Wie synchronisiere ich Lichter in Ihrem Haus mit dem Wetter draußen?

Vor unseren Häusern, auf Balkonen oder in Gärten gibt es Straßenlaternen, die manuell ein- oder ausgeschaltet werden müssen. Wir können in unseren Häusern Philips Hue-Leuchten verwenden, deren Helligkeit und Farbe je nach Wetterlage variieren. Dazu müssen wir jedoch alle Glühbirnen in unseren Häusern austauschen und zweitens müssen wir die Anwendung für den Betrieb bezahlen diese Lampen, die im Playstore und iOS verfügbar sind. Daher werden wir in unserem Haus eine elektronische Schaltung entwerfen, die das Licht je nach Wetter draußen schaltet und auch einen Alarm generiert, wenn Regen anfängt. Die Schaltung ist nicht sehr komplex und kann von jedem vorbereitet werden, der über Grundkenntnisse in Bezug auf elektrische Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren und Transistoren verfügt.

Prototyp

Wie werden grundlegende elektrische Komponenten für das Entwerfen von Schaltkreisen integriert?

Nachdem wir nun die Zusammenfassung des Projekts kennen, lassen Sie uns vorwärts gehen und verschiedene Informationen sammeln, um mit der Arbeit zu beginnen. Wir werden zuerst eine Liste der Komponenten erstellen und dann alle Komponenten zu einem funktionierenden System zusammensetzen. Wir werden diese Schaltung auf einer Leiterplatte herstellen und sie dann draußen platzieren, damit sie das Wetter richtig erkennen kann.

Schritt 1: Erforderliche Komponenten (Hardware)

Wenn wir vor dem Start eines Projekts vermeiden möchten, dass wir mitten im Projekt stecken bleiben, sollten wir eine vollständige Liste aller Komponenten haben, die wir während der Arbeit am Projekt benötigen. Dies ist ein ausgezeichneter Ansatz, der viel Zeit und Mühe spart. Eine vollständige Liste aller in diesem Projekt verwendeten Komponenten finden Sie unten. Alle diese Komponenten sind auf dem Markt leicht erhältlich.

Schritt 2: Erforderliche 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: Arbeitsprinzip

Die Schaltung ist dafür verantwortlich, die Lichter je nach Wetter draußen ein- und auszuschalten. Die Schaltung wird zwei Teile umfassen. Der erste Teil dient zur Erkennung von Regenfällen im Freien. Sobald der Regen beginnt, wird das Relaismodul ausgelöst und die Lichter, die an das Modul angeschlossen werden, beginnen zu leuchten. Der Summer wird auch in diesem Teil des Stromkreises angeschlossen und wird auch ausgelöst, wenn der Regen beginnt. Daher wird er als Alarm für die Personen im Haus fungieren, dass der Regen gleich beginnt. Der zweite Teil der Schaltung ist für das Schalten der Lichter während des Sonnenauf- und -untergangs verantwortlich. Das Rückgrat dieser Schaltung ist LDR (Light Dependent Resistor), da es seinen Widerstand mit der Intensität des Lichts variiert. Der Widerstand eines LDR ist umgekehrt proportional zur Lichtintensität, was bedeutet, dass die Lichtintensität größer und der Widerstand des LDR geringer ist. Die Empfindlichkeit des LDR-Moduls kann mit einem Potentiometer-Knopf am Modul geändert werden.

Schritt 4: Simulation der Schaltung

Vor dem Erstellen der Schaltung ist es besser, alle Messwerte einer Software zu simulieren und zu untersuchen. Die Software, die wir verwenden werden, ist die Proteus Design Suite. Proteus ist eine Software, mit der elektronische Schaltkreise simuliert werden:

  1. Öffnen Sie die Proteus-Software, nachdem Sie sie heruntergeladen und installiert haben. Öffnen Sie einen neuen Schaltplan, indem Sie im Menü auf das ISIS-Symbol klicken.Neues Schema
  2. Wenn der neue Schaltplan angezeigt wird, klicken Sie im Seitenmenü auf das P-Symbol. Dies öffnet ein Feld, in dem Sie alle Komponenten auswählen können, die verwendet werden sollen.
  3. Geben Sie nun den Namen der Komponenten ein, aus denen die Schaltung hergestellt werden soll. Die Komponente wird in einer Liste auf der rechten Seite angezeigt.Komponenten auswählen
  4. Suchen Sie auf die gleiche Weise wie oben alle Komponenten wie oben. Sie werden in der Geräteliste angezeigt.Komponentenliste

Schritt 5: Erstellen Sie ein PCB-Layout

Da wir die Hardwareschaltung auf einer Leiterplatte erstellen, müssen wir zuerst ein Leiterplattenlayout für diese Schaltung erstellen.

  1. Um das PCB-Layout auf Proteus zu erstellen, müssen wir zuerst die PCB-Pakete jeder Komponente im Schaltplan zuweisen. Um Pakete zuzuweisen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Komponente, der Sie das Paket zuweisen möchten, und wählen Sie Packaging Tool.Pakete zuweisen
  2. Klicken Sie im oberen Menü auf die Option ARIES, um einen PCB-Schaltplan zu öffnen.
  3. Platzieren Sie in der Komponentenliste alle Komponenten auf dem Bildschirm in einem Design, wie Ihre Schaltung aussehen soll.
  4. Klicken Sie auf den Track-Modus und verbinden Sie alle Pins, zu deren Verbindung Sie von der Software aufgefordert werden, indem Sie auf einen Pfeil zeigen.

Schritt 6: Schaltplan

Nach dem Zusammenbau und der Verkabelung der Komponenten sollte der Schaltplan folgendermaßen aussehen:

Schaltplan

Schritt 7: Zusammenbau der Hardware

Da wir jetzt die Schaltung auf Software simuliert haben und es einwandfrei funktioniert. Lassen Sie uns nun fortfahren und die Komponenten auf der Leiterplatte platzieren. Eine Leiterplatte ist eine Leiterplatte. Es ist eine Platte, die auf einer Seite vollständig mit Kupfer beschichtet und auf der anderen Seite vollständig isoliert ist. Das Herstellen der Schaltung auf der Leiterplatte ist vergleichsweise langwierig. Nachdem die Schaltung in der Software simuliert und das PCB-Layout erstellt wurde, wird das Schaltungslayout auf Butterpapier gedruckt. Bevor Sie das Butterpapier auf die Leiterplatte legen, reiben Sie die Leiterplatte mit einem Schaber so ab, dass die Kupferschicht auf der Leiterplatte von der Oberseite der Leiterplatte abfällt.

Entfernen der Kupferschicht

Dann wird das Butterpapier auf die Leiterplatte gelegt und gebügelt, bis die Schaltung auf der Leiterplatte gedruckt ist (es dauert ungefähr fünf Minuten).

Leiterplatte aus Eisen

Wenn die Schaltung auf die Platine gedruckt wird, wird sie in die FeCl3-Lösung von heißem Wasser getaucht, um zusätzliches Kupfer von der Platine zu entfernen. Nur das Kupfer unter der gedruckten Schaltung bleibt zurück.

Entfernen Sie die Kupferschicht

Reiben Sie danach die Leiterplatte mit dem Scrapper ab, damit die Verkabelung hervorsteht. Bohren Sie nun die Löcher an den entsprechenden Stellen und platzieren Sie die Komponenten auf der Leiterplatte.

Leiterplattenbohren

Löten Sie die Komponenten auf der Platine gemäß dem oben angegebenen Schaltplan. Überprüfen Sie abschließend den Durchgang des Stromkreises. Wenn an einer Stelle eine Unterbrechung auftritt, entlöten Sie die Komponenten und schließen Sie sie erneut an. Tragen Sie eine Heißklebepistole auf die Anschlussklemmen auf, damit sich die Batterie bei Druck nicht löst.

Überprüfen des Durchgangs des Stromkreises

Schritt 8: Testen Sie die Schaltung und entwerfen Sie ihre Abdeckung

Jetzt, da unsere Hardware fertig ist, werden wir sie außerhalb des Hauses an einem geeigneten Ort platzieren, an dem Sonnenlicht und Regen darauf fallen. Stellen Sie es tagsüber draußen auf und warten Sie, bis das Sonnenlicht darauf fällt. In meinem Fall haben alle Schlafzimmer-, Terrassen- und Garagenlichter an den zweiten Teil der Rennstrecke angeschlossen. Sobald die Sonne untergeht und der Widerstand des LDR zunimmt, werden diese Lichter eingeschaltet. Zweitens, wenn der Regen beginnt und Wasser auf den Regentropfensensor fällt, werden die Lichter der Küche und des Wohnzimmers zusammen mit dem Summer, der die Anzeige von Regen anzeigt, eingeschaltet und sie werden ausgeschaltet, wenn der Regen gestoppt wird. Ich habe den Summer in die Rennstrecke aufgenommen, damit Sie, wenn Sie Ihre Kleidung gewaschen und zum Trocknen nach draußen gestellt haben, geeignete Vorkehrungen treffen können, wenn der Regen begonnen hat. Wenn Sie mit den Stromkreisen gut vertraut sind, können Sie die Anschlüsse des Stromkreises ändern und die Lichter Ihrer Wahl steuern. Verbinden Sie den 12-V-Adapter mit dem Stromkreis, um ihn einzuschalten, oder verwenden Sie eine 12-V-Gleichstrombatterie, um ihn ebenfalls mit Strom zu versorgen.

Relaismodul

Legen Sie den Stromkreis nach dem Testen in eine Abdeckung, damit er nicht kurz wird, wenn er dem Wasser ausgesetzt wird. Sie können es in eine Brotdose legen oder das Gehäuse mit einem anderen wasserfesten Material gestalten. Es kann leicht zu Hause gestaltet werden.

Empfehlungen

  1. Es ist besser, den Regensensor zu Hause mit einem kleinen Stück Leiterplatte zu konstruieren. Drucken Sie ein Zickzackmuster, fügen Sie es auf die Tafel ein und führen Sie das Ätzen wie oben gezeigt durch.Regentropfensensor

Jetzt haben Sie die Schaltung für Ihr Zuhause entworfen, die für den Betrieb der Lichter Ihres Hauses verantwortlich ist. Vergessen Sie nicht, Ihre Erfahrungen nach der Erstellung Ihres eigenen Prototyps mitzuteilen und besuchen Sie auch in Zukunft unsere Website, um interessante technische Projekte zu erhalten.

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