματος είναι αρκετά απλός. Οι πείροι γείωσης, Vcc και επαναφοράς του IC χρονοδιακόπτη 555 συνδέονται με 5V και γείωση. Χρησιμοποιείται αντίσταση 3.3M-ohm και ο πείρος 3 του 555 Timer IC τραβιέται ΥΨΗΛΑ. Το Pin6 του 555 Timer IC τραβιέται χρησιμοποιώντας μια αντίσταση 1M-ohm. Και οι δύο πλάκες αφής συνδέονται απευθείας με τα pin2 και pin6 του 555 Timer IC. Όταν αγγίζουμε την πλάκα ON, το ένα άκρο συνδέεται με τον πείρο 2 και το άλλο συνδέεται με το έδαφος. Με τον ίδιο τρόπο, το ένα άκρο της πλάκας ΟΝ συνδέεται στον πείρο 6 του χρονοδιακόπτη IC και τα άλλα συνδέονται με 5V.

Pin1 του 555 χρονοδιακόπτη IC είναι η γείωση Pin. Καρφίτσα2 του χρονοδιακόπτη IC είναι ο πείρος ενεργοποίησης. ο δεύτερος ακροδέκτης του χρονοδιακόπτη IC είναι γνωστός ως Trigger Pin. Εάν αυτός ο ακροδέκτης είναι απευθείας συνδεδεμένος με το pin6, θα λειτουργήσει σε λειτουργία Astable. Όταν η τάση σε αυτόν τον πείρο πέσει κάτω από το ένα τρίτο της συνολικής εισόδου, θα ενεργοποιηθεί. Pin3 του χρονοδιακόπτη IC είναι ο πείρος στον οποίο αποστέλλεται η έξοδος. Pin4 του 555 Timer Ic χρησιμοποιείται για επαναφορά. Συνδέεται αρχικά με το θετικό τερματικό της μπαταρίας. Pin5 του χρονοδιακόπτη IC είναι ο πείρος ελέγχου και δεν έχει μεγάλη χρήση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, συνδέεται στο έδαφος μέσω κεραμικού πυκνωτή. Καρφίτσα6 του χρονοδιακόπτη IC ονομάζεται ως ο πείρος κατωφλίου. Τα pin2 και pin6 είναι βραχυκυκλωμένα και συνδέονται με το pin7 για να λειτουργήσουν σε λειτουργία Astable. Όταν η τάση αυτού του πείρου αυξάνεται περισσότερο από τα δύο τρίτα της παροχής τάσης δικτύου, το χρονόμετρο IC θα επανέλθει στη σταθερή του κατάσταση. Pin7 του χρονοδιακόπτη IC χρησιμοποιείται για σκοπούς εκφόρτισης. Ο πυκνωτής λαμβάνει τη διαδρομή εκφόρτισης μέσω αυτού του πείρου. Καρφίτσα8 του χρονοδιακόπτη Ic συνδέεται απευθείας με τη γείωση.

Βήμα 4: Εργασία του κυκλώματος

Καθώς γνωρίζουμε τώρα το αφηρημένο έργο και έχουμε επίσης μια βασική ιδέα για το πώς λειτουργούν τα συστατικά μας, ας προχωρήσουμε ένα βήμα μπροστά και να κατανοήσουμε την κύρια λειτουργία του έργου μας.

Όταν το κύκλωμα είναι σωστά συνδεδεμένο και η ισχύς εφαρμόζεται σε αυτό, απλώς αγγίξτε το ΕΠΙ για να ενεργοποιήσετε το κύκλωμα και αγγίξτε το ΜΑΚΡΙΑ ΑΠΟ πλάκα για να απενεργοποιήσετε το κύκλωμα. Η συσκευή που είναι συνδεδεμένη στη μονάδα ρελέ θα παραμείνει σε κατάσταση απενεργοποίησης ακόμη και αν η τροφοδοσία εφαρμοστεί στο κύκλωμα. Όταν παρατηρηθεί το διάγραμμα κυκλώματος, θα γνωρίσουμε ότι ο ακροδέκτης 6 του χρονοδιακόπτη IC τραβιέται ΧΑΜΗΛΟΣ και ο ακροδέκτης 2 του χρονοδιακόπτη IC τραβιέται ΥΨΗΛΑ.

Έτσι, όταν η πλάκα ON αγγίζεται από το δάχτυλο, η κατάσταση του pin2 του χρονοδιακόπτη 555 θα γίνει ΧΑΜΗΛΗ. Καθώς η κατάσταση του pin6 του χρονοδιακόπτη IC είναι ήδη χαμηλή, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την έξοδο κατάστασης ΥΨΗΛΗΣ στο pin3 του χρονοδιακόπτη IC. Αυτό το σήμα HIGH θα σταλεί στο τρανζίστορ. Αυτό το τρανζίστορ λειτουργεί ως διακόπτης για το ρελέ. Θα ανάψει το ρελέ και το κύκλωμα θα ολοκληρωθεί με αποτέλεσμα να ανάψει ο λαμπτήρας.

Τώρα, η πλάκα OFF συνδέεται στο pin6 του χρονοδιακόπτη IC και τραβιέται προς τα κάτω. Εάν αγγίξετε την θέση OFF, οι καταστάσεις θα μετατραπούν από LOW σε HIGH για μια παρουσία. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα τη χαμηλή κατάσταση της εξόδου στο pin3 του χρονοδιακόπτη IC. Ως αποτέλεσμα, το τρανζίστορ θα απενεργοποιηθεί και τελικά το ρελέ που συνδέεται με την έξοδο του τρανζίστορ θα απενεργοποιηθεί. Αυτό θα σβήσει τη λάμπα που είναι συνδεδεμένη σε αυτήν.

Η κύρια λειτουργία αυτού του κυκλώματος είναι ακριβώς σαν ένα flip-flop. Όταν ακουμπήσετε την πλάκα, ο λαμπτήρας θα ανάψει και όταν η πλάκα αγγιστεί ξανά, ο λαμπτήρας θα σβήσει.

Βήμα 5: Σχεδιασμός των πλακών αφής

Το πιο σημαντικό μέρος αυτού του έργου είναι οι πλάκες αφής επειδή η εναλλαγή βασίζεται αποκλειστικά στην αφή. Δεν χρειάζεται να χρησιμοποιείτε ειδικές πλάκες αφής σε αυτό το κύκλωμα. Ένας απλός τρόπος για να φτιάξετε πλάκες αφής για αυτό το έργο, στο σπίτι σας φαίνεται παρακάτω.

Για να φτιάξετε τις πλάκες αφής, απαιτούνται δύο κομμάτια χαλκού με επένδυση 2cmx2xm. Πάρτε το χαλκό με επένδυση και κάντε μια περικοπή σε αυτό με τέτοιο τρόπο ώστε η σανίδα να μην σπάσει εντελώς αλλά ακόμα, το ανώτερο στρώμα του χαλκού διαχωρίζεται με μια πλήρη κοπή.

Εάν δεν μπορείτε να τα φτιάξετε στο σπίτι, μπορείτε να βρείτε μικρές πινακίδες αφής στα αυτοκίνητα παιχνιδιών. Αυτές οι πλάκες είναι γενικά κατασκευασμένες από άνθρακα. Αυτός ο άνθρακας τοποθετείται σε καουτσούκ πυριτίου. Το μπλοκ και το ταμπόν έρχονται σε επαφή όταν πιέζεται αυτή η πλάκα. Μόλις έρθουν σε επαφή αυτά τα δύο, η αντίσταση μεταξύ τους μειώνεται.

Αυτά τα τακάκια που διατίθενται στην αγορά είναι πολύ αποτελεσματικά και προστατεύονται από τη διάβρωση. Αλλά η πλάκα που κατασκευάζεται στο σπίτι είναι επίσης αποτελεσματική αλλά πολύ χαμηλού κόστους. Λειτουργεί επίσης με τον ίδιο τρόπο, δηλαδή η αντίσταση μειώνεται σε μεγάλο βαθμό όταν αγγίζεται ένα δάχτυλο στην πλάκα, λόγω της υγρασίας στο δάχτυλο.

Βήμα 6: Συγκέντρωση των συστατικών

Τώρα, καθώς γνωρίζουμε τις κύριες συνδέσεις και επίσης το πλήρες κύκλωμα του έργου μας, ας προχωρήσουμε και αρχίσουμε να κατασκευάζουμε το υλικό του έργου μας. Ένα πράγμα πρέπει να θυμόμαστε ότι το κύκλωμα πρέπει να είναι συμπαγές και τα εξαρτήματα πρέπει να τοποθετούνται τόσο κοντά.

1. Πάρτε ένα Veroboard και τρίψτε την πλευρά του με την επίστρωση χαλκού με ένα ξύστρα.
2. Τώρα Τοποθετήστε τα εξαρτήματα προσεκτικά και κλείστε αρκετά, ώστε το μέγεθος του κυκλώματος να μην γίνει πολύ μεγάλο
3. Κάντε προσεκτικά τις συνδέσεις χρησιμοποιώντας κολλητήρι. Εάν γίνει κάποιο λάθος κατά την πραγματοποίηση των συνδέσεων, προσπαθήστε να αποκολλήσετε τη σύνδεση και να κολλήσετε ξανά τη σύνδεση σωστά, αλλά στο τέλος, η σύνδεση πρέπει να είναι στενή.
4. Μόλις γίνουν όλες οι συνδέσεις, πραγματοποιήστε έναν έλεγχο συνέχειας. Στα ηλεκτρονικά, ο έλεγχος συνέχειας είναι ο έλεγχος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος για να ελέγξει εάν η ροή ρεύματος στην επιθυμητή διαδρομή (ότι είναι βεβαίως ένα συνολικό κύκλωμα). Ένας έλεγχος συνέχειας πραγματοποιείται ρυθμίζοντας μια μικρή τάση (ενσύρματο σε διάταξη με LED ή τμήμα δημιουργίας κινήσεων, για παράδειγμα, ένα πιεζοηλεκτρικό ηχείο) πάνω από τον επιλεγμένο τρόπο.
5. Εάν περάσει ο έλεγχος συνέχειας, αυτό σημαίνει ότι το κύκλωμα έχει κατασκευαστεί επαρκώς όπως επιθυμείται. Είναι τώρα έτοιμο να δοκιμαστεί.
6. Συνδέστε την μπαταρία στο κύκλωμα.

Το κύκλωμα θα μοιάζει με την παρακάτω εικόνα:

Διάγραμμα κυκλώματος

Εφαρμογές

Υπάρχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών αυτού του κυκλώματος μεταγωγής με βάση την πλάκα αφής. Μερικά από αυτά αναφέρονται παρακάτω:

1. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε παιχνίδια, μικρά σχολικά έργα στα οποία αγγίζονται μόνο δύο πλάκες για να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε το κύκλωμα.
2. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το κύκλωμα για την εναλλαγή ηλεκτρικών συσκευών του σπιτιού μας.