Làm thế nào để tạo ra mạch công tắc đèn phòng tắm tự động?

Trong thế kỷ hiện nay, tự động hóa được coi là được thực hiện trong hầu hết mọi thứ. Các hệ thống tự động hóa đang được lắp đặt trong văn phòng, nhà ở, cửa hàng, chợ, nơi làm việc, v.v. Trong cuộc chạy đua công nghệ này, một cá nhân nên chọn những hệ thống tự động hóa mới nhất để làm cho cuộc sống của họ đơn giản hơn. Thông thường trong nhà của chúng tôi, chúng tôi BẬT và TẮT đèn một cách vật lý. Sẽ tốt biết bao nếu đèn bật hoặc tắt vào lúc bạn mở hoặc đóng cửa.

Trong dự án này, tôi sẽ cho bạn biết cách tốt nhất để lập kế hoạch và sản xuất Mạch công tắc đèn phòng vệ sinh tự động đơn giản, do đó sẽ bật đèn khi bạn vào phòng vệ sinh và tắt khi bạn rời đi. Thông qua cơ giới hóa quy trình này, có rất nhiều lợi ích như, cá nhân không cần phải suy nghĩ về việc tắt đèn hoặc bất cứ lúc nào họ đang sử dụng phòng vệ sinh. Mạch, mà bạn sẽ biết trong giây lát, nó tự động hoạt động cho cá nhân đó. Mạch cũng nhằm mục đích sử dụng ít điện năng hơn, do đó, mạch có thể được sử dụng trong bất kỳ đơn vị gia đình hoặc phòng vệ sinh mở nào mà không phải lo lắng về hóa đơn tiền điện.

Làm thế nào để tự động hóa đèn phòng vệ sinh?

Chúng tôi bật đèn trong phòng vệ sinh của mình khi chúng tôi bước vào và tắt chúng khi chúng tôi rời đi. Đôi khi, chúng ta quên tắt đèn sau khi rời phòng vệ sinh. Điều này có thể gây ra sự lãng phí điện năng và hơn nữa tuổi thọ của đèn có thể giảm đi. Để duy trì một khoảng cách chiến lược với những vấn đề này, tôi sẽ cho bạn biết cách tốt nhất để tạo một mạch đơn giản, do đó sẽ bật đèn khi một cá nhân bước vào phòng vệ sinh và nó sẽ tự động tắt khi người đó rời khỏi phòng vệ sinh.

Bước 1: Thu thập các thành phần

Nếu bạn muốn tránh bất kỳ sự bất tiện nào khi ở giữa bất kỳ dự án nào, cách tốt nhất là lập một danh sách đầy đủ tất cả các thành phần mà chúng ta sẽ sử dụng. Bước thứ hai, trước khi bắt đầu chế tạo mạch, bạn phải tìm hiểu sơ qua về tất cả các thành phần này. Dưới đây là danh sách tất cả các thành phần mà chúng tôi cần trong dự án này.

Bước 2: Nghiên cứu các thành phần

A Công tắc sậy là một công tắc điện tử hoạt động nhờ từ trường. Một cặp tiếp điểm lau sậy linh hoạt bằng sắt từ được sử dụng để cấu tạo công tắc sậy. Các điểm tiếp xúc meta lau sậy này được đóng trong một phong bì thủy tinh kín. Các tiếp điểm thường mở khi có từ trường tác dụng, các tiếp điểm chuyển sang trạng thái đóng hoặc có thể theo cách khác. điển hình là hợp kim niken-đồng được sử dụng để làm các tiếp điểm này vì chúng rất dễ nhiễm từ. Hầu hết các công tắc sậy có hai tiếp điểm sắt từ. Một số trong số chúng chỉ có một tiếp điểm sắt từ và mặt còn lại là không có nam châm. chức năng của công tắc sậy cũng giống như chức năng của rơ le.

LM741là một IC khuếch đại hoạt động. Thông thường, nó có thể thực hiện hầu hết các hoạt động tương tự. Mức tăng điện áp của vi mạch này rất cao, khoảng 104 cho phép nó hoạt động trong các dải điện áp rộng khiến nó trở thành bộ khuếch đại hoạt động được ưa thích nhất. Nó được thiết kế để thực hiện nhiều phép toán như cộng, trừ, nhân, chia, phân biệt, v.v. bằng cách tạo mạch phản hồi với sự trợ giúp của điện trở hoặc tụ điện. Nó cũng được sử dụng cho mục đích khuếch đại và so sánh. Bảo vệ ngắn mạch và một mạch bù tần số bên trong cũng được tích hợp trong IC. Tên 741 của nó chỉ ra rằng nó có 7 chân chức năng, trong đó 4 chân là đầu vào và 1 chân dành cho đầu ra. Op-amp này đi kèm với ba yếu tố hình thức là Gói DIP 8 Pin, Gói hộp kim loại TO5-8, SOIC 8 Pin.

CD4017 là một vi mạch đếm thập kỷ CMOS. Những nơi cần đếm phạm vi thấp, IC này được sử dụng. Nó có thể nằm trong khoảng từ 0 đến 10. Không gian bo mạch và thời gian cần thiết để làm cho cả hai mạch đều bị giảm khi IC này được sử dụng. Điện áp cung cấp đầu vào cho IC này là từ 3 đến 15V. Nó tương thích với Transistor-Transistor Logic (TTL). Tốc độ xung nhịp của vi mạch này là 5MHz, vi mạch này có rất nhiều ứng dụng. Nó được sử dụng trong các ngành công nghiệp ô tô, sản xuất thiết bị điện tử y tế, thiết bị báo động và thiết bị đo đạc điện tử.

Mô-đun rơle là một thiết bị chuyển mạch. Nó hoạt động ở hai chế độ, Thường mở (KHÔNG) và Bình thường Đã đóng (NC). Ở chế độ KHÔNG, mạch luôn bị hỏng trừ khi bạn gửi tín hiệu CAO đến rơ le thông qua Arduino. Chế độ NC hoạt động theo cách khác, Mạch luôn hoàn thành trừ khi bạn bật mô-đun rơle. Đảm bảo rằng bạn kết nối dây dương của Thiết bị điện với mô-đun rơ le theo cách được hiển thị bên dưới.

Veroboard là một lựa chọn tốt để tạo mạch vì vấn đề đau đầu duy nhất là đặt các linh kiện lên bảng mạch Vero và chỉ cần hàn chúng và kiểm tra tính liên tục bằng Digital Multi Meter. Khi đã biết sơ đồ bố trí mạch, hãy cắt bo mạch thành kích thước hợp lý. Vì mục đích này, hãy đặt tấm ván lên thảm cắt và bằng cách sử dụng một lưỡi dao sắc bén (một cách chắc chắn) và bằng cách thực hiện tất cả các biện pháp phòng ngừa an toàn, nhiều hơn một lần cho tải trọng lên trên và đế dọc theo cạnh thẳng (5 hoặc nhiều lần), chạy qua các khẩu độ. Sau khi thực hiện, hãy đặt các linh kiện trên bo mạch chặt chẽ để tạo thành một mạch điện nhỏ gọn và hàn các chân theo các mối nối mạch. Trong trường hợp có sai sót, hãy cố gắng khử hàn các kết nối và hàn lại chúng. Cuối cùng, hãy kiểm tra tính liên tục. Thực hiện các bước sau để tạo mạch tốt trên Veroboard.

Bước 3: Làm việc của mạch

Trước khi tiếp tục làm việc của mạch, ban đầu tôi sẽ làm rõ cách sắp xếp dự kiến ​​của mạch này. Công tắc sậy được cố định vào cửa ở lối vào trong khi nam châm được cố định vào lối vào. Điều này có nghĩa là công tắc cây lau sẽ luôn ở trạng thái đóng vì cửa đóng khi phòng vệ sinh không được sử dụng (được chấp nhận như một giai đoạn bắt đầu) và nam châm sẽ ở gần công tắc.

Giả sử bạn mở cửa và đi vào phòng vệ sinh và sau đó đóng cửa lại. Hoạt động này sẽ làm cho công tắc mở (khi cửa mở trước) và đóng (khi bạn đóng cửa).

Theo đó, đầu ra của Op-amp ở mức CAO (khi bạn mở cửa) và sau đó ở mức THẤP (khi bạn đóng cửa). Do đó, bộ đếm sẽ tạo ra một đầu ra CAO tại Chân 2. Vì Chân 2 của CD4017 được kết hợp với rơ le, đèn sẽ được BẬT.

Hiện tại, khi bạn đã hoàn thành công việc của mình trong phòng vệ sinh, bạn sẽ thực sự mở cửa, rời khỏi phòng vệ sinh và đóng cửa lại. Hoạt động này thực sự sẽ gây ra một hoạt động tương tự, chẳng hạn như công tắc sẽ mở và đóng và đầu ra của Op-Amp sẽ trở thành CAO và sau đó là THẤP.

Có thể như vậy, vì Chân 4 của CD4017 được liên kết với chân Đặt lại, mọi đầu ra sẽ trở thành THẤP và do đó rơ le sẽ TẮT, do đó đèn sẽ tắt.

Bước 4: Lắp ráp các thành phần

Bộ khuếch đại hoạt động LM714 là thành phần quan trọng đầu tiên được sử dụng trong mạch. Nó đang được sử dụng trong chế độ so sánh. Pin2 là chân đảo ngược của bộ khuếch đại hoạt động và nó được cấp đầu vào bởi hai điện trở 10k-ohm. Công tắc Reed được kết nối theo cách mà một chân của nó được kết nối với nguồn 5V và chân kia được kết nối với đế của bóng bán dẫn PNP. Một điện trở được sử dụng để kéo chân đế của bóng bán dẫn xuống. Chân không đảo ngược của op-amp được kết nối với bộ phát của bóng bán dẫn trong khi bộ thu được kết nối với 5V. Chân 1 của LM741 được kết nối với chân xung nhịp của IC đếm. Chân2 của IC đếm được kết nối với rơle và chân 15 được kết nối với chân4.

Bây giờ khi chúng ta biết các kết nối chính và cũng là mạch hoàn chỉnh của dự án của chúng ta, chúng ta hãy tiếp tục và bắt đầu tạo phần cứng cho dự án của mình. Một điều cần lưu ý là mạch điện phải nhỏ gọn và các linh kiện phải được đặt thật gần nhau.

1. Lấy một tấm Veroboard và chà mặt của nó với lớp phủ đồng bằng giấy nháp.
2. Bây giờ Đặt các thành phần cẩn thận và đủ gần để kích thước của mạch không trở nên quá lớn
3. Cẩn thận thực hiện các kết nối bằng cách sử dụng sắt hàn. Nếu có bất kỳ lỗi nào được thực hiện trong khi thực hiện các kết nối, hãy cố gắng phá bỏ kết nối và hàn lại kết nối đúng cách, nhưng cuối cùng, kết nối phải được chặt chẽ.
4. Khi tất cả các kết nối đã được thực hiện, hãy thực hiện kiểm tra tính liên tục. Trong điện tử, kiểm tra tính liên tục là kiểm tra mạch điện để kiểm tra xem dòng điện có chạy theo đường mong muốn hay không (chắc chắn đó là mạch tổng). Thử nghiệm tính liên tục được thực hiện bằng cách đặt một điện áp nhỏ (được nối dây với đèn LED hoặc bộ phận tạo ra nhiễu, ví dụ, loa áp điện) theo cách đã chọn.
5. Nếu thử nghiệm liên tục vượt qua, điều đó có nghĩa là mạch được tạo ra đầy đủ như mong muốn. Bây giờ nó đã sẵn sàng để được thử nghiệm.

Mạch sẽ giống như hình dưới đây:

Bước 5: Kiểm tra mạch

Thực hiện các bước sau để kiểm tra mạch của bạn.

1. Bật nguồn mạch sau khi thực hiện các kết nối.
2. Mở cửa phòng vệ sinh và bước vào. Bây giờ hãy đóng cửa lại.
3. Đèn sẽ được bật.
4. Bây giờ mở cửa một lần nữa và ra khỏi phòng vệ sinh. Đóng cửa lại.
5. Đèn sẽ tắt.