Hoe maak je een gordijnopener en een dichter circuit?

Als we in de huidige eeuw rondkijken in de omgeving, zullen we zien dat de meeste dingen die op elektriciteit werken, geautomatiseerd zijn, zodat er minder menselijke inspanning nodig is. Ingenieurs proberen apparaten te maken die kunnen worden geïntegreerd met mechanische systemen die ze met slechts een druk op de knop laten werken. We zien dat in onze huizen en kantoren gordijnen voor de ramen, deuren en terras enz. Met de hand moeten worden geduwd om ze te openen en te sluiten. Dit vereist een beetje menselijke inspanning, want we moeten opstaan, naar het raam gaan en beide keren de gordijnen dichtduwen terwijl we ze sluiten en openen. Deze inspanning kan worden geminimaliseerd door er een elektrisch circuit in te integreren.

Er zijn veel gordijnopener-circuits op de markt verkrijgbaar. Ze zijn erg efficiënt, maar erg duur. Het belangrijkste doel van dit artikel is het ontwerpen van een circuit dat zal worden gebruikt om de gordijnen met een druk op de knop te openen of te sluiten. Deze oplossing zal net zo efficiënt zijn als het circuit dat op de markt verkrijgbaar is en zal erg goedkoop zijn. We zullen twee IC's en een stappenmotor gebruiken om deze taak uit te voeren.

Hoe het circuit automatisch te openen en te sluiten?

Het hart van dit project zijn twee IC-namen als CD4013 en ULN2003. Deze IC's worden gebruikt met nog een paar componenten die gemakkelijk op de markt verkrijgbaar zijn om een ​​compleet circuit te maken. Er zijn twee D-type flip-flops die self-governer zijn, gelegen op deze CD4013 IC. Deze flip-flops bestaan ​​in een van de twee toestanden, d.w.z. 0 of 1. De taak van deze flip-flops is om informatie op te slaan. Beide modules hebben een pin-out. Deze pinnen zijn namen als Data, Clock Input, Set, Reset en een paar outputpinnen.

Stap 1: Verzamelen van de componenten (hardware)

De beste benadering om een ​​project te starten, is door een lijst met componenten te maken en deze componenten kort te bestuderen, omdat niemand midden in een project wil blijven staan ​​alleen omdat er een component ontbreekt. Een lijst met componenten die we in dit project gaan gebruiken, wordt hieronder gegeven:

Stap 2: Verzamelen van de componenten (software)

Na het downloaden van de Proteus 8 Professional, ontwerp je het circuit erop. Ik heb hier softwaresimulaties bijgevoegd, zodat het voor beginners handig kan zijn om het circuit te ontwerpen en de juiste aansluitingen op de hardware te maken.

Stap 3: Werking van een D-flip-flop

Een flip-flop van het D-type is een flip-flop waarvan de ene ingang een GEGEVENS invoer. Het wordt genoemd als Delayed (D) flip-flop, omdat wanneer het de invoer op de invoerpin krijgt, de gegevens na enige tijd wanneer de klok eindigt op de uitvoerpin verschijnen. Op deze manier worden de gegevens na een vereiste vertraging van de invoerzijde naar de uitvoerzijde overgedragen. Dit apparaat wordt gebruikt als vertragingsapparaat en is ook algemeen bekend als een klink.

1-bit binaire informatie wordt opgeslagen in de klokingang. De ingangslijn bestuurt de flip-flop in deze klok. Dit wordt gebruikt om te beslissen of de gegevens worden verwijderd of herkend. Meestal is een kloksignaal de input. Als een binair hoog betekent dat een logische 1 als klokingang wordt verzonden, slaat de flip-flop de gegevens op de datalijn op. De gegevensinvoer wordt eenvoudigweg gevolgd door de normale uitvoer, zolang de status van de kloklijn dat is HOOG. De data-invoerlijn wordt herkend zodra de kloklijn binair laag of logisch 0 wordt. Dit betekent dat het bit dat eerder in de flip-flop was opgeslagen, behouden blijft. Als de klok laag is, wordt deze genegeerd.

Stap 4: Ontwerp van het circuit

CD4013 is een geïntegreerd circuit dat wordt geleverd in een 14-pins dubbel inline-pakket. Haar pin1, pin2, pin13, en pin12ze zijn allemaal complementair, maar in beide paren is de ene pin omgekeerd ten opzichte van de andere. Als [in1 bijvoorbeeld 1 toont, dan zal pin2 0 weergeven. Hetzelfde geldt voor het andere paar pin12 en pin13. De datapinnen van dit IC zijn pin5 en pin9en in het algemeen is een van de uitgangen ermee verbonden. in ons circuit pn5 uit is het IC verbonden met de inverterende uitgang. Pin3 en Pin11 worden genoemd als de klokingang van de IC. de D-type flip-flop werkt wanneer deze pinnen het ingangssignaal ontvangen om de invoer naar deze pinnen te leveren, een Astable-multivibrator, gemaakt door een transistorconfiguratie, kan worden gebruikt of de logische poorten zoals NOR-poort kunnen worden gebruikt om dezelfde taak uit te voeren . We gebruiken een transistor om de input voor deze pinnen te leveren. Pin4, Pin6, en Pin8, Pin10is respectievelijk de set en reset pinnen van de IC. De uitvoer wordt ontvangen als een van deze pinnen hoog wordt. Ter bescherming zijn deze pinnen met de aarde verbonden via een weerstand van hoge waarde. Pin14 is de voedingspin van de IC en Pin7is de grondpin van het IC. De hoofdvoeding is aangesloten op pin14 en mag niet groter zijn dan 15V. Als deze groter is dan 15V, kan de IC wegbranden. De minpool van de batterij is verbonden met pin7 van het IC.

In ULN2003, pin1 naar pin7zijn de zeven invoerpinnen van de Darlington-configuraties. elke pin is verbonden met de basis van de transistor en kan worden geschakeld door er gewoon 5V op aan te brengen. Pin8is de aardingspin van het IC en is rechtstreeks verbonden met de negatieve pool van de batterij. De testpin van dit IC is pin9.pin10 tot pin16 zijn de output pinnen van dit IC.

Stap 5: De componenten monteren

Nu we de belangrijkste verbindingen kennen en ook het volledige circuit van ons project, laten we doorgaan en beginnen met het maken van de hardware van ons project. Een ding moet in gedachten worden gehouden dat het circuit compact moet zijn en dat de componenten zo dicht bij elkaar moeten worden geplaatst.

1. Neem een ​​Veroboard en wrijf de zijkant met de koperen coating in met een schraappapier.
2. Plaats nu de componenten zorgvuldig en voldoende dichtbij zodat de omvang van het circuit niet erg groot wordt.
3. Maak de verbindingen voorzichtig met soldeerbout. Als er een fout wordt gemaakt tijdens het maken van de verbindingen, probeer dan de verbinding te desolderen en de verbinding opnieuw goed te solderen, maar uiteindelijk moet de verbinding goed vastzitten.
4. Voer een continuïteitstest uit nadat alle aansluitingen zijn gemaakt. In de elektronica is de continuïteitstest het controleren van een elektrisch circuit om te controleren of er stroom vloeit in het gewenste pad (dat het zeker een totaalcircuit is). Een continuïteitstest wordt uitgevoerd door een kleine spanning in te stellen (bedraad in opstelling met een LED of commotie creërend onderdeel, bijvoorbeeld een piëzo-elektrische luidspreker) over de gekozen weg.
5. Als de continuïteitstest slaagt, betekent dit dat het circuit naar behoren is gemaakt zoals gewenst. Het is nu klaar om getest te worden.
6. Sluit de batterij aan op het circuit.

Het circuit ziet er uit als in de onderstaande afbeelding:

Stap 6: Circuitbewerkingen

Nu het hele circuit is gemaakt, laten we het testen en kijken of het werkt zoals vereist of niet.

1. Druk op de schakelaar S1. Hierdoor krijgt pin6 van de IC1 spanning. Als dit gebeurt, zal pin6 daarmee de toestand van pin1 van de IC1 HOOG maken.
2. Wanneer dit gebeurt, krijgt de pin2 van de IC2 ook HOOG. Dit zal dus resulteren in een beweging met de klok mee van de reductiemotor omdat deze is verbonden met deze pin van de IC2. Dit zal het gordijn openen.
3. Als het gordijn nu volledig opengaat of als u het halverwege wilt stoppen, hoeft u alleen maar op de schakelaar te drukken S2. De schakelaar S2 is verbonden met de Pin4 van de IC1. Het doel van dit Resetten pin hier is om de rotatie van de motor te stoppen wanneer het gordijn gestopt moet worden door de toestand van IC1 te resetten.
4. Als u het gordijn nu wilt sluiten, drukt u op schakelaar S3 voor een poosje. Deze schakelaar is aangesloten op pin8 van de IC1. pin8 van de IC1 is ook een set pin.
5. Als het gordijn volledig gesloten is of je wilt het halverwege stoppen, druk dan gewoon op de schakelaar S4. Hierdoor wordt de toestand van het IC gereset en stopt de stappenmotor met draaien.

Dit was de hele procedure om uw gordijn automatisch te openen of te sluiten. U hoeft niet op te staan ​​en de gordijnen dicht te drukken. Nu hoeft u alleen maar op de knoppen te drukken door op één plek te gaan zitten en de gordijnen gaan automatisch open of dicht.