Park Sensörü: Giriş: 23 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

IR Alıcı-Verici ve LM324 asistanını kullanan bu Araba Park Sensörü Devresi, geri park ederken arabanızı herhangi bir hasardan koruyabilir. Arabanın herhangi bir nesneye olan mesafesini gösterir ve duvara veya nesneye yaklaştığında ve durdurulması gerektiğinde alarm verir. Bu Eğitilebilir Kitapta, CAD Soft EAGLE kullanarak sensörün PCB düzenini oluşturdum. Ayrıca devreyi bir breadboard üzerinde test ettim. EAGLE'da PCB tasarımı iki aşamalı bir süreçtir. İlk önce şemanızı tasarlarsınız, ardından bu şemaya göre bir PCB düzenlersiniz.

Adım 1: NEYE İHTİYACIMIZ VAR

CAD Soft EAGLE- EAGLE, şematik yakalama, baskılı devre kartı (PCB) düzeni, otomatik yönlendirici ve bilgisayar destekli üretim (CAM) özelliklerine sahip, yazılabilir bir elektronik tasarım otomasyonu (EDA) uygulamasıdır.

Adım 2: İNDİR, YÜKLE VE ÇALIŞTIR

İşte ücretsiz indirme bağlantısı: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-downloadİşletim sisteminize uyan en son sürümü alın (yazılım Windows, Mac ve Linux için mevcuttur). EAGLE, herhangi bir eski program gibi kurulur, kendi kendine ayıklanır ve ardından kurulumu yapılandırmanız için size bir dizi diyalog kutusu sunar. Kurulumdan sonra, kartal yazılımını lisanslamanız gereken bir pencere ile karşılaşacaksınız. EAGLE'ı ilk açtığınızda karşınıza kontrol paneli çıkacak. Burada, yeni bir proje oluşturmak, Kitaplıkları yönetmek, yeni Kitaplıklar eklemek ve daha pek çok şey için kullanılabilecek birçok simge vardır.

Adım 3: Gerekli Kitaplıkları İndirme

Artık CAD Soft EAGLE'da projeler oluşturmaya hazırsınız.

Örneğin: Bu Eğitilebilir Kitapta, bir LM324 kitaplığı indirdik.

(LM324'ü ücretsiz indirmek için)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Adım 4: Proje Oluşturun

Şimdi yeni bir proje oluşturmaya başlayacağız. önce kontrol paneline gidin, projeler simgesine tıklayın. Şimdi, projenin yaşamasını istediğiniz dizine sağ tıklayın (varsayılan olarak EAGLE, ana klasörünüzde bir "eagle" dizini oluşturur) ve "Yeni Proje"yi seçin. Ardından, yeni oluşturduğunuz proje klasörünüzü adlandırın. Bu proje için aslında bir Park sensörü yapıyoruz. Bu nedenle, ad "Parking_Sensor" olacaktır.

Adım 5: Bir Şematik Oluşturun

Şimdi "Parking_Sensor" adlı projemiz için bir Şematik oluşturacağız. Bir proje klasörüne şema eklemek için, klasöre sağ tıklayın, "Yeni"ye gidin ve "Şematik"i seçin. Şimdi, şematik düzenleyici ile karşılaşacaksınız.

Adım 6: Bir Şemaya Parça Ekleme

Burada, ADD aracını kullanarak bileşenleri ekleyeceğiz, çerçeve ekleyeceğiz, güç girişi ekleyeceğiz, konektörler ekleyeceğiz. Şematik tasarım iki aşamalı bir süreçtir. İlk önce tüm parçaları şematik sayfaya eklemeniz gerekir, ardından bu parçaların birbirine bağlanması gerekir.

7. Adım: EKLEME Aracını Kullanma

EKLE aracı -- (sol araç çubuğunda veya Düzen menüsünün altında) -- her bir bileşeni şematik üzerine yerleştirmek için kullanacağınız şeydir. ADD aracı, belirli kitaplıkları genişletebileceğiniz ve içerdiği parçalara bakabileceğiniz bir kitaplık gezgini açar. Sol tarafta bir parça seçiliyken, sağ yarıdaki görünüm hem parçanın şematik sembolünü hem de paketini gösterecek şekilde güncellenmelidir. Burada, verilen bileşen listesini ekleyeceğiz: Parça Açıklama | Kütüphane |

LM324P |Teksas aletleri|

LED | Ada meyvesi |

10K Dirençler | Ada meyvesi |

1K Dirençler | Ada meyvesi |

330 ohm | Ada meyvesi |

470 ohm | Ada meyvesi |

15K | Ada meyvesi |

4.7K | Ada meyvesi |

Fotoğraf diyot | Siemens |

8. Adım: Bir Çerçeve Ekleyin

Çerçeve, son PCB düzeninin ne olacağı için kritik bir bileşen değildir, ancak şemanızın temiz ve düzenli görünmesini sağlar. Eklemek istediğiniz çerçeve SparkFun-Aesthetics kitaplığında olmalıdır ve adı FRAME-LETTER. Bunu arayarak veya gezinerek bulun ve şemanıza ekleyin. Eklemek istediğiniz parçayı seçtikten sonra "parlayacak" ve fare imlecinizi takip ederek etrafta gezinmeye başlayacaktır. Parçayı yerleştirmek için sol tıklayın (bir kez!). Bir parça yerleştirdikten sonra, ekleme aracı başka bir parça eklemek istediğinizi varsayacaktır - imlecinizi takip eden yeni bir çerçeve başlamalıdır. Eklenti modundan çıkmak için ya iki kez kaçışa (ESC) basın ya da sadece farklı bir araç seçin.

9. Adım: Sıkça Kaydedin ve Kaydedin

Kaydetmek için Dosya > Kaydet'e gidin veya sadece mavi disket simgesini tıklayın. Bu proje için "Parking_Sensor".

Adım 10: Güç Girişini Ekleme

Ardından, tümü voltaj besleme girişimize ayrılmış farklı parçalar ekleyeceğiz. Bu parçalar için ekleme aracını kullanın: Parça Açıklama | Kütüphane |

3,5 mm Klemens | Ada meyvesi |

VCC | SparkFun-Estetik|

GND | SparkFun-Estetik|

Adım 11: Şemayı Kablolama

Şemamıza eklenen tüm parçalarla, onları birbirine bağlamanın zamanı geldi. Bileşenleri bağlamak için daha iyi bir iş çıkardığı için net aracını kullanacağız.

Adım 12: NET Aracını Kullanma

NET aracını kullanmak için, bir iğnenin en ucunun üzerine gelin (mümkün olduğunca yakın, gerekirse yakınlaştırın) ve bir tel başlatmak için bir kez sol tıklayın. Şimdi, fare imlecinizi takip eden yeşil bir çizgi olmalıdır. Ağı sonlandırmak için başka bir iğneye veya bir ağa sol tıklayın. Tüm devrenizi yönlendirmeye başlayın. Sol üst taraftan başlayın ve devrenizi yönlendirin. Bir ağ iki yönde bölündüğünde bir bağlantı düğümü oluşturulur. Bu, kesişen üç ağın da bağlı olduğu anlamına gelir. İki ağ kesişiyorsa, ancak bir bağlantı yoksa, bu ağlar bağlı değildir. Ardından tüm devrenizi yönlendirmeye başlayın.

Adım 13: İsimler ve Değerler

Şematikinizdeki her bileşenin iki düzenlenebilir metin alanı olmalıdır: bir ad ve bir değer. Bir parçanın değeri, o parçanın benzersiz özelliklerini tanımlamanıza olanak tanır. Örneğin, bir direncin direncini veya bir kapasitörün kapasitansını ayarlayabilirsiniz.

Örneğin: Bu Eğitilebilir Kitapta, adlandırdım ve değerler verdim:

LED1 -- IR Verici

D1 ---IR Alıcı

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

Terminal Bloğu-- Güç kaynağı

Adım 14: Şemanızı Pano Düzenine Dönüştürme

Şemanızı bir PCB düzenine dönüştürmek için şunu yapın:

1. Autodesk EAGLE Kontrol Panelinden şematik projenizi açın.

2. Arayüzünüzün üst kısmında SCH/BRD sch-brd-simgesini seçin. Bu, şemanızdaki bileşenlere ve kablolamaya dayalı bir PCB düzeni oluşturma sürecini başlatacaktır.

3..brd dosyasının mevcut olmadığını ve onu şematikten oluşturmak istediğinizi söyleyen bir uyarı iletişim kutusu alırsanız Evet'i seçin. Şematik düzenleyiciden ilgili panoya geçmek için, Oluştur/Panoya Geçiş Yap komutunu -- (üst araç çubuğunda veya Dosya menüsünün altında) tıklamanız yeterlidir; bu, yeni bir pano düzenleyici penceresinin açılmasını isteyecektir. Şematikten eklediğiniz tüm parçalar orada, üst üste istiflenmiş, yerleştirilmeye ve yönlendirilmeye hazır olmalıdır.

Adım 15: Panonun Düzenlenmesi

Henüz yapmadıysanız, şemanıza göre yeni bir PCB tasarımı oluşturmak için şema düzenleyicide Oluştur/Panoya Geç simgesine tıklayın:

Yeni pano dosyası, şematikteki tüm parçaları göstermelidir. Airwires adı verilen altın çizgiler, pinler arasında birleşir ve şema üzerinde yaptığınız net bağlantıları yansıtır. Ayrıca, tüm parçaların sağında bir pano boyutunun soluk, açık gri bir anahattı olmalıdır. Bu PCB yerleşimindeki ilk işimiz, parçaları düzenlemek ve ardından PCB boyut anahattımızın alanını en aza indirmek olacaktır. PCB maliyetleri genellikle kart boyutuyla ilgilidir, bu nedenle daha küçük bir kart daha ucuz bir karttır.

Adım 16: Parçaları Taşıma

HAREKET aracını kullanarak ölçü kutusu içindeki parçaları hareket ettirmeye başlayabilirsiniz. Parçaları hareket ettirirken, sağ tıklayarak veya üst kısımdaki açılır kutudaki açıyı değiştirerek döndürebilirsiniz. Parçalarınızı düzenleme şeklinizin, bir sonraki adımın ne kadar kolay veya zor olacağı üzerinde büyük etkisi vardır. Parçaları taşırken, döndürürken ve yerleştirirken göz önünde bulundurmanız gereken bazı faktörler vardır. Parçaları üst üste getirmeyin: Tüm bileşenlerinizin nefes almak için biraz alana ihtiyacı vardır. Yeşil geçiş delikleri de aralarında yeterli miktarda boşluğa ihtiyaç duyar. Bu yeşil halkaların tahtanın her iki tarafında bakır olduğunu unutmayın, eğer bakır üst üste gelirse, akımlar geçer ve kısa devreler olur. Kesişen Hava Tellerini en aza indirin: Parçaları hareket ettirirken, Hava Tellerinin onlarla nasıl hareket ettiğine dikkat edin. Çapraz geçiş yapan Airwire'ları olabildiğince sınırlandırmak, uzun vadede yönlendirmeyi çok daha kolay hale getirecektir. Parçaların yerini değiştirirken, Hava Kablolarının yeniden hesaplanmasını sağlamak için RATSNEST düğmesine basın. Parça yerleştirme gereksinimleri: Bazı parçalar, yerleştirme sırasında özel dikkat gerektirebilir. Daha sıkı yerleştirme, daha küçük ve daha ucuz bir pano anlamına gelir, ancak aynı zamanda yönlendirmeyi de zorlaştırır.

Adım 17: Kartı Yönlendirme

Autorouter'ı açın, şimdilik bu diğer sekmeler için endişelenmeyin, 1 için Otomatik'i tıklayın. ve 16 alt için N/A, sadece Tamam'ı tıklayın.

Otomatik yönlendirici her zaman işi bitiremez, bu nedenle pedlerin manuel olarak nasıl yönlendirileceğini anlamak hala önemlidir (ayrıca manuel rotalar çok daha iyi görünür). Otomatik yönlendiriciyi çalıştırdıktan sonra, nasıl çalıştığını görmek için sol alttaki durum kutusunu işaretleyin. "Optimize edildi: %100 tamamlandı" dışında bir şey yazıyorsa, hala yapacak çok işiniz var demektir. Görüntü simgesine gidin ve katmanlar üst, alt, pedler, viyalar, yönlendirilmemiş ve boyutlar için tıklayın, şimdi uygula ve ardından Tamam'a tıklayın, Yönlendirme Izgarasını 50mil 10mil'den aşağı çevirmeyi deneyin. Şimdi karşınıza resimlerdeki gibi bir pencere çıkacak.

Otomatik yönlendiricide yapılacak tonlarca optimizasyon ve ayar var. Konuyu daha derine inmek istiyorsanız, EAGLE'ın bütün bir bölümün buna ayrıldığı el kitabına göz atmayı düşünün. Tüm optimizasyonlar yapıldıktan sonra. Ekran simgesine tekrar gidin ve TÜMÜ'ne ve ardından Uygula'ya ve ardından Tamam'a basın. Tüm bileşenleriniz size görünür olacaktır.

Adım 18: Boyut Katmanını Ayarlama

Artık parçalar yerleştirildiğine göre, tahtanın nasıl görüneceğine dair daha iyi bir fikir edinmeye başlıyoruz. Şimdi boyut taslağını düzeltmemiz gerekiyor. Ya zaten var olan ölçü çizgilerini hareket ettirebilir ya da sıfırdan başlayabilirsiniz. Ölçü çizgilerinin dördünü de silmek için DELETE aracını kullanın. Ardından yeni bir anahat çizmek için TEL aracını kullanın. Yine de bir şey çizmeden önce seçenekler çubuğuna gidin ve katmanı 20 Boyut olarak ayarlayın. Ayrıca orada, genişliği biraz azaltmak isteyebilirsiniz.

Adım 19: Son Dokunuşlar

Projenizi aşağıdaki gibi Bitirmenin birçok yolu vardır:

• Bakır dökümleri ekleme
• Serigrafi Ekleme

Ama burada, bunların hiçbirini kullanmadım. Bundan sonra direkt olarak Dışa Aktar adımına geçtim.

Adım 20: Şemayı ve Düzeni Dışa Aktarın

Eagle'ı başlatın ve projenizin pano görünümünü açın.

Izgarayı Görünüm->Kılavuz menüsünden veya “grid off” komutunu kullanarak kapatın.

Yazdırmak istediklerinizin dışındaki tüm katmanları kapatın. 1, 17, 18 ve 20. katmanları görmeyi seviyorum. Bu üst, pedler, viyalar ve boyut. Tahtanız iki taraflıysa, bir seferde yalnızca bir tarafı yazdırmak istersiniz.

Arka plan siyah ise beyaz yapmamız gerekir. Bunu Seçenekler->Kullanıcı Arayüzü iletişim kutusundan yapın veya şu komutu kullanın: “palet beyazı ayarla; pencere;”.

Dosya->Dışa Aktar->Görüntü.

Bir hedef dosya seçin.-p.webp

Monokrom onay kutusunu işaretleyin.

Çözünürlüğü ekran dpi'nizin katlarına değiştirin. Windows'ta varsayılan ekran çözünürlüğü 96 dpi'dir, bu yüzden normalde 555 kullanıyorum.

Resmi dışa aktarmak için Tamam'ı tıklayın.

Adım 21: Çalışma

IR alıcısı tarafından alınan işlemsel yükseltici U2:A tarafından yükseltilir. Direnç R4 ve C4, güçlendirilmiş sinyalin tepe noktasını algılamak için tepe dedektörü oluşturur. Karşılaştırıcı olarak Op – amp: Op-amp'nin iki girişi (çevirmeyen ve ters çeviren) ve bir çıkışı vardır. İşlemsel yükselticinin çıkışı, evirmeyen voltaj, ters çeviren voltajdan daha büyük olduğunda yüksektir. Tersine çevirme voltajı, ters çevirme voltajından daha büyük olduğunda, çıkış voltajı düşüktür. Yukarıdaki devrede, karşılaştırıcıların ters çevirmeyen pinlerindeki voltajlar bir referans voltajı görevi görür ve karşılaştırıcılardaki ters çevrilen giriş voltajları, çıkışı üretmek için referans voltajlarla karşılaştırılır. Burada R8 ila R11 dirençleri, ters çevirmeyen pinlerinde farklı referans voltajları ayarlamak için kullanılır. LED'leri yüksek voltajlardan korumak için R12, R13 ve R14 dirençleri kullanılır.

Adım 22: Keyfini çıkarın

Bütün bunlardan sonra, hepiniz hazırsınız. Şimdi, düzenlerinizi imalat için satıcıya gönderebilirsiniz.

Adım 23: Uygulamalar

Bu devre, aracı güvenli bir şekilde park etmek için otomobillerde kullanılabilir.

Mesafeyi ölçmek için bu devreyi kullanabiliriz.

Bu devreyi birkaç değişiklik yaparak IR Sıvı Seviye Dedektörü olarak da kullanabiliriz.