Objectteller met IR - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

In dit kleine project zullen we een volledig automatische objectteller maken met een eenvoudige segmentweergave. Dit project is vrij eenvoudig en bevat alleen eenvoudige elektronica. Dit circuit is gebaseerd op infrarood om objecten te detecteren, om meer te weten te komen over hoe IR werkt, bezoek mijn IR Instructables. Daar leer je alles over de basisconcepten van IR.

Benodigdheden

Grondstoffen: A4-karton (om het lichaam en de basis te bouwen)

Stroomkring:

Broodplank x1

CD4026BE x2

LM358 x1

2n222/BC547 x1 (of een gelijkwaardige transistor)

2-pins drukknop x1

10k potentiometer x1

220ohm weerstand x2

680ohm weerstand x2

10k weerstand x2

2x Common Cathode 7-segments display

IR-LED x1

Fotodiode x1

Veel jumperdraden

9v voeding

Gereedschap: soldeerbout, draadstripper/snijder, snijmes, PVA-lijm, gradenboog, liniaal enz.

Stap 1: Voorbeeld

Het idee van dit project is om een objectenteller te maken om kleine dingen te tellen, zoals componenten, Legoblokjes, kralen enz. Objecten zouden op een helling vallen, het zou naar beneden rollen in een container aan de onderkant, maar zullen worden gedetecteerd door een paar van IR-detectoren.

De uitvoer van de fotodiode gaat door een NIET-poort en vervolgens naar de comparator. De afbeeldingen hierboven laten zien hoe het IR-paar een object detecteert.

Stap 2: Het circuit

Het circuit dat voor dit project wordt gebruikt, is niet ingewikkeld, het gebruikt een OP-versterker (LM358) als ingangsregelaar voor de 7-segments display-chip (CD4026BE). Ik heb het circuit zo ontworpen dat het 2 7-segments displays heeft die het 99 cijfers of 99 mogelijke objecten geven om te tellen. Dat zou genoeg moeten zijn, maar als dat niet het geval is, kun je een ander scherm koppelen dat je 999 cijfers geeft, zeker genoeg.

De knop in het circuit is voor reset.

De potentiometer is om de gevoeligheid van de fotodiode aan te passen.

Het bovenstaande schakelschema is hetzelfde als het breadboard-circuit. Het is misschien een beetje moeilijk te lezen omdat het in een kleine ruimte is gecomprimeerd.

OPMERKING: de transistor in de afbeelding van het breadboard-circuit is verkeerd om, maar het zou nog steeds moeten werken. Ik zou adviseren om het om te draaien, ook al werken sommige transistors in beide richtingen. Volg de bedrading van de transistor in het schakelschema als u niet zeker bent.

Stap 3: Circuittest

Voordat u het circuit in het project inbouwt, is het een slim idee om het te testen. Ik heb het circuit een klein beetje aangepast (door de IR-LED op een ander breadboard te veranderen om de IR-straal tussen het en de fotodiode te creëren). Sluit het circuit aan op een 9v-voeding en de cijfers zouden oplichten met twee nullen. Breek vervolgens de IR-straal tussen de IR-LED en de fotodiode door deze te blokkeren met een vinger of een object, nu zou een van de cijfers van 0 naar een 1 gaan, herhaal het proces en het circuit telt het aantal keren dat de IR-straal was gebroken (voorwerpen).

Het slimme om nu te doen is om van dit circuit een PCB te maken, helaas had ik problemen met het bestellen van de mijne, dus voor de rest van dit project zal ik het breadboard gebruiken.

Problemen oplossen: Als uw circuit niet goed werkt, controleert u:

bedrading, Componentrichting (polariteit of de manier waarop de chips naar elkaar kijken) (vooral de fotodiode)

Stroomvoorziening, IR-paar (kijk of ze samenwerken met een eenvoudig circuit uit mijn "Alles over IR" Instructables)

Stap 4: Het lichaam

Mijn ontwerp is waarschijnlijk niet de meest visueel aantrekkelijke, maar het werkt prima.

Knip alles uit, grootte maakt niet echt uit, maar ik zou de hellingshoek tussen 20 en 45 graden aanraden. Op de basisplaat zou het breadboard of de PCB zijn gemonteerd, dus er is een minimale grootte.

Het materiaal van de behuizing maakt niet zoveel uit, maar ik zou iets duns en sterks kiezen, zoals samengeperst karton.

Stap 5: Plak het

Monteer de structuur zodra alles is uitgesneden. Gebruik tape om het bij elkaar te houden in vorm en breng lijm aan. PVA-lijm is perfect, maar het duurt even om te drogen. Nu wachten.

Zodra is bevestigd dat de lijm is opgedroogd, verwijdert u de tape en is uw structuur klaar.

Stap 6: het circuit toevoegen

Plak het breadboard met het circuit op de lege ruimte aan de onderkant van de structuur. Zorg ervoor dat de 7-segments displays naar u toe zijn gericht, zodat u de cijfers goed kunt lezen.

Stap 7: Verbind het IR-paar

Buig de aansluitingen van zowel de IR-led als de fotodiode 90 graden. Soldeer enkele draden aan het uiteinde van de klemmen (de draad moet lang genoeg zijn om de diode vanaf de montageplaats met het breadboard te verbinden). Verbind vervolgens het IR-paar met het Breadboard.

Voer uw circuit opnieuw uit om er zeker van te zijn dat uw soldeerverbindingen werken.

Stap 8: laatste hand

Lijm het IR-paar op de helling, zorg ervoor dat ze aan beide kanten en tegenover elkaar liggen om de IR-straal te creëren.

Verberg de draden door deze in de rand van de helling te lijmen.

Snijd vervolgens twee stukken karton van ongeveer 5 cm lang en ter hoogte van de wanden van uw helling. Plaats het zoals weergegeven in de laatste afbeelding, houd het vast met tape terwijl je lijm aanbrengt om het vast te plakken.

Zodra dat is gebeurd, verwijdert u alle tape, laat u het circuit lopen om te controleren of het nog steeds correct werkt. Als je het wilt versieren, dan is dit het moment om het te doen.

Circuitproblemen oplossen:

Als de teller niet telt wanneer je de IR-straal breekt (maar hij werkte eerder), dan kan het zijn dat de IR-straal niet volledig is geblokkeerd, dit wordt veroorzaakt door enkele onregelmatige reflecties die het karton creëert. Dit kan meestal worden opgelost door een klein strookje zwart papier onder de IR-led te plakken, zodat het eventuele reflecterende IR absorbeert. Als dit niet het probleem is, controleer dan of je een van de diodes hebt kortgesloten bij het lijmen.

Stap 9: Voltooi

Nu is het klaar!

Zet hem aan en begin met tellen!