Senzor de parcare: Introducere: 23 de pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acest circuit de senzor de parcare auto care utilizează transmițătorul IR și asistentul LM324 vă poate proteja mașina de orice deteriorare în timp ce parcarea este inversă. Indică distanța mașinii de orice obiect și trage o alarmă când ajunge aproape de perete sau obiect și trebuie oprită. În acest Instructable, am creat aspectul PCB al senzorului folosind CAD Soft EAGLE. De asemenea, am testat circuitul său pe o placă de calcul. Proiectarea PCB-ului în EAGLE este un proces în doi pași. Mai întâi vă proiectați schema, apoi așezați un PCB bazat pe acea schemă.

Pasul 1: DE CE AVEM NEVOIE

CAD Soft EAGLE- EAGLE este o aplicație de automatizare a proiectării electronice (EDA) care poate fi scriptată, cu captură schematică, dispunere a plăcilor cu circuite imprimate (PCB), caracteristici de auto-ruter și fabricare asistată de computer (CAM).

Pasul 2: DESCĂRCAȚI, INSTALAȚI ȘI RUNAȚI

Iată linkul pentru descărcare gratuită: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-download Grabează cea mai recentă versiune care se potrivește sistemului tău de operare (software-ul este disponibil pentru Windows, Mac și Linux). EAGLE se instalează la fel ca orice program vechi, se va extrage automat și vă va prezenta o serie de dialoguri pentru a configura instalarea. După instalare, vi se va prezenta o fereastră, unde va trebui să licențiați software-ul Eagle. Prima dată când deschideți EAGLE, veți fi prezentat cu panoul de control. Aici, există o mulțime de pictograme, care pot fi folosite pentru crearea unui nou proiect, gestionarea bibliotecilor, pentru adăugarea de biblioteci noi și multe altele.

Pasul 3: Descărcarea bibliotecilor necesare

Acum sunteți pregătiți să creați proiecte în CAD Soft EAGLE.

De exemplu: În acest Instructable, am descărcat o bibliotecă de LM324

(pentru descărcare gratuită a LM324)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Pasul 4: Creați un proiect

Acum, vom începe să creăm un nou proiect. mai întâi, accesați panoul de control, faceți clic pe pictograma proiectelor. Acum, faceți clic dreapta pe directorul în care doriți să trăiască proiectul (implicit, EAGLE creează un director „vultur” în folderul dvs. de acasă) și selectați „Proiect nou”. Apoi, denumiți folderul de proiect nou creat. Pentru acest proiect, realizăm de fapt un senzor de parcare. Prin urmare, numele va fi „Parking_Sensor”.

Pasul 5: Creați o schemă

Acum, vom crea o schemă pentru proiectul nostru numit "Parking_Sensor". Pentru a adăuga o schemă într-un folder de proiect, faceți clic dreapta pe folder, accesați „Nou” și selectați „Schematic”. Acum, vi se va prezenta un editor schematic.

Pasul 6: Adăugarea de piese la o schemă

Aici, vom adăuga componentele folosind instrumentul ADD, adăugând cadrul, adăugând puterea de intrare, adăugând conectorii. Proiectarea schematică este un proces în doi pași. Mai întâi trebuie să adăugați toate părțile la foaia schematică, apoi acele părți trebuie să fie conectate împreună.

Pasul 7: Utilizarea instrumentului ADD

Instrumentul ADAUGĂ - (în bara de instrumente din stânga sau sub meniul Editare) - este ceea ce veți folosi pentru a plasa fiecare componentă pe schemă. Instrumentul ADAUGĂ deschide un navigator de bibliotecă, unde puteți extinde anumite biblioteci și puteți privi părțile pe care le deține. Cu o piesă selectată în partea stângă, vizualizarea din jumătatea dreaptă ar trebui actualizată pentru a afișa atât simbolul schematic al piesei, cât și pachetul acesteia. Aici, vom adăuga lista dată de componente: Descrierea părții | Biblioteca |

LM324P | Instrumente din Texas |

LED | Adafruit |

Rezistoare 10K | Adafruit |

Rezistențe 1K | Adafruit |

330 ohm | Adafruit |

470 ohm | Adafruit |

15K | Adafruit |

4.7K | Adafruit |

Foto diodă | Siemens |

Pasul 8: Adăugați un cadru

Cadrul nu este o componentă critică pentru ceea ce va fi aspectul final al PCB-ului, dar vă menține aspectul schematic curat și organizat. Cadrul pe care doriți să îl adăugați, ar trebui să fie în biblioteca SparkFun-Aesthetics și să poarte numele FRAME-LETTER. Găsiți acest lucru fie căutând, fie navigând și adăugați-l la schema dvs. După ce ați selectat partea pe care doriți să o adăugați, aceasta va „străluci” și va începe să se deplaseze după cursorul mouse-ului. Pentru a plasa piesa, faceți clic stânga (o dată!). După plasarea unei piese, instrumentul de adăugare va presupune că doriți să adăugați altul - un nou cadru ar trebui să înceapă să urmeze cursorul. Pentru a ieși din modul de adăugare, fie apăsați escape (ESC) de două ori, fie selectați un alt instrument.

Pasul 9: Salvați și salvați des

Pentru a salva, accesați Fișier> Salvare sau faceți clic pe pictograma albastră a dischetei. Pentru acest proiect, „Parking_Sensor”.

Pasul 10: Adăugarea intrării de putere

În continuare vom adăuga diferite părți, toate dedicate intrării noastre de alimentare cu tensiune. Utilizați instrumentul de adăugare pentru aceste părți: Descrierea părții | Biblioteca |

Bloc terminal 3,5 mm | Adafruit |

VCC | SparkFun-Aesthetics |

GND | SparkFun-Aesthetics |

Pasul 11: Cablarea schemei

Cu toate părțile adăugate la schema noastră, este timpul să le conectăm. Vom folosi instrumentul net deoarece conectează componentele mai bine.

Pasul 12: Utilizarea instrumentului NET

Pentru a utiliza instrumentul NET, treceți cu mouse-ul peste capătul unui pin (cât mai aproape posibil, măriți dacă trebuie) și faceți clic stânga o dată pentru a porni un fir. Acum, o linie verde ar trebui să urmeze cursorul mouse-ului. Pentru a termina rețeaua, faceți clic stânga pe un alt pin sau pe o rețea. Începeți să vă direcționați întregul circuit. Începeți din nou în stânga sus și direcționați circuitul. Ori de câte ori o rețea se desparte în două direcții se creează un nod de joncțiune. Aceasta înseamnă că toate cele trei plase care se intersectează sunt conectate. Dacă două plase se încrucișează, dar nu există o joncțiune, acele plase nu sunt conectate. Apoi începeți să vă direcționați întregul circuit.

Pasul 13: nume și valori

Fiecare componentă din schema dvs. ar trebui să aibă două câmpuri text editabile: un nume și o valoare. Valoarea unei piese vă permite să definiți caracteristici unice ale acelei părți. De exemplu, puteți seta rezistența unui rezistor sau capacitatea unui condensator.

De exemplu: În acest instructabil, am numit și am dat valorile sunt:

LED1 - Transmițător IR

D1 --- Receptor IR

R1-10K

R2-470E

R3-1K

R4-1K

R5-1K

R6-10K

R7-15K

R8-10K

R9-10K

R10-4,7K

R11-10K

R12-10K

R13-330E

Bloc terminal - Power_supply

Pasul 14: Transformarea schemei dvs. într-un aspect de bord

Pentru a vă converti schema într-un aspect PCB, faceți acest lucru:

1. Deschideți proiectul schematic din panoul de control Autodesk EAGLE.

2. În partea de sus a interfeței, selectați pictograma SCH / BRD sch-brd. Aceasta va începe procesul de generare a unui layout PCB bazat pe componente și cablare în schema dvs.

3. Selectați Da dacă primiți un dialog de avertizare care spune că fișierul.brd nu există și că doriți să-l creați din schema dvs. Pentru a comuta de la editorul de schemă la placa aferentă, trebuie doar să faceți clic pe comanda Generare / Comutare la placă - (în bara de instrumente de sus sau sub meniul Fișier) - care ar trebui să solicite deschiderea unei noi ferestre de editor de placă. Toate părțile pe care le-ați adăugat din schemă ar trebui să fie acolo, stivuite una peste alta, gata pentru a fi plasate și dirijate.

Pasul 15: Aranjarea consiliului

Dacă nu ați făcut-o deja, faceți clic pe pictograma Generare / Comutare la placă din editorul schematic pentru a crea un nou design PCB pe baza schemei:

Noul fișier de bord ar trebui să afișeze toate părțile din schema dvs. Liniile de aur, numite Airwires, se conectează între pini și reflectă conexiunile de rețea pe care le-ați făcut pe schemă. Ar trebui să existe, de asemenea, un contur slab, gri-deschis al unei dimensiuni a plăcii în dreapta tuturor părților. Primul nostru loc de muncă în acest aspect al PCB-ului va fi aranjarea pieselor și apoi minimizarea zonei conturului dimensiunii PCB-ului nostru. Costurile PCB sunt de obicei legate de dimensiunea plăcii, deci o placă mai mică este o placă mai ieftină.

Pasul 16: Piese mobile

Folosind instrumentul MOVE puteți începe să mutați piese în caseta de dimensiuni. În timp ce deplasați părți, le puteți roti fie făcând clic dreapta, fie modificând unghiul din caseta verticală din partea de sus. Modul în care vă aranjați piesele are un impact uriaș asupra cât de ușor sau de greu va fi următorul pas. Pe măsură ce deplasați, rotiți și așezați piese, există câțiva factori pe care ar trebui să îi luați în considerare. Nu suprapuneți piese: toate componentele dvs. au nevoie de spațiu pentru a respira. Găurile verzi verzi au nevoie de o mare distanță între ele. Amintiți-vă că acele inele verzi sunt cupru expus pe ambele părți ale plăcii, dacă cuprul se suprapune, fluxurile se vor intersecta și vor avea loc scurtcircuite. Minimizați Airwires care se intersectează: în timp ce mutați piese, observați cum se deplasează Airwires cu ele. Limitarea cât mai multă a Airwires-ului prin încrucișare va face rutarea mult mai ușoară pe termen lung. În timp ce relocați piese, apăsați butonul RATSNEST - pentru a face Airwires să recalculeze. Cerințe privind plasarea pieselor: unele piese pot necesita o atenție specială în timpul plasării. Amplasarea mai strânsă înseamnă o placă mai mică și mai ieftină, dar face și mai dificilă rutare.

Pasul 17: Direcționarea plăcii

Deschideți Autorouter-ul, nu vă faceți griji pentru aceste alte file pentru moment, faceți clic pe Auto pentru 1 top. și N / A pentru 16 de jos, faceți clic pe OK.

Routerul automat nu va putea termina întotdeauna lucrarea, deci este încă important să înțelegeți cum să direcționați manual tampoanele (plus că traseele manuale arată mult mai bine). După ce ați rulat autorouterul, bifați caseta de stare din stânga jos pentru a vedea cum a funcționat. Dacă scrie altceva în afară de „Optimizat: 100% terminat”, aveți încă ceva de făcut. Accesați pictograma Afișare și faceți clic pentru straturi de sus, de jos, tampoane, vias, nerotate și dimensiuni, acum faceți clic pe se aplică și apoi pe OK Acum, încercați să reduceți Routing Grid de la 50mil 10mil. Acum, veți prezenta fereastra așa cum se arată în imagini.

Există o mulțime de optimizări și setări care trebuie făcute în autorouter. Dacă doriți să aprofundați subiectul, luați în considerare verificarea manualului EAGLE unde este dedicat un întreg capitol. După ce s-au făcut toate optimizările. Mergeți din nou la pictograma afișajului și apăsați ALL, apoi Aplicați și apoi OK. Toate componentele tale vor fi vizibile pentru tine.

Pasul 18: Reglarea stratului de dimensiune

Acum că piesele sunt așezate, începem să ne facem o idee mai bună despre cum va arăta placa. Acum trebuie doar să ne fixăm schița dimensiunii. Puteți fie să mutați liniile de dimensiuni care sunt deja acolo, fie să începeți de la zero. Utilizați instrumentul ȘTERGERE pentru a șterge toate cele patru linii de cotare. Apoi utilizați instrumentul WIRE pentru a desena un contur nou. Înainte de a desena ceva, mergeți la bara de opțiuni și setați stratul la 20 Dimensiune. Tot acolo sus, poate doriți să reduceți puțin lățimea.

Pasul 19: Atingeri de finisare

Există o mulțime de moduri de a-ți finaliza proiectul, cum ar fi:

• Adăugarea de turnări de cupru
• Adăugarea Serigrafiei

Dar aici, nu am folosit nimic din acestea. După aceasta, am trecut direct la pasul Export.

Pasul 20: Exportați schema și aspectul

Lansați Eagle și deschideți ecranul proiectului.

Dezactivați grila prin meniul View-> Grid sau utilizând comanda: „grid off”.

Opriți toate straturile, cu excepția celor pe care doriți să le imprimați. Îmi place să văd straturile 1, 17, 18 și 20. Aceasta este partea de sus, tampoane, via și dimensiune. Dacă placa dvs. este pe două fețe, doriți să imprimați o singură față la un moment dat.

Dacă fundalul este negru, trebuie să-l facem alb. Faceți acest lucru prin dialogul Opțiuni-> Interfață utilizator sau utilizați comanda: „set palette white; fereastră;".

Fișier-> Export-> Imagine.

Selectați un fișier de destinație. Prefer să folosesc formatul.png.

Bifați caseta de selectare Monocrom.

Schimbați rezoluția la un multiplu al dpi-ului ecranului. Rezoluția implicită a ecranului în Windows este de 96 dpi, așa că eu folosesc în mod normal 555.

Faceți clic pe Ok pentru a exporta imaginea.

Pasul 21: Lucrul

Receptorul recepționat de IR este amplificat de amplificatorul operațional U2: A. Rezistorul R4 și C4 formează un detector de vârf pentru a detecta vârful semnalului amplificat. Op - amp ca comparator: Op-amp are două intrări (fără inversare și inversare) și o ieșire. Ieșirea amplificatorului operațional este mare atunci când tensiunea neinversantă este mai mare decât tensiunea inversă. Tensiunea de ieșire este scăzută, când tensiunea de inversare este mai mare decât tensiunea de inversare. În circuitul de mai sus, tensiunile la pinii neinversibili ai comparatoarelor acționează ca o tensiune de referință, iar tensiunile de intrare inversoare la comparatoare sunt comparate cu tensiunile de referință pentru a produce ieșirea. Aici rezistențele R8 până la R11 sunt utilizate pentru a seta diferite tensiuni de referință la pinii lor care nu sunt inversați. Rezistoarele R12, R13 și R14 sunt utilizate pentru a proteja LED-urile de tensiuni ridicate.

Pasul 22: Bucurați-vă

După toate acestea, sunteți cu toții pregătiți. Acum, puteți trimite aspectele dvs. către vender pentru fabricare.

Pasul 23: Aplicații

Acest circuit poate fi utilizat la telefoanele mobile automate pentru a parca vehiculul în siguranță.

Putem folosi acest circuit pentru a măsura distanța.

Putem folosi acest circuit și ca detector de nivel IR lichid făcând puține modificări.