家の外、バルコニー、または庭には、手動でオンまたはオフに切り替える必要のある街灯があります。使用できます フィリップス・ヒュー 私たちの家の照明は、外の天候に応じて明るさと色が異なりますが、そのためには、家のすべての電球を交換する必要があります。次に、利用可能な電球を操作するためのアプリケーションの料金を支払う必要があります。 PlaystoreとiOSで。そこで、外の天候に応じて照明を切り替え、降雨が始まろうとすると警報を発する電子回路を自宅に設計します。回路はそれほど複雑ではなく、抵抗、コンデンサ、トランジスタなどの電気部品に関する基本的な知識を持っている人なら誰でも準備できます。
プロトタイプ
回路を設計するための基本的な電気部品を統合する方法は？
プロジェクトの概要がわかったところで、作業を開始するために前に進み、さまざまな情報を収集しましょう。最初にコンポーネントのリストを作成し、次にすべてのコンポーネントを組み立てて動作するシステムを作成します。この回路をPCBボード上に作成し、天気を適切に検出できるように屋外に配置します。
ステップ1：必要なコンポーネント（ハードウェア）
プロジェクトを開始する前に、プロジェクトの途中で立ち往生する恐れを避けたい場合は、プロジェクトでの作業中に必要になるすべてのコンポーネントの完全なリストを用意する必要があります。これは、多くの時間と労力を節約する優れたアプローチです。このプロジェクトで使用されるすべてのコンポーネントの完全なリストを以下に示します。これらのコンポーネントはすべて、市場で簡単に入手できます。
- FeCl3
- PCBボード
- はんだごて
- ホットグルーガン
- デジタル・マルチメーター
ステップ2：必要なコンポーネント（ソフトウェア）
- Proteus 8 Professional（からダウンロードできます ここに ）
Proteus 8 Professionalをダウンロードした後、その上に回路を設計します。初心者が回路を設計してハードウェアに適切に接続するのに便利なように、ここにソフトウェアシミュレーションを含めました。
ステップ3：動作原理
回路はライトを回す責任があります オン そして オフ 外の天気に応じて。回路は2つの部分で構成されます。最初の部分は、屋外の降雨を検出するように設計されており、降雨が始まるとすぐにリレーモジュールがトリガーされ、モジュールに接続されるライトが点灯し始めます。ブザーは回路のこの部分にも接続され、雨が降り始めたときにもトリガーされるため、家の中の人々に雨が降り始めようとしていることを知らせるアラームとして機能します。回路の2番目の部分は、日の出と日の入りの間にライトを切り替える役割を果たします。この回路のバックボーンは、光の強度によって抵抗が変化するため、LDR（光依存抵抗）になります。 LDRの抵抗は、光の強度に反比例します。つまり、光の強度が大きいほど、LDRの抵抗は低くなります。 LDRモジュールの感度は、を使用して変更できます。 ポテンショメータノブ モジュール上。
ステップ4： 回路のシミュレーション
回路を作成する前に、ソフトウェアですべての読み取り値をシミュレートして調べることをお勧めします。私たちが使用しようとしているソフトウェアは プロテウスデザインスイート 。 Proteusは、電子回路をシミュレートするソフトウェアです。
- Proteusソフトウェアをダウンロードしてインストールしたら、それを開きます。をクリックして新しい回路図を開きます ISIS メニューのアイコン。
新しい回路図
- 新しい回路図が表示されたら、をクリックします。 P サイドメニューのアイコン。これにより、使用するすべてのコンポーネントを選択できるボックスが開きます。
- 次に、回路の作成に使用するコンポーネントの名前を入力します。コンポーネントが右側のリストに表示されます。
コンポーネントの選択
- 同様に、上記と同様に、上記のようにすべてのコンポーネントを検索します。それらはに表示されます デバイス リスト。
コンポーネントリスト
ステップ5：PCBレイアウトを作成する
私たちが作るつもりなので ハードウェア PCB上の回路、最初にこの回路のPCBレイアウトを作成する必要があります。
- ProteusでPCBレイアウトを作成するには、最初にPCBパッケージを回路図のすべてのコンポーネントに割り当てる必要があります。パッケージを割り当てるには、パッケージを割り当てるコンポーネントを右クリックして、[ パッケージングツール。
パッケージの割り当て
- トップメニューのARIESオプションをクリックして、PCB回路図を開きます。
- コンポーネントリストから、回路をどのように見せたいかを示すデザインで、画面上のすべてのコンポーネントを配置します。
- トラックモードをクリックし、ソフトウェアが接続するように指示しているすべてのピンを矢印で接続します。
ステップ6：回路図
コンポーネントを組み立てて配線すると、回路図は次のようになります。
回路図
ステップ7：ハードウェアの組み立て
ソフトウェアで回路をシミュレートしたので、完全に正常に動作しています。次に、コンポーネントをプリント回路基板に配置します。 PCBはプリント回路基板です。これは、片面が銅で完全にコーティングされ、反対側から完全に絶縁されたボードです。 PCB上に回路を作成することは、比較的長いプロセスです。後に 回路 はソフトウェアでシミュレーションされ、そのPCBレイアウトが作成され、回路レイアウトがバター紙に印刷されます。 PCBボードにバター紙を置く前に、スクレーパーを使用してボードをこすり、ボード上の銅層がボードの上部から減少するようにします。
銅層の除去
次に、バター紙をPCBボードに置き、回路がボードに印刷されるまでアイロンをかけます（約5分かかります）。
鉄PCBボード
これで、回路がボードに印刷されると、FeClに浸されます。3ボードから余分な銅を取り除くためのお湯の溶液、プリント回路の下の銅だけが残されます。
銅層を取り除く
その後、PCBボードをスクレーパーでこすり、配線が目立つようにします。次に、それぞれの場所に穴を開け、コンポーネントを回路基板に配置します。
PCBドリル
上記の回路図に従って、ボード上のコンポーネントをはんだ付けします。最後に、回路の導通を確認し、どこかで不連続が発生した場合は、コンポーネントのはんだを取り除き、再度接続します。回路端子にホットグルーガンを塗布し、圧力がかかってもバッテリーが外れないようにします。
回路の導通をチェックする
ステップ8：回路をテストし、そのカバーを設計する
これで、ハードウェアの準備ができたので、家の外の適切な場所に日光と降雨が降り注ぐ場所に配置します。日中は屋外に置き、日光が当たるのを待ちます。私の場合、すべてのベッドルームライト、テラスライト、ガレージライトを回路の2番目の部分に接続し、太陽が沈んでLDRの抵抗が増加するとすぐに、これらのライトが点灯します。 オン 。第二に、降雨が始まり、雨滴センサーに水が降り始めると、キッチンとリビングルームのライトが、雨の兆候を示すブザーとともに点灯し、点灯します。 オフ 雨が止んだので。サーキットにブザーを入れて、洗濯して外に置いて乾かした場合でも、雨が降り始めたら適切なアレンジができるようにしています。あなたが電気回路に精通しているなら、あなたは回路の接続を変えて、あなた自身の選択のライトを制御することができます。 12Vアダプターを回路に接続してオンにするか、12VDCバッテリーを使用して電源を入れることもできます。
リレーモジュール
回路をテストした後、水にさらされたときに回路が短くならないように、回路をカバーに入れます。お弁当箱に入れたり、他の耐水性素材を使ってケーシングをデザインしたりできます。自宅で簡単にデザインできます。
推奨事項
- PCBの小片を使用して、自宅で雨センサーを設計することをお勧めします。ジグザグパターンを印刷してボードに貼り付け、上記のようにエッチングを行います。
雨滴センサー
これで、家の操作を担当する回路を設計しました。 あなたの家のライト 。独自のプロトタイプを作成した後は、経験を共有することを忘れないでください。また、興味深いエンジニアリングプロジェクトについては、今後も当社のWebサイトにアクセスしてください。
