عداد الكائن باستخدام الأشعة تحت الحمراء: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

في هذا المشروع الصغير ، سنقوم بإنشاء عداد كائن تلقائي بالكامل مع عرض مقطع بسيط. هذا المشروع بسيط إلى حد ما ولا يتضمن سوى إلكترونيات بسيطة. تعتمد هذه الدائرة على الأشعة تحت الحمراء لاكتشاف الأشياء ، لمعرفة المزيد حول كيفية عمل الأشعة تحت الحمراء ، قم بزيارة إرشادات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بي. يمكنك تعلم كل شيء عن المفاهيم الأساسية للعلاقات الدولية هناك.

اللوازم

المواد الخام: A4 CardBoard (لبناء الجسم والقاعدة)

دائرة كهربائية:

اللوح x1

CD4026BE x2

LM358 x1

2n222 / BC547 x1 (أو أي ترانزستور مكافئ)

زر الضغط 2pin x1

مقياس جهد 10 كيلو × 1

220 أوم المقاوم x2

680 أوم المقاوم x2

10 كيلو المقاوم x2

2x شاشة عرض ذات 7 مقاطع كاثود مشترك

الصمام الأشعة تحت الحمراء x1

الثنائي الضوئي x1

الكثير من أسلاك العبور

9 فولت امدادات الطاقة

الأدوات: لحام الحديد ، متجرد الأسلاك / القاطع ، سكين القطع ، الغراء PVA ، المنقلة ، المسطرة إلخ.

الخطوة 1: معاينة

تتمثل فكرة هذا المشروع في إنشاء عداد كائن لعد الأشياء الصغيرة مثل المكونات ، وطوب Lego ، والخرز وما إلى ذلك. سيتم إسقاط الكائنات على منحدر ، وسوف تتدحرج إلى حاوية في الأسفل ولكن سيتم اكتشافها بواسطة زوج من كاشفات الأشعة تحت الحمراء.

سوف يمر إخراج Photodiode عبر بوابة NOT ثم إلى المقارنة. توضح الصور أعلاه كيف يكتشف زوج الأشعة تحت الحمراء كائنًا.

الخطوة 2: الدائرة

الدائرة المستخدمة لهذا المشروع ليست معقدة ، فهي تستخدم أمبير OP (LM358) كمنظم إدخال لشريحة العرض ذات 7 مقاطع (CD4026BE). لقد صممت الدائرة بحيث تحتوي على شاشتي عرض من 7 أجزاء تمنحها 99 رقمًا أو 99 عنصرًا محتملاً للعد. يجب أن يكون هذا كثيرًا ، ولكن إذا لم يكن كذلك ، فيمكنك ربط شاشة أخرى ستمنحك 999 رقمًا ، وهو ما يكفي بالتأكيد.

الزر الموجود في الدائرة لإعادة الضبط.

مقياس الجهد هو ضبط حساسية الثنائي الضوئي.

مخطط الدائرة أعلاه هو نفسه دائرة اللوح. قد يكون من الصعب قراءتها قليلاً حيث يتم ضغطها في مكان مغلق.

ملاحظة: الترانزستور الموجود في صورة دائرة اللوح هو طريقة خاطئة ، ولكن يجب أن يظل يعمل. أود أن أنصح بقلبها على الرغم من أن بعض الترانزستورات تعمل في كلا الاتجاهين. اتبع توصيلات الترانزستور في مخطط الدائرة إذا كنت محتارًا.

الخطوة 3: اختبار الدائرة

قبل إنشاء الدائرة في المشروع ، يعد اختبارها فكرة ذكية. لقد قمت بتعديل الدائرة قليلاً (عن طريق تغيير IR LED على لوحة توصيل مختلفة لإنشاء شعاع الأشعة تحت الحمراء بينها وبين الثنائي الضوئي). قم بتوصيل الدائرة بمصدر طاقة 9 فولت وستضيء الأرقام بـ 0 ثانية. بعد ذلك ، قم بكسر شعاع الأشعة تحت الحمراء بين IR LED و Photodiode عن طريق حظره بإصبع أو كائن ، والآن سيتحول أحد الأرقام من 0 إلى 1 ، كرر العملية وستحسب الدائرة عدد المرات التي كان فيها شعاع الأشعة تحت الحمراء مكسورة (كائنات).

الشيء الذكي الذي يجب القيام به الآن هو تحويل هذه الدائرة إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لسوء الحظ ، واجهت مشاكل في طلب بلدي ، لذلك بالنسبة لبقية هذا المشروع ، سأستخدم اللوح.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها: إذا تعطلت دائرتك ، فتحقق مما يلي:

الأسلاك ،

اتجاه المكون (القطبية أو الطريقة التي تواجه بها الرقائق) (خاصة الصمام الثنائي الضوئي)

مزود الطاقة،

زوج الأشعة تحت الحمراء (انظر ما إذا كانوا يعملون مع دائرة بسيطة من Instructables "All about IR")

الخطوة 4: الجسد

ربما لا يكون تصميمي هو الأكثر إرضاءً من الناحية المرئية ولكنه يعمل بشكل جيد.

قص كل شيء ، الحجم لا يهم حقًا لكنني أوصي بأن تكون زاوية المنحدر بين 20 و 45 درجة. ستحتوي اللوحة الأساسية على لوحة توصيل أو لوحة PCB مثبتة عليها بحيث يكون هناك حد أدنى للحجم.

مادة الجسم لا تهم حقًا لكنني سأختار شيئًا رقيقًا وقويًا مثل الورق المقوى المضغوط.

الخطوة 5: التمسك

قم بتجميع الهيكل بمجرد قطع كل شيء. استخدم الشريط اللاصق لتثبيته معًا في الشكل وتطبيق الغراء. غراء PVA مثالي ولكنه يستغرق بعض الوقت حتى يجف. الآن الانتظار.

بمجرد التأكد من جفاف الصمغ ، قشر الشريط واكتمل الهيكل الخاص بك.

الخطوة 6: أضف الدائرة

الصق اللوح مع الدائرة على المساحة الفارغة على قاعدة الهيكل. تأكد من أن شاشات العرض المكونة من 7 أجزاء تواجهك حتى تتمكن من قراءة الأرقام بالطريقة الصحيحة.

الخطوة 7: قم بتوصيل زوج الأشعة تحت الحمراء

قم بثني أطراف كل من IR LED و Photodiode عند 90 درجة. قم بتوصيل بعض الأسلاك بنهاية المحطات (يجب أن يكون السلك طويلًا بما يكفي لتوصيل الصمام الثنائي من مكان التثبيت باللوحة). بعد ذلك ، قم بتوصيل زوج الأشعة تحت الحمراء بلوحة التوصيل.

قم بتشغيل دائرتك مرة أخرى فقط للتأكد من عمل مفاصل اللحام.

الخطوة 8: اللمسات الأخيرة

ألصق زوج الأشعة تحت الحمراء بالصمغ على المنحدر ، وتأكد من وجودهما على كلا الجانبين ومواجهة بعضهما البعض لإنشاء شعاع الأشعة تحت الحمراء.

قم بإخفاء الأسلاك عن طريق لصقها على حافة المنحدر.

ثم قم بقص قطعتين من الورق المقوى بطول 5 سم وارتفاع جدران المنحدر. ضعه كما هو موضح في الصورة الأخيرة ، أمسكه بشريط لاصق أثناء وضع الغراء لإلصاقه.

بمجرد الانتهاء من ذلك ، قم بإزالة كل الشريط ، وقم بتشغيل الدائرة للتحقق من أنها لا تزال تعمل بشكل صحيح. إذا كنت ترغب في تزيينها ، فهذا هو الوقت المناسب للقيام بذلك.

استكشاف أخطاء الدائرة وإصلاحها:

إذا لم يتم احتساب العداد عند كسر شعاع الأشعة تحت الحمراء (لكنه كان يعمل في وقت سابق) ، فقد يكون ذلك بسبب عدم انسداد شعاع الأشعة تحت الحمراء بالكامل ، وهذا ناتج عن بعض الانعكاسات غير المنتظمة التي يخلقها الورق المقوى. يمكن حل ذلك عادةً عن طريق لصق شريط صغير من الورق الأسود تحت IR LED بحيث يمتص أي انعكاس للأشعة تحت الحمراء. إذا لم تكن هذه هي المشكلة ، فتحقق مما إذا كنت قد قصرت أيًا من الثنائيات عند لصقها.

الخطوة 9: الانتهاء

الآن انتهى!

قم بتشغيله وابدأ العد!