Widzieliście już automatyczny system wycieraczek w luksusowych samochodach, w którym wycieraczka przedniej szyby włącza się automatycznie, gdy jest deszcz lub gdy na przedniej szybie znajduje się woda. Wycieraczka elektroniczna to bardzo powszechne urządzenie, które jest dołączane do każdego samochodu w celu wycierania wody z przedniej szyby podczas deszczu. Ale generalnie są obsługiwane ręcznie i musimy je ręcznie włączyć. Ale dzisiaj zamierzamy zbudować automatyczny system wycieraczek samochodowych z czujnikiem deszczu przy użyciu układu scalonego 555 Timer. Ten obwód automatycznie wykrywa opady deszczu i uruchamia wycieraczkę, aby oczyścić przednią szybę.
Wymagane składniki:
- 555 Timer IC
- L293D
- IC LM358
- Tranzystor BC557
- Rezystory (1K, 10K, 2,2M)
- Kondensatory (0,01 uf, 0,47 uf)
- Silnik prądu stałego
- Czujnik deszczu
- Zasilanie (5-12 v)
Schemat obwodu i wyjaśnienie:
Ten obwód sterowania wycieraczką z automatycznym wykrywaniem deszczu można podzielić na cztery części. Pierwsza część zawiera układ scalony 555 w trybie Astable, druga część zawiera komparator LM358, trzecia część zawiera obwód sterownika silnika wykorzystujący L293D, a czwarta część to czujnik deszczu.
W przypadku Astable Multivibraror użyliśmy układu scalonego 555 Timer do generowania impulsu co 2-3 sekundy (w zależności od wartości kondensatora), co oznacza, że układ scalony 555 Timer jest skonfigurowany w trybie Astable. Wyjście Astable Multivibrator jest bezpośrednio połączone z pinem odwracającym komparatora LM358 i pinem nr 7 sterownika silnika L293D. Wyjście komparatora jest bezpośrednio podłączone do pinu 2 sterownika silnika. Układ scalony komparatora LM358 jest używany tutaj do porównania napięcia wyjściowego układu scalonego 555 timera i napięcia odniesienia na zacisku nieodwracającym komparatora, ustawionych za pomocą obwodu dzielnika napięcia (R3 i R4). Zastosowano dwie diody LED, jedną na wyjściu układu 555 Astable, a drugą na wyjściu komparatora LM358. Do wykrywania wody lub deszczu służy wykrywacz wody lub czujnik deszczu. Sygnał wyjściowy Astable Multivibrator and Comparator jest stosowany do sterownika silnika IC L293D, który dodatkowo napędza silnik wycieraczek. Cały obwód może być zasilany baterią 5 V-12 V w zależności od zastosowania.
Objaśnienie robocze:
Praca tego Automatyczne Sensing deszczu wycieraczek samochodów projektu jest prosta. Jak już wyjaśniliśmy, obwód ten składa się z czterech części, a mianowicie Astable Multivibrator, Komparator, Sterownik silnika i Detektor deszczu. Kiedy krople wody spadną na czujnik deszczu, to uruchomi on tranzystor PNP BC557, a tranzystor PNP włączy zasilanie całego obwodu i zacznie działać, dopóki na czujniku deszczu nie będzie wody. Teraz po włączeniu zasilania Astable Multivibrator zaczyna oscylować w skonfigurowanej częstotliwości.
Teraz, gdy sygnał wyjściowy układu scalonego timera 555 staje się WYSOKI, wówczas komparator LM358 daje wyjście NISKIE, a kiedy wyjście układu scalonego 555 jest NISKIE, wyjście komparatora staje się WYSOKIE. Używając tych dwóch wyjść, silnik prądu stałego obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, a przymocowana do niego wycieraczka obraca się od prawej do lewej i od lewej do prawej, poprzez sterownik silnika IC L293D. W ten sposób wycieraczki automatycznie wykrywają deszcz i włączają się. Pozostają aktywne do momentu pojawienia się wody na czujniku deszczu, gdy tylko woda wyparuje, wycieraczki zatrzymują się. Do wskazania służą również dwie diody LED. Całość tego projektu możecie zobaczyć na poniższym wideo.
Budowa czujnika deszczu:
Czujnik deszczu jest również nazywany wykrywaczem deszczu lub wykrywaczem wody. Chociaż są one łatwo dostępne w każdym sklepie elektronicznym lub w dowolnym sklepie elektronicznym online, możesz je również łatwo zbudować w domu. Tutaj krótko wyjaśniamy kroki:
Krok 1: Weź płytę platerowaną miedzią o grubości ok. 2 cale długości i tej samej szerokości i przetrzyj go papierem ściernym.
Krok 2: Teraz weź czarną taśmę lub taśmę wiolonczelową i przyklej ją do płyty platerowanej, jak pokazano na schemacie.
Krok 3: Potrzebujemy tylko miedzianych ścieżek pod czarną taśmą. Musimy więc usunąć całą pozostałą miedź oprócz czarnej taśmy. W tym celu przygotuj roztwór chlorku żelazowego (FECL3), dodając 2-3 łyżeczki do herbaty chlorku żelazowego w niewielkiej ilości wody. To rozwiązanie nazywa się rozwiązaniem swędzącym. Płytkę układamy w tym roztworze na ok. pół godziny.
Krok 4: Chlorek żelazowy zareaguje i usunie odsłoniętą miedź i nie będzie reagować z zamaskowaną miedzią pod czarną taśmą. Teraz wyjmij PCB z roztworu bez dotykania roztworu i usuń czarne taśmy.
Krok 5: Na koniec przylutuj dwa przewody do dwóch utworzonych „ścieżek” miedzianych, jak pokazano na rysunku, i masz gotowy do użycia czujnik deszczu.
Zalecamy również przeczytanie tego artykułu: Jak wykonać płytkę drukowaną w domu, przed samodzielnym zbudowaniem czujnika deszczu.