Како открити кишу помоћу сензора за кишу?

Свет пати од неочекиваних климатских промена и ове промене су узроковане разним активностима које упражњава човечанство. Када се ове промене догоде, температура се драматично повисује и то може резултирати обилним кишама, поплавама итд. Уштеда воде на одговорности сваког грађанина, а ако не будемо обраћали пажњу на очување ове основне животне потребе, ускоро ћемо тешко патити . У овом пројекту ћемо створити аларм за кишу како бисмо, када киша почне, могли предузети неке радње за уштеду воде, јер бисмо ту воду могли пружити биљкама, могли бисмо направити неки хардвер за слање те воде у горњи резервоар итд. Детекторски круг детектоват ће кишницу и генерисати упозорење за људе у близини како би могли одмах да предузму мере. Коло није превише сложено и може га припремити свако ко има неко основно знање о електричним компонентама попут отпорника, кондензатора и транзистора.

Кишни алармни круг

Како интегрисати основне електричне компоненте за пројектовање Раинсенсор круга?

Сада, пошто имамо основну идеју нашег пројекта, кренимо ка прикупљању компоненти, дизајнирању кола на софтверу за тестирање и коначно га склапању на хардверу. Направићемо овај круг на ПЦБ плочи, а затим га поставити на одговарајуће место тако да будемо алармирани кад год почне киша.

Корак 1: Потребне компоненте (хардвер)

Сензор кишне капи (к1)
БЦ548 транзистор (к1)
ЛЕД диоде (к1)
1Н4007 ПН-спојна диода (к1)
Отпорник 220 КΩ (к1)
Отпорник 10 КΩ (к1)
Отпорник 470 КΩ (к1)
Отпорник 3.3 КΩ (к2)
Отпорник од 68 КΩ (к1)
Кондензатор од 22 µФ (к1)
Кондензатор од 100 µФ (к2)
10нФ керамички кондензатор (к1)
100пФ керамички кондензатор (к1)
Зујалица (к1)
Јумпер Вирес
Табла (к1)
ФеЦл3
ПЦБ плоча (к1)
Лемилица
Врући лепак
Дигитални мултиметар

Корак 2: Потребне компоненте (софтвер)

Протеус 8 Профессионал (Може се преузети са Ево )

Након преузимања Протеус 8 Профессионал, дизајнирајте коло на њему. Овде смо уврстили софтверске симулације како би почетницима било згодно да дизајнирају коло и направе одговарајуће везе на хардверу.

Корак 3: Проучавање компонената

Сада када смо направили списак свих компонената које ћемо користити у овом пројекту. Померимо се корак даље и прођите кроз кратку студију свих главних хардверских компоненти.

Сензор кишне капи: Модул сензора кишне капи детектује кишу. Ради на принципу Охмовог закона. (В = ИР). Када нема кише, отпор на сензору биће врло висок јер нема проводљивости између жица у сензору. Чим кишница почне да пада на сензор, проводи се проводни пут и смањује отпор између жица. Када се смањи проводљивост, активира се електрична компонента која је повезана са сензором и стање се мења.

Сензор кишне капи

Овај сензор се може направити и код куће ако имамо ПЦБ плочу. Они који не желе да купе овај сензор могу да га направе код куће тако што ће направити шаржни импулс уз помоћ оштре ствари попут ножа. Пречник импулса треба да буде приближно 3 цм и може се направити исти образац као што је приказано на горњој слици. Овај сензор сам направио код куће и приложио слику испод:

Сензор кишне капи дизајниран код куће

555 ИЦ тајмера: Овај ИЦ има низ апликација попут пружања временских кашњења, као осцилатор, итд. Постоје три главне конфигурације 555 ИЦ тајмера. Подесиви мултивибратор, моностабилни мултивибратор и бистабилни мултивибратор. У овом пројекту ћемо га користити као Астабле мултивибратор. У овом режиму ИЦ делује као осцилатор који генерише квадратни импулс. Фреквенција кола може се подесити подешавањем кола. односно променом вредности кондензатора и отпорника који се користе у колу. ИЦ ће генерисати фреквенцију када се на квадрат примени импулс високог квадрата РЕСЕТОВАТИ пин.

555 Тајмер ИЦ

Зујалица: ДО Зујалица је аудио сигнални уређај или звучник у којем се за производњу звука користи пиезоелектрични ефекат. На пиезоелектричном материјалу примењује се напон да би се постигло почетно механичко кретање. Тада се резонатори или дијафрагме користе за претварање овог кретања у звучни звучни сигнал. Ови звучници или зујалице су релативно једноставни за употребу и имају широк спектар примена. На пример, користе се у дигиталним кварцним сатовима. За ултразвучне примене, ради добро у опсегу од 1-5 кХз и до 100 кХз.

Зујалица

БЦ 548 НПН транзистор: То је транзистор опште намене који се углавном користи у две главне сврхе (комутација и појачање). Распон вредности појачања за овај транзистор је између 100-800. Овај транзистор може да поднесе максималну струју од око 500мА, стога се не користи у типу кола са оптерећењима која раде на већим амперима. Када је транзистор пристран, он омогућава протицање струје кроз њега и та фаза се назива засићење регион. Када се уклони основна струја, транзистор је искључен и он улази у потпуности Одсећи регион.

БЦ 548 Транзистор

Корак 4: Блок дијаграм

Направили смо блок дијаграм како бисмо лако разумели принцип рада кола.

Блок дијаграм

Корак 5: Разумевање радног принципа

Након састављања хардвера, видећемо да ће чим капне вода на сензор за кишу плоча почети да проводи и као резултат тога оба транзистора ће се окренути НА и отуда ће се ЛЕД такође укључити јер је повезана са емитором транзистора К1. Када транзистор К2 пређе у подручје засићења, кондензатор Ц1 ће се понашати као преспојник између оба транзистора К1 и К3 и напуниће се отпорником Р4. Када К3 пређе у подручје засићења, РЕСЕТОВАТИ покренут ће се пин од 555 тајмера ИЦ и сигнал ће се послати на излазни пин 3 ИЦ-а на који је зујалица повезана и отуда ће зујалица почети да звони. Када неће бити кише, неће бити проводљивости, а отпор сензора је врло велик, стога се РЕСЕТ пин ИЦ-а не активира што резултира без аларма.

Корак 6: Симулација кола

Пре израде кола боље је симулирати и испитати сва очитавања на софтверу. Софтвер који ћемо користити је Протеус Десигн Суите . Протеус је софтвер на којем се симулирају електронски склопови.

Након што преузмете и инсталирате софтвер Протеус, отворите га. Отворите нову шему кликом на ИСИС икону у менију.
Нова шема.
непознато ресетовање порта УСБ уређаја није успело
Када се појави нова шема, кликните на П. икону на бочном менију. Отвориће се оквир у којем можете да изаберете све компоненте које ће се користити.
Нова шема
Сада откуцајте име компонената које ће се користити за израду кола. Компонента ће се појавити на листи са десне стране.
Одабир компонената
На исти начин, као и горе, претражите све компоненте. Они ће се појавити у Уређаји Листа.
Листа компонената

Корак 7: Израда ПЦБ изгледа

Како ћемо направити хардверско коло на ПЦБ-у, прво морамо да направимо распоред ПЦБ-а за ово коло.

Да бисмо направили распоред ПЦБ-а на Протеусу, прво морамо доделити ПЦБ пакете свакој компоненти на шеми. да бисте доделили пакете, десним кликом миша кликните компоненту којој желите доделити пакет и изаберите Алат за паковање.
Доделите пакете
Кликните на опцију АРИЕС у горњем менију да бисте отворили шему ПЦБ-а.
На листи компонената ставите све компоненте на екран у облику у који желите да изгледа ваше коло.
Кликните на режим нумере и повежите све игле за које вам софтвер каже да их требате повезати тако што ћете усмерити стрелицу.
Када се направи цео изглед, изгледаће овако:

Корак 8: Кружни дијаграм

Након израде изгледа ПЦБ-а, шема ће изгледати овако.

Кружни дијаграм

Корак 9: Подешавање хардвера

Као што смо сада симулирали склоп на софтверу и он ради савршено добро. Сада кренимо напред и поставимо компоненте на ПЦБ. ПЦБ је штампана плочица. То је плоча у потпуности пресвучена бакром са једне стране и потпуно изолована са друге стране. Израда кола на ПЦБ-у је релативно дуг поступак. Након што се на софтверу симулира коло и направи његов изглед ПЦБ, распоред кола се штампа на маслацем папиру. Пре него што ставите папир са маслацем на плочу ПЦБ, помоћу стругача ПЦБ трљајте плочу тако да се слој бакра на плочи смањује са врха плоче.

Уклањање бакарног слоја

Затим се папир са маслацем стави на плочу са ПЦБ-ом и глача док се на плочи не одштампа струјни круг (потребно је приближно пет минута).

Пеглање ПЦБ плоче

Сада, када је коло одштампано на плочи, умочено је у ФеЦл₃раствора топле воде за уклањање вишка бакра са плоче, остаће само бакар испод штампаног кола.

Натпис на ПЦБ

Након тога натрљајте плочу ПЦБ стругачем тако да ожичење буде видљиво. Сада избушите рупе на одговарајућим местима и поставите компоненте на плочицу.

Бушење рупа у ПЦБ-у

Залемите компоненте на плочу. На крају, проверите континуитет струјног круга и ако се на било ком месту деси дисконтинуитет, одлепите компоненте и поново их повежите. Боље је нанијети вруће љепило пиштољем за вруће љепило на позитивни и негативни прикључак акумулатора, тако да се терминали акумулатора можда неће одвојити од кола.

Подешавање ДММ-а за проверу континуитета

Корак 10: Тестирање кола

Након састављања хардверских компонената на ПЦБ плочи и провере континуитета потребно је да проверимо да ли наше коло исправно ради или не, тестираћемо своје коло. Прво ћемо спојити батерију, а затим ћемо спустити мало воде на сензор и проверити да ли ЛЕД почиње да светли, а зујало да звони или не. Ако се ово догоди, значи да смо завршили наш пројекат.

Хардвер састављен за тестирање

Апликације

Може се користити на пољима да упозори пољопривреднике о киши.
Најчешћа примена је да се може користити у аутомобилима тако да се возач кад год крене киша окрене НА брисачи при ослушкивању звука зујања.
Ако је инсталиран неки хардвер за складиштење кишнице у горње резервоаре, онда је овај круг врло користан код куће, јер обавештава људе који живе у кући чим киша почне, а они тада могу правилно да организују складиштење те воде.