Comptador d'objectes mitjançant IR: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

En aquest petit projecte, crearem un comptador d'objectes completament automàtic amb una visualització de segments senzilla. Aquest projecte és bastant senzill i només incorpora electrònica senzilla. Aquest circuit es basa en infrarojos per detectar objectes, per obtenir més informació sobre el funcionament dels IR, visiteu els meus IR Instructables. Hi podeu aprendre tot sobre els conceptes bàsics d’IR.

Subministraments

Matèries primeres: A4 CardBoard (per construir el cos i la base)

Circuit:

Taula de pa x1

CD4026BE x2

LM358 x1

2n222 / BC547 x1 (o qualsevol transistor equivalent)

Polsador de 2 pins x1

Potenciòmetre 10k x1

Resistència de 220ohm x2

Resistència 680ohm x2

10k resistència x2

2x pantalla de 7 segments de càtode comú

LED IR x1

Fotodiode x1

Molts cables de pont

Font d'alimentació de 9v

Eines: soldador, tallador de filferro, ganivet de tall, cola PVA, transportador, regle, etc.

Pas 1: previsualització

La idea d’aquest projecte és crear un comptador d’objectes per comptar coses petites, com ara components, maons Lego, perles, etc. de detectors IR.

La sortida del fotodiode passarà per una porta NOT i després al comparador. Les imatges anteriors mostren com el parell IR detecta un objecte.

Pas 2: el circuit

El circuit utilitzat per a aquest projecte no és complicat, utilitza un amplificador OP (LM358) com a regulador d’entrada per al xip de visualització de 7 segments (CD4026BE). He dissenyat el circuit perquè tingui 2 pantalles de 7 segments que li donin 99 dígits o 99 objectes possibles per comptar. N’hi hauria prou, però si no és així, podeu enllaçar una altra pantalla que us donarà 999 dígits, definitivament prou.

El botó del circuit és per restablir.

El potenciòmetre permet ajustar la sensibilitat del fotodiode.

El diagrama del circuit anterior és el mateix que el circuit de la placa. Pot ser que sigui una mica difícil de llegir, ja que es comprimeix en un espai reduït.

NOTA: El transistor de la imatge del circuit de la placa de configuració no funciona correctament, però encara hauria de funcionar. Aconsellaria donar-li la volta tot i que alguns transistors funcionin en ambdues direccions. Seguiu el cablejat del transistor al diagrama del circuit si esteu confós.

Pas 3: Prova del circuit

Abans d’incorporar el circuit al projecte, provar-lo és una idea intel·ligent. He modificat el circuit una mica (canviant el LED d'IR per un tauler diferent per crear el feix IR entre ell i el fotodiode). Connecteu el circuit a una font d’alimentació de 9v i els dígits s’il·luminarien amb dos 0s. A continuació, trenqueu el feix IR entre el LED IR i el fotodiode bloquejant-lo amb un dit o un objecte, ara un dels dígits passaria de 0 a 1, repetiu el procés i el circuit comptarà el nombre de vegades que el feix IR fou trencat (objectes).

El més intel·ligent que cal fer ara és convertir aquest circuit en un PCB, per desgràcia, tinc problemes amb la comanda del meu, de manera que, per a la resta del projecte, faré servir la taula de treball.

Resolució de problemes: si el vostre circuit funciona malament, comproveu:

Cablejat, Direcció del component (polaritat o forma de cara dels xips) (especialment el fotodiode)

Font d'alimentació, Parell IR (vegeu si funcionen junts amb un circuit senzill del meu "All about IR" Instructables)

Pas 4: El cos

El meu disseny probablement no sigui el més agradable visualment, però funciona bé.

Talla-ho tot, la mida no importa, però recomanaria que l’angle del pendent estigui entre 20 i 45 graus. La placa base tindria muntada la placa o el PCB, de manera que hi hagi una mida mínima.

El material del cos no importa realment, però jo escolliria quelcom prim i fort com el cartró comprimit.

Pas 5: enganxeu-lo

Munteu l’estructura un cop s’hagi tallat tot. Feu servir cinta adhesiva per mantenir-la en forma i apliqueu cola. La cola PVA és perfecta, però triga una estona a assecar-se. Ara, espera.

Un cop s'hagi confirmat que la cola s'ha assecat, peleu la cinta adhesiva i la vostra estructura estigui acabada.

Pas 6: afegiu el circuit

Pegueu el tauler amb el circuit a l'espai buit de la base de l'estructura. Assegureu-vos que les pantalles de 7 segments estiguin orientades cap a vosaltres perquè pugueu llegir els números de la manera correcta.

Pas 7: connecteu el parell IR

Doblegueu els terminals del LED IR i del fotodiode a 90 graus. Soldeu alguns cables al final dels terminals (el cable ha de ser prou llarg per connectar el díode del seu lloc de muntatge a la placa). A continuació, connecteu el parell IR a la taula de pa.

Torneu a executar el circuit només per assegurar-vos que les articulacions de soldadura funcionin.

Pas 8: tocs finals

Enganxeu el parell IR al pendent, assegureu-vos que estiguin a banda i banda i que s’enfrontin entre si per crear el feix d’IR.

Amagueu els cables enganxant-los a la vora del pendent.

A continuació, talla dos trossos de cartró, d’uns 5 cm de longitud i l’alçada de les parets del pendent. Poseu-lo com es mostra a la darrera imatge, manteniu-lo premut amb cinta adhesiva mentre apliqueu cola per enganxar-lo.

Un cop fet això, traieu tota la cinta, executeu el circuit per comprovar que encara funcioni correctament. Si el voleu decorar, és el moment de fer-ho.

Solució de problemes de circuits:

Si el comptador no compta quan es trenca el feix IR (però funcionava abans), pot ser perquè el feix IR no s’ha bloquejat completament, això es deu a algunes reflexions irregulars que crea el cartró. Normalment, això es pot solucionar enganxant una petita tira de paper negre sota el LED IR perquè absorbeixi qualsevol IR reflectant. Si aquest no és el problema, comproveu si heu curtcircuitat algun dels díodes quan enganxeu-los.

Pas 9: Acabeu

Ara està acabat!

Enceneu-lo i comenceu a comptar!