Wie macht man einen Vorhangöffner und einen engeren Stromkreis?

Wenn wir uns im heutigen Jahrhundert in der Umgebung umschauen, werden wir feststellen, dass die meisten Dinge, die mit Elektrizität betrieben werden, automatisiert werden, so dass weniger menschlicher Aufwand erforderlich ist. Ingenieure versuchen, Geräte herzustellen, die in mechanische Systeme integriert werden können, die sie mit nur einem Knopfdruck zum Betrieb bringen. Wir sehen, dass in unseren Häusern und Büros Vorhänge an den Fenstern, Türen und Terrassen usw. von Hand gedrückt werden müssen, um sie zu öffnen und zu schließen. Dies erfordert ein wenig menschliche Anstrengung, da wir beide Male aufstehen, zum Fenster gehen und die Vorhänge drücken müssen, während wir sie schließen und öffnen. Dieser Aufwand kann durch die Integration eines Stromkreises minimiert werden.

Vorhangöffner und engerer Stromkreis

Auf dem Markt sind viele Vorhangöffnerschaltungen erhältlich. Sie sind sehr effizient, aber sehr teuer. Das Hauptziel dieses Artikels ist es, eine Schaltung zu entwerfen, die zum Öffnen oder Schließen der Vorhänge per Knopfdruck verwendet wird. Diese Lösung ist so effizient wie die auf dem Markt erhältliche Schaltung und sehr kostengünstig. Wir werden zwei ICs und einen Schrittmotor verwenden, um diese Aufgabe auszuführen.

Wie öffne und schließe ich den Stromkreis automatisch?

Das Herzstück dieses Projekts sind zwei IC-Namen wie CD4013 und ULN2003. Diese ICs werden mit einigen weiteren Komponenten verwendet, die auf dem Markt leicht verfügbar sind, um eine vollständige Schaltung herzustellen. Auf diesem CD4013-IC befinden sich zwei selbstgesteuerte D-Flip-Flops. Diese Flip-Flops existieren in einem der beiden Zustände, dh 0 oder 1. Die Aufgabe dieser Flip-Flops besteht darin, Informationen zu speichern. Beide Module haben eine Pinbelegung. Diese Pins sind Namen wie Daten, Takteingang, Setzen, Zurücksetzen und einige Ausgangspins.

Schritt 1: Sammeln der Komponenten (Hardware)

Der beste Ansatz, um ein Projekt zu starten, besteht darin, eine Liste der Komponenten zu erstellen und eine kurze Untersuchung dieser Komponenten durchzuführen, da niemand nur wegen einer fehlenden Komponente in der Mitte eines Projekts bleiben möchte. Eine Liste der Komponenten, die wir in diesem Projekt verwenden werden, finden Sie unten:

Schritt 2: Sammeln der Komponenten (Software)

  • Proteus 8 Professional (Kann von heruntergeladen werden Hier)

Entwerfen Sie nach dem Herunterladen des Proteus 8 Professional die Schaltung darauf. Ich habe hier Software-Simulationen eingefügt, damit Anfänger die Schaltung bequem entwerfen und entsprechende Verbindungen auf der Hardware herstellen können.

Schritt 3: Arbeiten eines D Flip-Flops

Ein D-Flip-Flop ist ein Flip-Flop, dessen einziger Eingang als DATA-Eingang dient. Es wird als verzögertes (D) Flip-Flop bezeichnet, da die Daten nach einiger Zeit am Ende des Takts am Ausgangspin erscheinen, wenn der Eingang am Eingangspin gegeben wird. Auf diese Weise werden die Daten nach einer erforderlichen Verzögerung von der Eingangsseite zur Ausgangsseite übertragen. Dieses Gerät wird als Verzögerungsgerät verwendet und ist auch allgemein als Latch bekannt.

1-Bit-Binärinformationen werden in ihrem Takteingang gespeichert. Die Eingangsleitung steuert das Flip-Flop in diesem Takt. Dies wird verwendet, um zu entscheiden, ob die Daten gelöscht oder erkannt werden. Meistens ist ein Taktsignal der Eingang. Wenn ein binäres Hoch bedeutet, dass eine logische 1 als Takteingang gesendet wird, speichert das Flipflop die Daten auf der Datenleitung. Auf die Dateneingabe folgt einfach die normale Ausgabe, solange der Zustand der Taktleitung HIGH ist. Die Dateneingangsleitung wird erkannt, sobald die Taktleitung binär niedrig oder logisch 0 wird. Dies bedeutet, dass das zuvor im Flipflop gespeicherte Bit beibehalten wird. Wenn die Uhr niedrig ist, wird sie ignoriert.

Schritt 4: Design der Schaltung

CD4013 ist eine integrierte Schaltung, die in einem 14-poligen Dual-Inline-Gehäuse geliefert wird. Pin1, Pin2, Pin13 und Pin12 sind alle komplementäre Ausgänge, aber in beiden Paaren ist ein Pin invers zum anderen. Wenn zum Beispiel[in11zeigtzeigtPin20ÄhnlichistesbeidemanderenPaarvonPin12undPin13DieDatenpinsdiesesICsindPin5undPin9undimAllgemeinenisteinerderAusgängemitihnenverbundenInunsererSchaltungpn5ausistderICmitdeminvertierendenAusgangverbundenPin3undPin11werdenalsTakteingangdesICbezeichnetDasFlip-FlopvomTypDfunktioniertwenndiesePinsdasEingangssignalempfangenumdenEingangfürdiesePinsbereitzustellenEskanneinAstable-MultivibratorverwendetwerdenderdurcheineTransistorkonfigurationhergestelltwirdoderdieLogikgatterwiedasNOR-GatterkönnenverwendetwerdenumdieselbeAufgabeauszuführenWirverwendeneinenTransistorumdenEingangfürdiesePinsbereitzustellenPin4Pin6undPin8Pin10sinddieSet-undReset-PinsdesICDerAusgangwirdempfangenwenneinerdieserPinshochgehtZumSchutzsinddiesePinsübereinenhochwertigenWiderstandmitderErdeverbundenPin14istderVersorgungsstiftdesICundPin7istderErdungsstiftdesICDieHauptversorgungistanPin14angeschlossenundsolltenichtgrößerals15VseinWennesgrößerals15VistkannderICwegbrennenDerMinuspolderBatterieistmitPin7desICverbunden[in1shows1thenpin2willshow0Similarlyisthecaseoftheotherpairofpin12andpin13TheDatapinsofthisICarepin5andpin9 andgenerallyoneoftheoutputsisconnectedtotheminourcircuitpn5offtheICisconnectedtotheinvertingoutputPin3andPin11arenamedastheclockinputoftheICtheDtypeflip-flopworkswhenthesepinsreceivetheinputsignaltoprovidetheinputtothesepinsanAstablemultivibratormadebyatransistorconfigurationcanbeusedortheLogicgateslikeNORgatecanbeusedtoperformthesametaskWeareusingatransistortoprovidetheinputtothesepinsPin4Pin6andPin8Pin10 isthesetandresetpinsoftheICrespectivelyTheoutputwillbereceivedifanyoneofthesepinsgoeshighForprotectionthesepinsconnectedtothegroundthrougharesistorofhighvaluePin14isthesupplypinoftheICandPin7 isthegroundpinoftheICThemainsupplyisconnectedtothepin14anditshouldnotbegreaterthan15VIfitisgreaterthan15VtheICmayburnawayThenegativeterminalofthebatteryisconnectedtothepin7oftheIC

In ULN2003 sind Pin1 bis Pin7 die sieben Eingangspins der Darlington-Konfigurationen. Jeder Pin ist mit der Basis des Transistors verbunden und kann durch Anlegen von 5 V an ihn geschaltet werden. Pin8 ist der Erdungsstift des IC und direkt mit dem Minuspol der Batterie verbunden. Der Teststift dieses IC ist Stift 9. Pin10 bis Pin16 sind die Ausgangspins dieses IC.

Schritt 5: Zusammenbau der Komponenten

Jetzt, da wir die Hauptverbindungen und auch den gesamten Kreislauf unseres Projekts kennen, können wir fortfahren und mit der Herstellung der Hardware unseres Projekts beginnen. Eines muss beachtet werden, dass der Stromkreis kompakt sein muss und die Komponenten so nahe beieinander platziert werden müssen.

  1. Nehmen Sie ein Veroboard und reiben Sie seine Seite mit der Kupferbeschichtung mit einem Schaberpapier ab.
  2. Platzieren Sie nun die Komponenten vorsichtig und schließen Sie sie so nahe, dass die Größe des Stromkreises nicht sehr groß wird.
  3. Stellen Sie die Verbindungen vorsichtig mit Lötkolben her. Wenn beim Herstellen der Verbindungen ein Fehler gemacht wird, versuchen Sie, die Verbindung zu entlöten und die Verbindung erneut ordnungsgemäß zu löten. Am Ende muss die Verbindung jedoch fest sein.
  4. Wenn alle Verbindungen hergestellt sind, führen Sie einen Durchgangstest durch. In der Elektronik ist der Durchgangstest die Überprüfung eines Stromkreises, um zu prüfen, ob der Stromfluss im gewünschten Pfad fließt (dass es sich mit Sicherheit um einen Gesamtstromkreis handelt). Ein Durchgangstest wird durchgeführt, indem eine kleine Spannung (in Anordnung mit einer LED oder einem Aufruhr erzeugenden Teil, z. B. einem piezoelektrischen Lautsprecher) über dem ausgewählten Weg eingestellt wird.
  5. Wenn der Durchgangstest bestanden ist, bedeutet dies, dass die Schaltung wie gewünscht ausreichend hergestellt ist. Es kann jetzt getestet werden.
  6. Schließen Sie die Batterie an den Stromkreis an.

Die Schaltung sieht wie folgt aus:

Schaltplan

Schritt 6: Schaltungsbetrieb

Nachdem die gesamte Schaltung hergestellt ist, testen wir sie und prüfen, ob sie wie erforderlich funktioniert oder nicht.

  1. Drücken Sie den Schalter S1. Auf diese Weise wird Pin6 des IC1 mit Spannung versorgt. In diesem Fall wird Pin6 den Zustand von Pin1 des IC1 damit auf HIGH setzen.
  2. In diesem Fall wird auch der Pin2 des IC2 auf HIGH gesetzt. Dies führt also zu einer Bewegung des Getriebemotors im Uhrzeigersinn, da dieser mit diesem Stift des IC2 verbunden ist. Dadurch wird der Vorhang geöffnet.
  3. Wenn sich der Vorhang nun bis zum Anschlag öffnet oder Sie ihn mitten auf dem Weg anhalten möchten, müssen Sie nur noch den Schalter S2 drücken. Der Schalter S2 ist mit dem Pin4 des IC1 verbunden. Der Zweck dieses Rücksetzstifts besteht darin, die Drehung des Motors zu stoppen, wenn der Vorhang durch Zurücksetzen des Zustands von IC1 gestoppt werden soll.
  4. Wenn Sie nun den Vorhang schließen möchten, drücken Sie eine Weile den Schalter S3. Dieser Schalter ist mit Pin8 des IC1 verbunden. Pin8 des IC1 ist ebenfalls ein Set-Pin.
  5. Wenn der Vorhang vollständig geschlossen ist oder Sie ihn mitten auf dem Weg anhalten möchten, drücken Sie einfach den Schalter S4. Dadurch wird der Zustand des IC zurückgesetzt und der Schrittmotor hört auf, sich zu drehen.

Dies war der gesamte Vorgang, um Ihren Vorhang automatisch zu öffnen oder zu schließen. Sie müssen nicht aufstehen und die Vorhänge drücken Jetzt müssen Sie nur noch die Knöpfe drücken, indem Sie an einer Stelle sitzen, und die Vorhänge öffnen oder schließen sich automatisch.

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