Πώς να φτιάξετε ένα συναγερμό υπερευαίσθητου εισβολέα για το σπίτι;

Οι συναγερμοί ασφαλείας που είναι εγκατεστημένοι σε σπίτια είναι ένας μεγάλος λόγος για μειωμένη κλοπή. Οι διαρρήκτες εισέρχονται στα σπίτια συνήθως τη νύχτα και όταν οι διαρρήκτες εισέρχονται στα σπίτια, πρώτα, αναζητούν τις κάμερες ασφαλείας και τους συναγερμούς ασφαλείας που είναι εγκατεστημένοι στα σπίτια και στη συνέχεια προχωρούν προς τη συλλογή των χρημάτων και άλλων πολύτιμων αντικειμένων. Σε αυτό το έργο, θα συναρμολογήσουμε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα και στη συνέχεια θα το εγκαταστήσουμε σε κατάλληλο μέρος στο σπίτι. Το προτιμώμενο μέρος είναι κοντά στον λαμπτήρα που είναι τοποθετημένος στην κορυφή της πύλης του σπιτιού και είναι κυρίως γυρισμένος ΕΠΙ τη νύχτα. Κατά την εγκατάσταση του κυκλώματος θα βεβαιωθούμε ότι το κύκλωμα είναι τοποθετημένο κοντά στον λαμπτήρα επειδή αποτελείται από ένα Υπέρυθρες (IR) αισθητήρα και ανιχνεύει οποιοδήποτε εμπόδιο τοποθετείται μπροστά του όταν τοποθετείται σε κάποια φωτεινότερη περιοχή.



Συναγερμός εισβολέα

Πώς να φτιάξετε συναγερμό οικιακού εισβολέα χρησιμοποιώντας αισθητήρα IR;

Τώρα, καθώς έχουμε τη βασική ιδέα του έργου μας, ας προχωρήσουμε στη συλλογή των εξαρτημάτων, σχεδιάζοντας το κύκλωμα σε λογισμικό για δοκιμή και, στη συνέχεια, συναρμολογώντας το σε υλικό.



Βήμα 1: Απαιτούμενα στοιχεία (Υλικό)

  • LM358 (Ενισχυτής λειτουργίας)
  • Ποτενσιόμετρο (10k)
  • Ποτενσιόμετρο (4.7k)
  • Μονάδα πομπού IR
  • LED
  • Κεραμικός πυκνωτής (0.1uF)
  • Αντίσταση 10k ohm
  • Αντίσταση 100 ohm
  • Αντίσταση 330 ohm (x2)
  • Πίνακας PCB
  • FeCl3
  • Βομβητής
  • Μπαταρία 12V
  • Κλιπ μπαταρίας
  • Κολλητήρι

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. Έχουμε 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: Μελέτη των συστατικών

Τώρα καθώς έχουμε δημιουργήσει μια λίστα με όλα τα στοιχεία που πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε σε αυτό το έργο. Ας προχωρήσουμε ένα βήμα παραπέρα και να εξετάσουμε μια σύντομη μελέτη όλων των βασικών συνιστωσών.



  1. 555 IC χρονοδιακόπτη: Αυτό το IC έχει μια ποικιλία εφαρμογών, όπως παροχή καθυστερήσεων χρόνου, ως ταλαντωτής κ.λπ. Υπάρχουν τρεις κύριες διαμορφώσεις του 555 χρονοδιακόπτη IC. Ασταθής πολυβιβαστής, μονοσταθής πολυδονητής και δισταθής πολυδονητής. Σε αυτό το έργο, θα το χρησιμοποιήσουμε ως Ασταθής πολυ-δονητής. Σε αυτήν τη λειτουργία, το IC λειτουργεί ως ταλαντωτής που παράγει τετραγωνικό παλμό. Η συχνότητα του κυκλώματος μπορεί να ρυθμιστεί συντονίζοντας το κύκλωμα. δηλ. μεταβάλλοντας τις τιμές των πυκνωτών και των αντιστάσεων που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα. Το IC θα δημιουργήσει μια συχνότητα όταν ένας υψηλός τετραγωνικός παλμός εφαρμόζεται στο ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ καρφίτσα. Μπορούμε να επιτύχουμε την έξοδο που χρειαζόμαστε αλλάζοντας τις τιμές των R4, R5 ή μεταβάλλοντας την τιμή του πυκνωτή (C3). Ο ακροδέκτης 2 και ο ακροδέκτης 6 του IC είναι βραχυκυκλωμένοι χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα για να το επιτρέψετε πυροδοτεί μετά από κάθε κύκλο. Σε αυτό το έργο, ο μηχανισμός φόρτισης του Capacitor (C3) είναι ότι φορτίζει μέσω των αντιστάσεων (R4) και (R5) και εκφορτώνεται μέσω της αντίστασης Resistor (R5).
  2. LM-358 (Ενισχυτής λειτουργίας): Αυτό το IC αποτελείται από δύο λειτουργικούς ενισχυτές υψηλού κέρδους και το μοναδικό πράγμα για αυτό το IC είναι ότι δεν απαιτείται ξεχωριστή πηγή ισχύος για τη λειτουργία κάθε συγκριτή. Δύο είσοδοι είναι αντιστροφή και μη αντιστροφή και υπάρχει μία έξοδος. Επιπλέον, υπάρχουν δύο καρφίτσες Vcc και Ground. Οι είσοδοι είναι V1 και V2. Η είσοδος μπορεί να εφαρμοστεί είτε σε V1 είτε σε V2. Το V1 είναι ένας θετικός πείρος και ονομάζεται ακροδέκτης χωρίς αντιστροφή. Το V2 είναι ο αρνητικός πείρος και ονομάζεται αντιστρεπτικός πείρος. Η έξοδος από τον ενισχυτή είναι υψηλή όταν η τάση μη αναστροφής (V1) είναι μεγαλύτερη από την τάση αντιστροφής και η έξοδος είναι χαμηλή όταν η τάση αντιστροφής (V2) είναι μεγαλύτερη από την τάση μη αναστροφής.

    LM - 358

  3. Ενότητα πομπού και δέκτη IR: Οι μονάδες πομπού IR και δέκτη χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά έργα. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται σε ρομπότ παρακολούθησης γραμμής, οικιακά ρομπότ κ.λπ. Και τα δύο λειτουργούν σε 2 ή 3 Volt και χάνουμε το δυναμικό συνδέοντας μια αντίσταση εν σειρά με τον LED πομπό IR. Ο πομπός εκπέμπει υπέρυθρα σήματα. Ο πομπός IR μεταδίδει οποιαδήποτε εντολή και έπειτα ο δέκτης υπερύθρων που λειτουργεί ως φωτοδίοδος και το αντιλαμβάνεται και ανταποκρίνεται ανάλογα. Ο δέκτης IR λειτουργεί σε λειτουργία αντίστροφης μεροληψίας. Ένα τηλεχειριστήριο σχηματίζει μια ματιά μη ανιχνεύσιμου φωτός που μετατρέπεται σε οδηγίες και συλλέγεται από τη μονάδα δέκτη.

    Πομπός και δέκτης υπερύθρων

Βήμα 4: Αρχή εργασίας του κυκλώματος

Ο κύριος ρόλος είναι οι αισθητήρες υπερύθρων σε αυτό το έργο. Κάθε φορά που ένα εμπόδιο έρχεται μπροστά από έναν αισθητήρα υπερύθρων, οι ακτίνες που μεταδίδονται από τον πομπό αντανακλούν τον δέκτη. Το δυναμικό είναι υψηλό στην πλευρά εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή όταν οι ακτίνες λαμβάνονται από τον δέκτη IR και στο κύκλωμα, η έξοδος συνδέεται με το ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ πείρο του 555 χρονοδιακόπτη IC. Ο κύριος ρόλος είναι ο ακροδέκτης 4 των 555 χρονιστών επειδή όταν η τάση εισόδου είναι χαμηλή, η τάση εξόδου είναι επίσης χαμηλή και το αντίστροφο. Όταν βλέπουμε την υψηλή τάση εξόδου, παρατηρείται ένα σήμα υψηλής συχνότητας στην πλευρά εξόδου και μπορούμε να κάνουμε κάποιες τροποποιήσεις στο κύκλωμα για να επιτύχουμε αυτό το σήμα.



  1. Αντικείμενο παρόν: Το κύκλωμα θα αλλάξει ΕΠΙ τη νύχτα και όποτε υπάρχει εμπόδιο μπροστά του, ο δέκτης λαμβάνει τις υπέρυθρες ακτίνες και η έξοδος στο Op-Amp είναι υψηλή λόγω του οποίου ο πείρος επαναφοράς του χρονοδιακόπτη 555 είναι υψηλός και ο βομβητής παράγει έναν δυνατό ήχο.
  2. Δεν υπάρχει αντικείμενο: Το κύκλωμα θα παραμείνει ενεργοποιημένο ΜΑΚΡΙΑ ΑΠΟ όταν δεν υπάρχει κανένα εμπόδιο μπροστά του, ο δέκτης δεν λαμβάνει τις υπέρυθρες ακτίνες και η έξοδος στο Op-Amp είναι χαμηλή λόγω του οποίου ο πείρος επαναφοράς του χρονοδιακόπτη 555 είναι χαμηλός και ο βομβητής δεν παράγει ήχο.

Η έξοδος του χρονοδιακόπτη 555 IC περνά μέσω ενός πυκνωτή 1uF και στη συνέχεια τροφοδοτείται στον βομβητή ο οποίος παράγει έναν δυνατό και καθαρό ήχο. Το κύκλωμα θα τοποθετηθεί σε κατάλληλη τοποθεσία στο σπίτι και θα ανάψει τη νύχτα, οπότε, εάν κάποιος διαρρήκτης προσπαθήσει να σπάσει, ο συναγερμός αρχίζει να χτυπά και οι άνθρωποι μέσα στο σπίτι καλούν την Αστυνομία αφού ακούσουν τον ήχο του βομβητή .

Ο αισθητήρας IR λειτουργεί

Βήμα 5: Προσομοίωση του κυκλώματος

Πριν κάνετε το κύκλωμα, είναι καλύτερα να προσομοιώσετε και να εξετάσετε όλες τις μετρήσεις σε ένα λογισμικό. Το λογισμικό που πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε είναι το Proteus Design Σουίτα . Το Proteus είναι ένα λογισμικό στο οποίο προσομοιώνονται τα ηλεκτρονικά κυκλώματα.

  1. Αφού πραγματοποιήσετε λήψη και εγκατάσταση του λογισμικού Proteus, ανοίξτε το. Ανοίξτε ένα νέο σχηματικό κάνοντας κλικ στο ΙΣΙΣ εικονίδιο στο μενού.

    ΙΣΙΣ

  2. Όταν εμφανιστεί το νέο σχηματικό, κάντε κλικ στο Π εικονίδιο στο πλαϊνό μενού. Αυτό θα ανοίξει ένα πλαίσιο στο οποίο μπορείτε να επιλέξετε όλα τα στοιχεία που θα χρησιμοποιηθούν.

    Νέο Σχηματικό

  3. Τώρα πληκτρολογήστε το όνομα των στοιχείων που θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή του κυκλώματος. Το στοιχείο θα εμφανιστεί σε μια λίστα στη δεξιά πλευρά.
  4. Με τον ίδιο τρόπο, όπως παραπάνω, αναζητήστε όλα τα στοιχεία. Θα εμφανιστούν στο συσκευές Λίστα.

    Λίστα συστατικών

Βήμα 6: Δημιουργία διάταξης PCB

Καθώς πρόκειται να κάνουμε το κύκλωμα υλικού σε PCB, πρέπει πρώτα να δημιουργήσουμε μια διάταξη PCB για αυτό το κύκλωμα.

  1. Για να κάνουμε τη διάταξη PCB στο Proteus, πρέπει πρώτα να αντιστοιχίσουμε τα πακέτα PCB σε κάθε στοιχείο του σχηματικού. για να αντιστοιχίσετε πακέτα, κάντε δεξί κλικ στο στοιχείο που θέλετε να αντιστοιχίσετε το πακέτο και επιλέξτε Εργαλείο συσκευασίας.
  2. Κάντε κλικ στην επιλογή ARIES στο επάνω μενού για να ανοίξετε ένα σχηματικό PCB.
  3. Από τη λίστα συστατικών, τοποθετήστε όλα τα εξαρτήματα στην οθόνη σε ένα σχέδιο που θέλετε να μοιάζει με το κύκλωμα σας.
  4. Κάντε κλικ στη λειτουργία κομματιού και συνδέστε όλες τις καρφίτσες που σας λέει το λογισμικό να συνδεθείτε δείχνοντας ένα βέλος.
  5. Όταν γίνει ολόκληρη η διάταξη, θα μοιάζει με αυτό.

    Διάταξη PCB

Βήμα 7: Διάγραμμα κυκλώματος

Αφού κάνετε τη διάταξη PCB, το διάγραμμα κυκλώματος θα μοιάζει με αυτό.

Διάγραμμα κυκλώματος

Βήμα 8: Ρύθμιση του υλικού

Όπως τώρα έχουμε προσομοιώσει το κύκλωμα στο λογισμικό και λειτουργεί πολύ καλά. Τώρα ας προχωρήσουμε και τοποθετήστε τα εξαρτήματα στο PCB. Ένα PCB είναι ένας πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων. Είναι μια σανίδα πλήρως επικαλυμμένη με χαλκό στη μία πλευρά και πλήρως μονωτική από την άλλη πλευρά. Η κατασκευή του κυκλώματος στο PCB είναι συγκριτικά μια μακρά διαδικασία. Μετά την προσομοίωση του κυκλώματος στο λογισμικό και τη διάταξη του PCB, η διάταξη του κυκλώματος εκτυπώνεται σε χαρτί βουτύρου. Πριν τοποθετήσετε το βούτυρο χαρτί στην πλακέτα PCB, χρησιμοποιήστε την ξύστρα PCB για να τρίψετε την σανίδα έτσι ώστε το χαλκό στρώμα επί του σκάφους να μειωθεί από την κορυφή της σανίδας.

Αφαίρεση του στρώματος χαλκού

Στη συνέχεια, το βούτυρο χαρτί τοποθετείται στην πλακέτα PCB και σιδερώνεται έως ότου το κύκλωμα εκτυπωθεί στον πίνακα (Χρειάζονται περίπου πέντε λεπτά).

Σιδέρωμα Η πλακέτα PCB

Τώρα, όταν το κύκλωμα εκτυπώνεται στον πίνακα, βυθίζεται στο FeCl3λύση ζεστού νερού για την απομάκρυνση επιπλέον χαλκού από το ταμπλό, μόνο ο χαλκός κάτω από το τυπωμένο κύκλωμα θα μείνει πίσω.

Χάραξη PCB

Μετά από αυτό τρίψτε την πλακέτα PCB με το ξύστρα έτσι ώστε η καλωδίωση να είναι εμφανής. Τώρα ανοίξτε τις οπές στις αντίστοιχες θέσεις και τοποθετήστε τα εξαρτήματα στην πλακέτα κυκλώματος.

Διάτρηση οπών στο PCB

Κολλήστε τα εξαρτήματα στο ταμπλό. Τέλος, ελέγξτε τη συνέχεια του κυκλώματος και εάν εμφανιστεί ασυνέχεια σε οποιοδήποτε σημείο αποσυνδέστε τα εξαρτήματα και συνδέστε τα ξανά. Είναι προτιμότερο να εφαρμόζετε καυτή κόλλα χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι καυτής κόλλας στους θετικούς και αρνητικούς ακροδέκτες της μπαταρίας, έτσι ώστε οι ακροδέκτες της μπαταρίας να μην μπορούν να αποσπαστούν από το κύκλωμα.

Ρύθμιση του DMM για έλεγχο συνέχειας

Τοποθετήστε το υλικό σε κατάλληλο μέρος κοντά στην πόρτα και το έχετε αλλάξει ΕΠΙ τη νύχτα και άλλαξε ΜΑΚΡΙΑ ΑΠΟ το πρωί. Η προτιμώμενη τοποθεσία είναι κοντά στην πύλη του σπιτιού, έτσι ώστε εάν κάποιος ληστής προσπαθήσει να μπει στο σπίτι τη νύχτα ο συναγερμός αρχίζει να χτυπά και οι γείτονες ή οι φρουροί ασφαλείας γνωρίζουν ότι οι άνθρωποι που ζουν στο σπίτι χρειάζονται βοήθεια.