Yağmur Sensörünü Kullanarak Yağış Nasıl Tespit Edilir?

Dünya beklenmedik iklim değişikliklerinden muzdariptir ve bu değişikliklere insanlığın uyguladığı çeşitli faaliyetler neden olmaktadır. Bu değişiklikler meydana geldiğinde, sıcaklık dramatik bir şekilde yükselir ve şiddetli yağışlara, sellere vb. Neden olabilir. Her bir vatandaşın sorumluluğunda su tasarrufu yapmak ve bu temel yaşam gerekliliğini korumaya dikkat etmezsek, kısa sürede çok acı çekeriz. . Bu projede, bir yağmur alarmı oluşturacağız, böylece yağmur başladığında suyu bitkilere sağlayabildiğimiz için su tasarrufu yapmak için bazı eylemler yapabiliriz, bu suyu Tepe tankına vb. Göndermek için bazı donanımlar yapabiliriz. yağmur suyu dedektör devresi yağmur suyunu algılayacak ve yakındaki insanlar için bir uyarı oluşturacak, böylece hemen harekete geçebilecekler. Devre çok karmaşık değildir ve dirençler, kapasitörler ve transistörler gibi elektrik bileşenleri hakkında bazı temel bilgilere sahip olan herkes tarafından hazırlanabilir.

Yağmur Sensör Devresi Tasarlamak İçin Temel Elektrik Bileşenleri Nasıl Entegre Edilir?

Şimdi, projemizin temel fikrine sahip olduğumuz için, bileşenleri toplamaya, devreyi test için yazılım üzerinde tasarlamaya ve ardından donanım üzerine monte etmeye doğru ilerleyelim. Bu devreyi bir PCB kartı üzerinde yapacağız ve daha sonra uygun bir yere yerleştireceğiz, böylece yağmur başladığında alarm tarafından bilgilendirilebiliriz.

Adım 1: Gerekli Bileşenler (Donanım)

Adım 2: Gerekli Bileşenler (Yazılım)

Proteus 8 Professional'ı indirdikten sonra, üzerindeki devreyi tasarlayın. Yeni başlayanlar için devreyi tasarlamaları ve donanım üzerinde uygun bağlantıları yapmaları kolay olsun diye yazılım simülasyonlarını buraya ekledik.

3. Adım: Bileşenlerin İncelenmesi

Şimdi, bu projede kullanacağımız tüm bileşenlerin bir listesini çıkardık. Bir adım daha ileri gidelim ve tüm ana donanım bileşenlerini kısa bir incelemeye alalım.

Yağmur Damlası Sensörü:Yağmur damlası sensörü modülü yağmuru algılar. Ohm Yasası ilkesine göre çalışır. (V = IR). Yağmur olmadığında sensördeki direnç çok yüksek olacaktır çünkü sensördeki teller arasında iletkenlik yoktur. Yağmur suyu sensöre düşmeye başlar başlamaz iletim yolu yapılır ve kablolar arasındaki direnç azalır. İletim azaldığında sensöre bağlı elektrik bileşeni tetiklenir ve durumu değişir.

PCB kartımız varsa bu sensör evde de yapılabilir. Bu sensörü satın almak istemeyenler, bıçak gibi keskin bir şey yardımıyla bir darbeli tren modeli yaparak evde yapabilirler. Darbelerin çapı yaklaşık 3 cm olmalıdır ve yukarıdaki resimde gösterildiği gibi aynı desen yapılabilir. Bu sensörü evde yaptım ve aşağıdaki resmi ekledim:

555 Zamanlayıcı IC: Bu IC, bir osilatör olarak zaman gecikmeleri sağlamak gibi çeşitli uygulamalara sahiptir. 555 zamanlayıcı IC'nin üç ana konfigürasyonu vardır. Kararlı multivibratör, tek kararlı multivibratör ve iki kararlı multivibratör. Bu projede, bir olarak kullanacağız Astable multivibratör. Bu modda, IC bir kare darbe üreten bir osilatör görevi görür. Devrenin frekansı, devre ayarlanarak ayarlanabilir. yani devrede kullanılan kapasitörlerin ve dirençlerin değerlerini değiştirerek. IC, yüksek kare darbesi uygulandığında bir frekans oluşturacaktır. SIFIRLA toplu iğne.

Buzzer: Bir Buzzerbir ses sinyalleme cihazı veya ses üretmek için bir piezoelektrik etkinin kullanıldığı bir hoparlördür. Bir ilk mekanik hareket üretmek için piezoelektrik malzemeye bir voltaj uygulanır. Daha sonra bu hareketi işitilebilir bir ses sinyaline dönüştürmek için rezonatörler veya diyaframlar kullanılır. Bu hoparlörlerin veya zil seslerinin kullanımı nispeten kolaydır ve geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. Örneğin dijital quartz saatlerde kullanılırlar. Ultrasonik uygulamalar için 1-5 kHz aralığında ve 100 kHz'e kadar iyi çalışır.

BC 548 NPN Transistör: Çoğunlukla iki ana amaç için (Anahtarlama ve amplifikasyon) kullanılan genel amaçlı bir transistördür. Bu transistör için kazanç değeri aralığı 100-800 arasındadır. Bu transistör, yaklaşık 500mA'lık bir maksimum akımı işleyebilir, bu nedenle daha büyük amperlerde çalışan yüklere sahip devre tipinde kullanılmaz. Transistör önyargılı olduğunda, akımın içinden geçmesine izin verir ve bu aşamaya denir. doyma bölge. Baz akımı kaldırıldığında transistör kapanır ve tamamen girer Ayırmak bölge.

Adım 4: Blok Şeması

Devrenin çalışma prensibini kolayca anlamak için bir blok diyagram hazırladık.

Adım 5: Çalışma Prensibini Anlamak

Donanımı monte ettikten sonra, su yağmur sensörüne düşer düşmez kartın iletken olmaya başlayacağını ve sonuç olarak her iki transistörün de döneceğini göreceğiz. AÇIKve dolayısıyla LED, Q1 transistörünün vericisine bağlı olduğu için de AÇIK hale gelecektir. Transistör Q2 doyma bölgesine girdiğinde, C1 kondansatörü Q1 ve Q3 transistörlerinin her ikisi arasında bir atlama teli gibi davranacak ve R4 direnci tarafından şarj edilecektir. Q3 doygunluk bölgesine gittiğinde SIFIRLA555 timer IC'nin pini tetiklenecek ve buzzerin bağlı olduğu IC'nin çıkış pini 3'e bir sinyal gönderilecek ve böylece zil çalmaya başlayacaktır. Yağmur yağmayacağı zaman iletkenlik olmaz ve sensörün direnci çok yüksektir, bu nedenle IC'nin RESET pini tetiklenmez ve alarm vermez.

Adım 6: Devrenin simülasyonu

Devreyi yapmadan önce tüm okumaları bir yazılım üzerinde simüle etmek ve incelemek daha iyidir. Kullanacağımız yazılım, Proteus Tasarım Süiti. Proteus, elektronik devrelerin simüle edildiği bir yazılımdır.

1. Proteus yazılımını indirip kurduktan sonra açın. Tıklayarak yeni bir şematik açın. IŞİDMenüdeki simgesi.
2. Yeni şematik göründüğünde, Pyan menüdeki simgesi. Bu, kullanılacak tüm bileşenleri seçebileceğiniz bir kutu açacaktır.
3. Şimdi devreyi yapmak için kullanılacak bileşenlerin adını yazın. Bileşen, sağ tarafta bir listede görünecektir.
4. Aynı şekilde, yukarıdaki gibi, tüm bileşenleri arayın. Görünecekler Cihazlar Liste.

Adım 7: PCB Yerleşimi Yapma

Donanım devresini bir PCB üzerinde yapacağımız için öncelikle bu devre için bir PCB yerleşimi yapmamız gerekiyor.

1. PCB düzenini Proteus üzerinde yapmak için, önce PCB paketlerini şematikteki her bileşene atamamız gerekir. paketleri atamak için, paketi atamak istediğiniz bileşene sağ tıklayın ve Paketleme Aracı.
2. Bir PCB şemasını açmak için üst menüdeki ARIES seçeneğine tıklayın.
3. Bileşenler Listesinden, devrenizin benzemesini istediğiniz bir tasarımda ekrana tüm bileşenleri yerleştirin.
4. Parça moduna tıklayın ve yazılımın bağlamanızı söylediği tüm pinleri bir okla bağlayın.
5. Tüm düzen yapıldığında şöyle görünecektir:

Adım 8: Devre Şeması

PCB yerleşimini yaptıktan sonra devre şeması böyle görünecektir.

Adım 9: Donanımı Kurma

Şimdi devreyi yazılım üzerinde simüle ettiğimiz ve mükemmel şekilde çalışıyor. Şimdi devam edelim ve bileşenleri PCB üzerine yerleştirelim. PCB, baskılı devre kartıdır. Bir tarafı tamamen bakır kaplı, diğer tarafı tam izolasyonlu levhadır. Devreyi PCB üzerinde yapmak nispeten uzun bir süreçtir. Devre yazılım üzerinde simüle edildikten ve PCB yerleşimi yapıldıktan sonra devre düzeni tereyağlı bir kağıda basılır. Tereyağı kağıdını PCB kartına yerleştirmeden önce, kart üzerindeki bakır tabakanın kartın üstünden azalması için kartı ovalamak için PCB sıyırıcıyı kullanın.

Daha sonra tereyağı kağıdı PCB kartına yerleştirilir ve devre karta yazdırılana kadar ütülenir (Yaklaşık beş dakika sürer).

Şimdi devre karta yazdırıldığında FeCl'ye daldırılır.₃ karttan fazla bakırı çıkarmak için sıcak su çözeltisi, sadece baskılı devre altındaki bakır geride kalacaktır.

Bundan sonra PCB kartını sıyırıcı ile ovalayın, böylece kablolar belirginleşir. Şimdi ilgili yerlere delikler açın ve bileşenleri devre kartına yerleştirin.

Kart üzerindeki bileşenleri lehimleyin. Son olarak, devrenin sürekliliğini kontrol edin ve herhangi bir yerde süreksizlik olursa, bileşenleri lehimleyin ve tekrar bağlayın. Pilin pozitif ve negatif terminallerine sıcak tutkal tabancası kullanarak sıcak tutkal uygulamak daha iyidir, böylece pilin terminalleri devreden ayrılmayabilir.

Adım 10: Devrenin Test Edilmesi

PCB kartına donanım bileşenlerini monte ettikten ve sürekliliği kontrol ettikten sonra, devremizin düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol etmemiz gerekiyor. Öncelikle pili bağlayacağız ve ardından sensöre biraz su damlatıp LED'in yanmaya başlayıp, zil çalmaya başlayıp başlamadığını kontrol edeceğiz. Bu olursa projemizi tamamlamışız demektir.

Başvurular

1. Çiftçileri yağmur konusunda uyarmak için tarlalarda kullanılabilir.
2. En yaygın uygulama, otomobillerde kullanılabilmesi ve böylece yağmur başladığında sürücünün dönmesidir. AÇIKsilecekler zil sesini dinlerken.
3. Yağmur suyunu tepe tanklarına depolamak için bazı donanımlar kurulursa, bu devre evde çok kullanışlıdır çünkü evde yaşayan insanları yağmur başlar başlamaz bilgilendirir ve daha sonra bu suyu depolamak için uygun düzenlemeleri yapabilirler.