สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12
สวัสดีทุกคน!
เซ็นเซอร์ตรวจจับอัคคีภัยเป็นเซ็นเซอร์ที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับและตอบสนองต่อการปรากฏตัวของเปลวไฟหรือไฟ นี่คือเซ็นเซอร์ไฟที่ใช้ไดโอด PIN ซึ่งเปิดใช้งานเมื่อตรวจพบไฟ สัญญาณเตือนไฟไหม้ที่ใช้เทอร์มิสเตอร์มีข้อเสียคือ สัญญาณเตือนจะเปิดขึ้นก็ต่อเมื่อไฟทำให้เทอร์มิสเตอร์ร้อนขึ้นในบริเวณใกล้เคียง
ขั้นตอนที่ 1: ต้องใช้ฮาร์ดแวร์
- CA3140 OP-AMP - 1
- เคาน์เตอร์ CD4060 - 1
- BC547 ทรานซิสเตอร์ NPN - 2
- โฟโตไดโอด BPW34 PIN
- LED 5 มม. - 3
- PIEZO BUZZER-1
- แบตเตอรี่ 9V-1
- 0.22uf ตัวเก็บประจุดิสก์เซรามิก-1
- ตัวต้านทาน 1M โอห์ม - 3
- ตัวต้านทาน 1k โอห์ม - 2
- ตัวต้านทาน 100 โอห์ม - 3
ขั้นตอนที่ 2: แผนภาพวงจร
แผนภาพวงจรของเซ็นเซอร์อัคคีภัยที่ใช้ไดโอด PIN แสดงอยู่ด้านบนในภาพ มันถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ แบตเตอรี่ 9V, ไดโอด PIN BPW34, op-amp CA3140 (IC1), ตัวนับ CD4060 (IC2), ทรานซิสเตอร์ BC547, ออดแบบพายโซและส่วนประกอบอื่น ๆ อีกสองสามตัว
ในวงจร PIN photodiode BPW34 เชื่อมต่อกับอินพุตอินพุทและไม่กลับด้านของ op-amp IC1 ในโหมดเอนเอียงแบบย้อนกลับเพื่อป้อนโฟโตปัจจุบันเข้าสู่อินพุตของ op-amp CA3140 เป็นออปแอมป์ BiMOs 4.5MHz พร้อมอินพุต MOSFET และเอาต์พุตแบบไบโพลาร์
ทรานซิสเตอร์ MOSFET (PMOS) ที่ป้องกันประตูในวงจรอินพุตให้อิมพีแดนซ์อินพุตสูงมาก โดยทั่วไปประมาณ 1.5T โอห์ม IC ต้องการกระแสอินพุตที่ต่ำมาก ต่ำถึง 10pA เพื่อเปลี่ยนสถานะเอาต์พุตเป็นสูงหรือต่ำ
ในวงจรนั้น IC1 ใช้เป็นเครื่องขยายสัญญาณทรานส์อิมพีแดนซ์เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวแปลงกระแสเป็นแรงดัน IC1 ขยายและแปลงโฟโตเคอร์เรนต์ที่สร้างขึ้นในไดโอด PIN เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันในเอาต์พุต อินพุตที่ไม่กลับด้านจะเชื่อมต่อกับกราวด์และแอโนดของโฟโตไดโอด ในขณะที่อินพุตที่กลับด้านจะได้รับโฟโตเคอร์เรนต์จากไดโอด PIN
ขั้นตอนที่ 3: การทำงานของวงจร
ตัวต้านทานป้อนกลับค่าขนาดใหญ่ R1 ตั้งค่าเกนของแอมพลิฟายเออร์ทรานส์อิมพีแดนซ์เนื่องจากอยู่ในคอนฟิกูเรชันแบบกลับด้าน การเชื่อมต่ออินพุตที่ไม่กลับด้านกับกราวด์ให้โหลดอิมพีแดนซ์ต่ำสำหรับโฟโตไดโอด ซึ่งทำให้แรงดันโฟโตไดโอดต่ำ
โฟโตไดโอดทำงานในโหมดโฟโตโวลตาอิกโดยไม่มีอคติภายนอก คำติชมของ op-amp ทำให้โฟโตไดโอดปัจจุบันเท่ากับกระแสตอบรับผ่าน R1 ดังนั้นแรงดันออฟเซ็ตอินพุตเนื่องจากโฟโตไดโอดต่ำมากในโหมดโฟโตโวลตาอิกแบบเอนเอียงในตัวเองนี้ สิ่งนี้ทำให้ได้กำไรมากโดยไม่มีแรงดันออฟเซ็ตเอาท์พุตขนาดใหญ่ การกำหนดค่านี้ถูกเลือกเพื่อให้ได้ค่าขนาดใหญ่ในสภาพแสงน้อย
โดยปกติ ในสภาพแสงแวดล้อม โฟโตเคอร์เรนต์จากไดโอด PIN จะต่ำมาก มันทำให้เอาต์พุตของ IC1 ต่ำ เมื่อไดโอด PIN ตรวจพบแสงที่มองเห็นหรือ IR จากไฟ โฟโตเคอร์เรนต์จะเพิ่มขึ้น และ IC1 แอมพลิฟายเออร์ทรานส์อิมพีแดนซ์จะแปลงกระแสนี้เป็นแรงดันเอาต์พุตที่สอดคล้องกัน เอาต์พุตสูงจาก IC1 เปิดใช้งานทรานซิสเตอร์ T1 และ LED1 เรืองแสง แสดงว่าวงจรตรวจพบไฟ เมื่อ T1 ดำเนินการ จะทำการรีเซ็ตพิน 12 ของ IC2 ไปยังศักย์กราวด์และ CD4060 จะเริ่มสั่น
IC2 เป็นตัวนับไบนารีที่มีเอาต์พุตสิบตัวซึ่งจะเปลี่ยนสูงทีละตัวเมื่อแกว่งเนื่องจาก C1 และ R6 การสั่นของ IC2 จะแสดงด้วยการกะพริบของ LED2 เมื่อเอาต์พุต Q6 (พิน 4) ของ IC2 เปิดสูงหลังจาก 15 วินาที T2 จะดำเนินการและเปิดใช้งาน Piezo Buzzer PZ1 และ LED3 จะสว่างขึ้นเช่นกัน สัญญาณเตือนจะดังขึ้นอีกครั้งหลังจากผ่านไป 15 วินาทีหากไฟยังคงอยู่
คุณยังสามารถเปิดสัญญาณเตือนไฟฟ้ากระแสสลับที่ส่งเสียงดังโดยแทนที่ PZ1 ด้วยวงจรรีเลย์ (ไม่แสดงไว้ที่นี่) สัญญาณเตือน AC เปิดใช้งานผ่านหน้าสัมผัสของรีเลย์ที่ใช้เพื่อการนี้
ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบแผนผังและเลย์เอาต์
PCB สำหรับเซ็นเซอร์ตรวจจับอัคคีภัยแบบ PIN ได้รับการออกแบบโดยใช้ EAGLE แผนผังและเลย์เอาต์ของบอร์ดแสดงไว้ด้านบนในภาพ
ขั้นตอนที่ 5: การส่งไฟล์ Gerber ไปยังผู้ผลิต
หลังจากส่งออกไฟล์ GERBER ของฉันจาก EAGLE ฉันกำลังอัปโหลดบน LIONCIRCUITS เพื่อผลิตบอร์ดของฉัน ฉันมักจะสั่ง PCB ของฉันจากพวกเขาเท่านั้น พวกเขาให้การสร้างต้นแบบต้นทุนต่ำภายใน 6 วันเท่านั้น
ขั้นตอนที่ 6: บอร์ดประดิษฐ์
ฉันได้รับบอร์ดของฉันจาก LIONCIRCUITS และฉันกำลังแบ่งปันไฟล์ Gerber ของฉันกับคุณในกรณีที่ใครก็ตามต้องการบอร์ดเพื่อผลิต
ขั้นตอนที่ 7: การประกอบและการทดสอบ
หลังจากประกอบบอร์ดของฉันกับส่วนประกอบแล้วดูเหมือนว่านี้
การทดสอบวงจรนั้นง่าย โดยปกติ เมื่อไม่มีเปลวไฟใกล้ไดโอด PIN กริ่งเพียโซจะไม่ส่งเสียง เมื่อตรวจพบเปลวไฟจาก PIN ไดโอด สัญญาณเตือนแบบเพียโซจะส่งเสียงเตือน ระยะการตรวจจับอยู่ที่ประมาณสองเมตร
แนะนำ:
การออกแบบเกมในการสะบัดใน 5 ขั้นตอน: 5 ขั้นตอน
การออกแบบเกมในการสะบัดใน 5 ขั้นตอน: การตวัดเป็นวิธีง่ายๆ ในการสร้างเกม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกมปริศนา นิยายภาพ หรือเกมผจญภัย
การตรวจจับใบหน้าบน Raspberry Pi 4B ใน 3 ขั้นตอน: 3 ขั้นตอน
การตรวจจับใบหน้าบน Raspberry Pi 4B ใน 3 ขั้นตอน: ในคำแนะนำนี้ เราจะทำการตรวจจับใบหน้าบน Raspberry Pi 4 ด้วย Shunya O/S โดยใช้ Shunyaface Library Shunyaface เป็นห้องสมุดจดจำใบหน้า/ตรวจจับใบหน้า โปรเจ็กต์นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เกิดความเร็วในการตรวจจับและจดจำได้เร็วที่สุดด้วย
วิธีการติดตั้งปลั๊กอินใน WordPress ใน 3 ขั้นตอน: 3 ขั้นตอน
วิธีการติดตั้งปลั๊กอินใน WordPress ใน 3 ขั้นตอน: ในบทช่วยสอนนี้ ฉันจะแสดงขั้นตอนสำคัญในการติดตั้งปลั๊กอิน WordPress ให้กับเว็บไซต์ของคุณ โดยทั่วไป คุณสามารถติดตั้งปลั๊กอินได้สองวิธี วิธีแรกคือผ่าน ftp หรือผ่าน cpanel แต่ฉันจะไม่แสดงมันเพราะมันสอดคล้องกับ
การลอยแบบอะคูสติกด้วย Arduino Uno ทีละขั้นตอน (8 ขั้นตอน): 8 ขั้นตอน
การลอยแบบอะคูสติกด้วย Arduino Uno ทีละขั้นตอน (8 ขั้นตอน): ตัวแปลงสัญญาณเสียงล้ำเสียง L298N Dc ตัวเมียอะแดปเตอร์จ่ายไฟพร้อมขา DC ตัวผู้ Arduino UNOBreadboardวิธีการทำงาน: ก่อนอื่น คุณอัปโหลดรหัสไปยัง Arduino Uno (เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ติดตั้งดิจิตอล และพอร์ตแอนะล็อกเพื่อแปลงรหัส (C++)
เครื่อง Rube Goldberg 11 ขั้นตอน: 8 ขั้นตอน
เครื่อง 11 Step Rube Goldberg: โครงการนี้เป็นเครื่อง 11 Step Rube Goldberg ซึ่งออกแบบมาเพื่อสร้างงานง่ายๆ ในรูปแบบที่ซับซ้อน งานของโครงการนี้คือการจับสบู่ก้อนหนึ่ง