Parkeringssensor: Introduktion: 23 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette bilparkeringssensorkredsløb ved hjælp af IR -transceiver og LM324 -assistent kan beskytte din bil mod enhver skade, når du parkerer baglæns. Den angiver bilens afstand fra ethvert objekt og slår alarm, når den når tæt på væggen eller objektet og skal standses. I denne Instructable har jeg oprettet sensorens PCB -layout ved hjælp af CAD Soft EAGLE. Jeg har også testet kredsløbet på et brødbræt. PCB-design i EAGLE er en to-trins proces. Først designer du din skematisk, derefter lægger du et PCB baseret på den skematiske.

Trin 1: HVAD VI BEHØVER

CAD Soft EAGLE- EAGLE er en scriptable elektronisk design automation (EDA) applikation med skematisk optagelse, printkort (PCB) layout, auto-router og computer-aided manufacturing (CAM) funktioner.

Trin 2: DOWNLOAD, INSTALLER OG KØR

Her er linket til gratis download: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-downloadGrib den seneste version, der matcher dit operativsystem (softwaren er tilgængelig til Windows, Mac og Linux). EAGLE installeres ligesom ethvert gammelt program, det udtrækker selv og præsenterer dig derefter for en række dialoger til konfiguration af installationen. Efter installationen vil du blive præsenteret for et vindue, hvor du bliver nødt til at licensere eagle -softwaren. Første gang du åbner EAGLE, vil du blive præsenteret med kontrolpanel. Her er der en masse ikoner, som kan bruges til at oprette et nyt projekt, administrere biblioteker, tilføje nye biblioteker og mange flere.

Trin 3: Downloadning af de påkrævede biblioteker

Nu er du klar til at oprette projekter i CAD Soft EAGLE.

For eksempel: I denne Instructable downloadede vi et bibliotek med LM324

(gratis download af LM324)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Trin 4: Opret projekt

Nu begynder vi at oprette et nyt projekt. Gå først til kontrolpanelet, klik på projektikonet. Højreklik nu på det bibliotek, hvor du vil have projektet til at bo (som standard opretter EAGLE en "eagle" -mappe i din hjemmemappe), og vælg "Nyt projekt". Navngiv derefter din nyoprettede projektmappe. Til dette projekt laver vi faktisk en parkeringssensor. Derfor vil navnet være "Parking_Sensor".

Trin 5: Opret en skematisk

Nu opretter vi en skematisk for vores projekt med navnet "Parking_Sensor". For at tilføje en skematisk til en projektmappe skal du højreklikke på mappen, gå til "Ny" og vælge "Skematisk". Nu vil du blive præsenteret for skematisk editor.

Trin 6: Tilføjelse af dele til en skematisk

Her tilføjer vi komponenterne ved hjælp af ADD -værktøj, tilføjer rammen, tilføjer strømindgang, tilføjer stik. Skematisk design er en to -trins proces. Først skal du tilføje alle delene til det skematiske ark, derefter skal disse dele forbindes.

Trin 7: Brug af ADD Tool

ADD -værktøjet - (på den venstre værktøjslinje eller under menuen Rediger) - er det, du vil bruge til at placere hver enkelt komponent i skematikken. ADD -værktøjet åbner en biblioteksnavigator, hvor du kan udvide specifikke biblioteker og se på de dele, det indeholder. Med en del valgt i venstre side, skal visningen på højre halvdel opdateres for at vise både det skematiske symbol for delen og dens pakke. Her tilføjer vi en given liste over komponenter: Delbeskrivelse | Bibliotek |

LM324P | Texas instrumenter |

LED | Adafruit |

10K modstande | Adafruit |

1K modstande | Adafruit |

330 ohm | Adafruit |

470 ohm | Adafruit |

15K | Adafruit |

4,7K | Adafruit |

Fotodiode | Siemens |

Trin 8: Tilføj en ramme

Rammen er ikke en kritisk komponent for det sidste PCB -layout, men det holder dit skematiske udseende rent og organiseret. Den ramme, du vil tilføje, skal være i SparkFun-Aesthetics-biblioteket, og den hedder FRAME-LETTER. Find det ved enten at søge eller navigere og tilføje det til din skematisk. Når du har valgt den del, du vil tilføje, "lyser" den og begynder at svæve rundt efter din musemarkør. For at placere delen skal du venstreklikke (én gang!). Efter at have placeret en del, vil tilføjelsesværktøjet antage, at du vil tilføje en anden - en ny ramme skal begynde at følge markøren. For at komme ud af tilføjelsesmodus skal du enten trykke på Escape (ESC) to gange eller bare vælge et andet værktøj.

Trin 9: Gem og gem ofte

For at gemme skal du enten gå til Filer> Gem, eller bare klikke på det blå diskettikon. Til dette projekt, "Parking_Sensor".

Trin 10: Tilføjelse af strømindgangen

Dernæst tilføjer vi forskellige dele, der alle er dedikeret til vores spændingsforsyningsindgang. Brug tilføjelsesværktøjet til disse dele: Delbeskrivelse | Bibliotek |

3,5 mm Klemrække | Adafruit |

VCC | SparkFun-æstetik |

GND | SparkFun-æstetik |

Trin 11: Tilslutning af skematisk

Med alle delene tilføjet til vores skematisk, er det tid til at koble dem sammen. Vi vil bruge netværktøj, fordi det gør et bedre stykke arbejde med at forbinde komponenter.

Trin 12: Brug af NET -værktøjet

For at bruge NET-værktøjet skal du holde markøren over enden af en nål (så tæt som muligt, zoome ind, hvis du skal), og venstreklikke én gang for at starte en ledning. Nu skulle en grøn linje følge din musemarkør rundt. For at afslutte nettet skal du venstreklikke på enten en anden pin eller et net. Begynd at dirigere hele dit kredsløb. Start tilbage øverst til venstre, og rute dit kredsløb. Når et net deler sig i to retninger, oprettes en krydsknude. Dette betyder, at alle tre skærende net er forbundet. Hvis to net krydser, men der ikke er et kryds, er disse net ikke forbundet. Start derefter med at routere hele dit kredsløb.

Trin 13: Navne og værdier

Hver komponent i din skematisk skal have to redigerbare tekstfelter: et navn og en værdi. En parts værdi giver dig mulighed for at definere unikke egenskaber ved denne del. For eksempel kan du indstille en modstands modstand eller en kondensators kapacitans.

For eksempel: I denne instruerbare har jeg navngivet og givet værdier er:

LED1 - IR -sender

D1 --- IR-modtager

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

Terminalblok-- Strømforsyning

Trin 14: Gør dit skema til et bordlayout

For at konvertere din skematiske til et PCB -layout skal du gøre følgende:

1. Åbn dit skematiske projekt fra Autodesk EAGLE Kontrolpanel.

2. Vælg SCH/BRD sch-brd-ikonet øverst i din grænseflade. Dette vil starte processen med at generere et PCB -layout baseret på komponenterne og ledningerne i din skematiske.

3. Vælg Ja, hvis du får en advarselsdialog, der siger, at.brd -filen ikke findes, og at du vil oprette den fra din skematisk. Hvis du vil skifte fra den skematiske editor til det relaterede kort, skal du blot klikke på kommandoen Generer/Skift til tavle - (på den øverste værktøjslinje eller under menuen Filer) - hvilket skulle bede om et nyt brætredigeringsvindue for at åbne. Alle de dele, du har tilføjet fra skematikken, skal være der, stablet oven på hinanden, klar til at placeres og føres.

Trin 15: Arrangering af tavlen

Hvis du ikke allerede har gjort det, skal du klikke på ikonet Generer/Skift til tavle i skematisk editor for at oprette et nyt PCB -design baseret på din skematiske:

Den nye tavlefil skal vise alle delene fra din skematisk. Guldlinjerne, kaldet Airwires, forbinder mellem stifter og afspejler de netforbindelser, du lavede på skematikken. Der bør også være en svag, lysegrå kontur af en taveldimension til højre for alle delene. Vores første job i dette PCB -layout vil være at arrangere delene og derefter minimere arealet af vores PCB -dimensionskontur. PCB -omkostninger er normalt relateret til pladestørrelsen, så et mindre bord er et billigere bord.

Trin 16: Bevægelige dele

Ved hjælp af MOVE -værktøjet kan du begynde at flytte dele i dimensionsboksen. Mens du flytter dele, kan du rotere dem ved enten at højreklikke eller ændre vinklen i rullemenuen nær toppen. Den måde, du arrangerer dine dele på, har en enorm indflydelse på, hvor let eller hårdt det næste trin vil være. Når du bevæger, roterer og placerer dele, er der nogle faktorer, du skal tage i betragtning. Overlap ikke dele: Alle dine komponenter har brug for lidt plads til at trække vejret. De grønne via huller har også brug for en god afstand mellem dem. Husk, at de grønne ringe er eksponeret kobber på begge sider af brættet, hvis kobber overlapper, vil vandløb krydse og kortslutninger vil ske. Minimer krydsende Airwires: Mens du flytter dele, skal du lægge mærke til, hvordan Airwires bevæger sig med dem. Begrænsning af krydsende Airwires så meget som du kan vil gøre routing meget lettere i det lange løb. Mens du flytter dele, skal du trykke på knappen RATSNEST - for at få Airwires til at genberegne. Krav til delplacering: Nogle dele kan kræve særlig overvejelse under placering. Strammere placering betyder et mindre og billigere bord, men det gør også routing sværere.

Trin 17: Routing af brættet

Åbn Autorouter, skal du ikke bekymre dig om disse andre faner lige nu, klik på Auto for 1 top. og N/A for 16 bund, klik bare på OK.

Autorouteren vil ikke altid være i stand til at afslutte jobbet, så det er stadig vigtigt at forstå, hvordan manuelt skal dirigere elektroder (plus manuelle ruter ser meget bedre ud). Efter at have kørt autorouteren, skal du markere statusboksen nederst til venstre for at se, hvordan det gjorde. Hvis der står andet end "Optimeret: 100% færdig", har du stadig noget at gøre. Gå til Display -ikonet, og klik for lag øverst, nederst, puder, vias, unrouted og dimensioner, klik nu på Apply og derefter OK Nu, prøv at skru Routing Grid ned fra 50mil 10mil. Nu vil du blive præsenteret for vinduet som vist på billederne.

Der er masser af optimeringer og indstillinger, der skal foretages i autorouteren. Hvis du vil grave dybere ned i emnet, kan du overveje at tjekke EAGLE's manual, hvor et helt kapitel er afsat til det. Efter at alle optimeringer er udført. Gå til displayikonet igen, og tryk på ALL og derefter på Apply og derefter OK. Alle dine komponenter vil være synlige for dig.

Trin 18: Justering af dimensionlaget

Nu hvor delene er placeret, begynder vi at få en bedre idé om, hvordan tavlen vil se ud. Nu skulle vi bare rette vores dimensionskontur. Du kan enten flytte de dimensioner, der allerede er der, eller bare starte forfra. Brug værktøjet DELETE til at slette alle fire dimensionslinjer. Brug derefter WIRE -værktøjet til at tegne en ny kontur. Inden du tegner noget, skal du gå op til indstillingslinjen og indstille laget til 20 Dimension. Også deroppe vil du måske skrue lidt ned for bredden.

Trin 19: Efterbehandling

Der er mange måder at afslutte dit projekt på:

• Tilsætning af kobberhældninger
• Tilføjelse af silketryk

Men her har jeg ikke brugt nogen af disse. Herefter flyttede jeg direkte til eksporttrinnet.

Trin 20: Eksporter skematisk og layout

Start Eagle, og åbn bestyrelsesvisningen af dit projekt.

Sluk gitteret via menuen Vis-> Gitter eller ved hjælp af kommandoen: "gitter slukket".

Sluk for alle lag undtagen dem, du vil udskrive. Jeg kan godt lide at se lag 1, 17, 18 og 20. Det er top, puder, vias og dimension. Hvis dit bord er tosidet, vil du kun udskrive den ene side ad gangen.

Hvis baggrunden er sort, skal vi gøre den hvid. Gør dette via dialogboksen Indstillinger-> Brugergrænseflade eller brug kommandoen: “sæt palet hvid; vindue;".

Fil-> Eksport-> Billede.

Vælg en destinationsfil. Jeg foretrækker at bruge-p.webp

Marker afkrydsningsfeltet Monokrom.

Skift opløsningen til et multiplum af din skærm dpi. Standardskærmopløsningen i Windows er 96 dpi, så jeg bruger normalt 555.

Klik på Ok for at eksportere billedet.

Trin 21: Arbejde

Modtagelsen af IR -modtageren forstærkes af den operationelle forstærker U2: A. Modstand R4 og C4 danner spidsdetektor til at detektere toppen af det forstærkede signal. Op-forstærker som komparator: Op-forstærker har to indgange (ikke-inverterende og inverterende) og en udgang. Udgangen fra operationsforstærkeren er høj, når ikke-inverterende spænding er større end inverterende spænding. Udgangsspændingen er lav, når inverteringsspændingen er større end den ikke-inverterende spænding. I ovenstående kredsløb fungerer spændingerne ved ikke -inverterende stifter i komparatorer som en referencespænding, og inverterende indgangsspændinger ved komparatorer sammenlignes med referencespændinger for at producere output. Her bruges modstande R8 til R11 til at indstille forskellige referencespændinger ved deres ikke -inverterende stifter. Modstandene R12, R13 og R14 bruges til at beskytte LED’erne mod høje spændinger.

Trin 22: God fornøjelse

Efter alt dette er du klar. Nu kan du sende dine layouter til forhandleren til fremstilling.

Trin 23: Applikationer

Dette kredsløb kan bruges i automobiler til at parkere bilen sikkert.

Vi kan bruge dette kredsløb til at måle afstanden.

Vi kan også bruge dette kredsløb som IR Liquid Level Detector ved at foretage få ændringer.