شمارنده شی با استفاده از IR: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

در این پروژه کوچک ، ما یک شمارنده شی کاملاً خودکار با یک صفحه نمایش ساده ایجاد می کنیم. این پروژه نسبتاً ساده است و فقط شامل وسایل الکترونیکی ساده است. این مدار بر اساس مادون قرمز برای تشخیص اجسام ، برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد عملکرد IR ، از دستورالعمل های IR من دیدن کنید. شما می توانید همه چیز را در مورد مفاهیم اساسی IR در آنجا بیاموزید.

تدارکات

مواد اولیه: A4 CardBoard (برای ساختن بدنه و پایه)

جریان:

تخته نان x1

CD4026BE x2

LM358 x1

2n222/BC547 x1 (یا هر ترانزیستور معادل آن)

دکمه 2 پینی x1

پتانسیومتر 10k x1

مقاومت 220 اهم بر x2

مقاومت 680 اهم 2 x

مقاومت 10k x2

2 برابر صفحه نمایش 7 قسمتی Common Cathode

IR LED x1

فوتودیود x1

تعداد زیادی سیم جهنده

منبع تغذیه 9 ولت

ابزارها: آهن لحیم کاری ، سیم برش/برش ، چاقوی برش ، چسب PVA ، زاویه سنج ، خط کش و غیره

مرحله 1: پیش نمایش

ایده این پروژه ایجاد یک شمارنده شی برای شمارش چیزهای کوچک مانند اجزا ، آجرهای لگو ، مهره ها و غیره است. اشیاء بر روی سطح شیب دار رها می شوند ، در یک ظرف در پایین قرار می گیرند ، اما توسط یک جفت تشخیص داده می شوند. آشکارسازهای IR

خروجی Photodiode از یک NOT NOT عبور می کند و سپس به مقایسه می رسد. تصاویر بالا نحوه تشخیص جفت IR را نشان می دهد.

مرحله 2: مدار

مدار مورد استفاده برای این پروژه پیچیده نیست ، از یک آمپر OP (LM358) به عنوان تنظیم کننده ورودی برای تراشه نمایش 7 قسمتی (CD4026BE) استفاده می کند. من مدار را طوری طراحی کردم که دارای 2 صفحه نمایش 7 قسمتی باشد که 99 رقم یا 99 شیء احتمالی را برای شمارش به آن می دهد. این مقدار باید زیاد باشد ، اما اگر اینطور نیست ، می توانید صفحه دیگری را پیوند دهید که 999 رقم را به شما می دهد ، قطعاً کافی است.

دکمه در مدار برای تنظیم مجدد است.

پتانسیومتر برای تنظیم حساسیت دیود نوری است.

نمودار مدار بالا همان مدار تخته نان است. خواندن آن ممکن است کمی دشوار باشد زیرا در یک فضای محدود فشرده شده است.

توجه: ترانزیستور در تصویر مدار نان برعکس است ، اما هنوز باید کار کند. من توصیه می کنم آن را بچرخانید حتی اگر برخی از ترانزیستورها به هر دو صورت کار می کنند. اگر گیج شده اید سیم کشی ترانزیستور را در نمودار مدار دنبال کنید.

مرحله 3: آزمایش مدار

قبل از ایجاد مدار در پروژه ، آزمایش آن یک ایده هوشمندانه است. من مدار را کمی تغییر داده ام (با تغییر LED IR روی یک تخته مختلف برای ایجاد پرتو IR بین آن و دیود نوری). مدار را به منبع تغذیه 9 ولت وصل کنید و اعداد با دو 0 روشن می شوند. سپس با مسدود کردن آن با یک انگشت یا یک شیء ، پرتو IR را بین IR LED و Photodiode بشکنید ، در حال حاضر یکی از ارقام از 0 به 1 تبدیل می شود ، این روند را تکرار کنید و مدار تعداد دفعاتی را که پرتو IR بود ، شمارش می کند. شکسته (اشیاء)

کار هوشمندانه ای که در حال حاضر انجام می شود این است که این مدار را به یک PCB تبدیل کنیم ، متأسفانه من در سفارش دادن به این مشکل مشکل داشتم ، بنابراین برای بقیه این پروژه ، من از تخته نان استفاده می کنم.

عیب یابی: اگر مدار شما خراب است ، موارد زیر را بررسی کنید:

سیم کشی ،

جهت اجزاء (قطبیت یا نحوه برخورد تراشه ها) (مخصوصاً Photodiode)

منبع تغذیه ،

IR Pair (ببینید آیا آنها با یک مدار ساده از دستورالعمل های "همه چیز در مورد IR" من کار می کنند)

مرحله 4: بدن

طراحی من احتمالاً از نظر بصری خوشایند نیست اما خوب کار می کند.

همه چیز را برش دهید ، اندازه واقعاً مهم نیست ، اما من توصیه می کنم که زاویه شیب بین 20 تا 45 درجه باشد. صفحه اصلی دارای تخته نان یا PCB روی آن نصب شده است تا حداقل اندازه وجود داشته باشد.

جنس بدنه واقعا مهم نیست اما من چیزی نازک و قوی مانند مقوا فشرده را انتخاب می کنم.

مرحله 5: آن را بچسبانید

هنگامی که همه چیز قطع شد ، ساختار را جمع کنید. از نوار برای نگه داشتن آن در شکل و چسب زدن استفاده کنید. چسب PVA عالی است اما کمی طول می کشد تا خشک شود. حالا صبر کن

پس از تأیید خشک شدن چسب ، نوار را بکنید و ساختار شما تمام شود.

مرحله 6: مدار را اضافه کنید

تخته نان را با مدار روی فضای خالی پایه سازه بچسبانید. مطمئن شوید که صفحه نمایش های 7 قسمتی رو به روی شما هستند تا بتوانید اعداد را به درستی بخوانید.

مرحله 7: جفت IR را وصل کنید

پایانه های LED IR و Photodiode را در 90 درجه خم کنید. مقداری سیم را به انتهای پایانه ها بچسبانید (سیم باید به اندازه کافی بلند باشد تا دیود از محل نصب آن به تخته نان متصل شود). بعد ، جفت IR را به Breadboard وصل کنید.

مدار خود را دوباره اجرا کنید تا مطمئن شوید که اتصالات لحیم کاری شما کار می کنند.

مرحله 8: لمس نهایی

جفت IR را روی شیب بچسبانید ، مطمئن شوید که آنها در دو طرف و رو به روی یکدیگر قرار دارند تا پرتو IR ایجاد شود.

سیمها را با چسباندن به لبه شیب مخفی کنید.

سپس دو تکه مقوا به طول حدود 5 سانتی متر و ارتفاع دیوارهای شیب خود برش دهید. همانطور که در تصویر قبلی نشان داده شده است ، آن را با چسب نگه دارید تا چسب بزنید تا به آن بچسبد.

پس از اتمام کار ، تمام نوار را بردارید ، مدار را اجرا کنید تا بررسی شود که هنوز عملکرد صحیح دارد. اگر می خواهید آن را تزئین کنید ، اکنون زمان انجام این کار است.

عیب یابی مدار:

اگر شمارشگر هنگام شکستن پرتو IR (اما زودتر کار می کرد) شمارش نشود ، ممکن است به این دلیل باشد که پرتو IR به طور کامل مسدود نشده است ، این به دلیل برخی بازتاب های نامنظم است که مقوا ایجاد می کند. این را معمولاً می توان با چسباندن یک نوار کوچک کاغذ سیاه زیر LED IR حل کرد تا هرگونه IR منعکس کننده را جذب کند. اگر این مشکل نیست ، بررسی کنید که آیا هنگام چسباندن دیودها اتصال کوتاه کرده اید یا خیر.

مرحله نهم: تمام کنید

حالا دیگه تموم شد!

آن را روشن کنید و شروع به شمارش کنید!