No século atual, se olharmos ao redor, descobriremos que a maioria das coisas que operam com eletricidade são automatizadas, de modo que menos esforço humano é necessário. Os engenheiros estão tentando fazer dispositivos que possam ser integrados a sistemas mecânicos que os façam funcionar com apenas o pressionar de um botão. Vemos que em nossas casas e escritórios, as cortinas das janelas, portas e terraço, etc, devem ser empurradas à mão para abri-las e fechá-las. Isso requer um pouco de esforço humano, porque temos que nos levantar, ir até a janela e empurrar as cortinas ao mesmo tempo que as fechamos e abrimos. Esse esforço pode ser minimizado integrando um circuito elétrico a ele.
Circuito de abertura e fechamento de cortina
Muitos circuitos de abertura de cortina estão disponíveis no mercado. Eles são muito eficientes, mas muito caros. O objetivo principal deste artigo é projetar um circuito que será usado para abrir ou fechar as cortinas com o simples toque de um botão. Esta solução será tão eficiente quanto o circuito disponível no mercado e terá um custo muito baixo. Usaremos dois CIs e um motor de passo para realizar esta tarefa.
Como abrir e fechar o circuito automaticamente?
O coração deste projeto são dois nomes de ICs como CD4013 e ULN2003 . Esses ICs são usados com alguns componentes a mais que estão facilmente disponíveis no mercado para fazer um circuito completo. Existem dois flip-flops tipo D que são autogovernados, localizados neste IC CD4013. Esses flip-flops existem em um dos dois estados, ou seja, 0 ou 1. A tarefa desses flip-flops é armazenar informações. Ambos os módulos possuem pinagem. Esses pinos são nomes como dados, entrada de relógio, definir, redefinir e um par de pinos de saída.
Etapa 1: Coletando os componentes (hardware)
A melhor abordagem para iniciar qualquer projeto é fazer uma lista de componentes e passar por um breve estudo desses componentes, porque ninguém vai querer ficar no meio de um projeto apenas por causa de um componente ausente. Uma lista de componentes que vamos usar neste projeto é fornecida abaixo:
- CD4013 IC
- Motor de passo
- Resistor de 5,6 k-ohm
- Capacitor 1uF
- Veroboard
- Fios de conexão
- Resistor de 1k-ohm (x2)
- Bateria 9V
Etapa 2: reunindo os componentes (software)
- Proteus 8 Professional (pode ser baixado de Aqui )
Depois de baixar o Proteus 8 Professional, projete o circuito nele. Incluí simulações de software aqui para que seja conveniente para iniciantes projetar o circuito e fazer as conexões apropriadas no hardware.
Etapa 3: Trabalho com um D Flip-Flop
Um flip-flop tipo D é um flip-flop que tem uma entrada como um DADOS entrada. É denominado flip-flop Delayed (D) porque quando recebe a entrada no pino de entrada, os dados aparecerão no pino de saída após algum tempo quando o relógio terminar. Desta forma, os dados são transferidos do lado da entrada para o lado da saída após um atraso necessário. Este dispositivo é usado como um dispositivo de atraso e também é comumente conhecido como um robusto .
As informações binárias de 1 bit são armazenadas em sua entrada de relógio. A linha de entrada controla o flip-flop neste relógio. Isso é usado para decidir se os dados são descartados ou reconhecidos. Na maioria das vezes, um sinal de clock é a entrada. Se um binário alto significa que um lógico 1 é enviado como uma entrada de relógio, o flip-flop armazenará os dados na linha de dados. A entrada de dados será simplesmente seguida pela saída normal, desde que o estado da linha do relógio seja ALTO . A linha de entrada de dados será reconhecida assim que a linha do clock se tornar binária baixa ou lógica 0. Isso significa que o bit que foi armazenado anteriormente no flip-flop é retido. Quando o relógio está baixo, ele será ignorado.
Etapa 4: Projeto do circuito
CD4013 é um circuito integrado que vem em um pacote dual inline de 14 pinos. Está pino1, pino2, pino 13, e pin12 todas são saídas complementares, mas em ambos os pares, um pino é inverso do outro. Por exemplo, se [in1 mostra 1, então pino2 mostrará 0. Da mesma forma é o caso do outro par de pino 12 e pino 13. Os pinos de dados deste IC são pin5 e pin9 e geralmente, uma das saídas está conectada a eles. em nosso circuito pn5 off o IC é conectado à saída inversora. Pin3 e Pin11 são nomeados como a entrada de relógio do IC. o flip-flop tipo D funciona quando esses pinos recebem o sinal de entrada para fornecer a entrada para esses pinos, um multivibrador Astable, feito por uma configuração de transistor, pode ser usado ou as portas lógicas como a porta NOR podem ser usadas para realizar a mesma tarefa . Estamos usando um transistor para fornecer a entrada para esses pinos. Pin4, Pin6 e Pin8, Pin10 são os pinos definidos e redefinidos do IC, respectivamente. A saída será recebida se qualquer um desses pinos ficar alto. Para proteção, esses pinos são conectados ao terra por meio de um resistor de alto valor. Pin14 é o pino de alimentação do IC e Pin7 é o pino de aterramento do IC. A alimentação principal é conectada ao pino 14 e não deve ser maior que 15V. Se for maior que 15 V, o IC pode queimar. O terminal negativo da bateria é conectado ao pino 7 do IC.
Dentro ULN2003 , pin1 para pin7 são os sete pinos de entrada das configurações do Darlington. cada pino é conectado à base do transistor e pode ser chaveado apenas aplicando 5 V nele. Pin8 é o pino de aterramento do IC e está diretamente conectado ao terminal negativo da bateria. O pino de teste deste IC é pin9. pin10 a pin16 são os pinos de saída deste IC.
Etapa 5: montagem dos componentes
Agora, como conhecemos as principais conexões e também o circuito completo do nosso projeto, vamos seguir em frente e começar a fazer o hardware do nosso projeto. Uma coisa deve ser mantida em mente que o circuito deve ser compacto e os componentes devem ser colocados tão próximos.
- Pegue um Veroboard e esfregue sua lateral com o revestimento de cobre com um raspador.
- Agora coloque os componentes com cuidado e próximos o suficiente para que o tamanho do circuito não se torne muito grande.
- Faça as conexões com cuidado usando o ferro de solda. Se algum erro for cometido ao fazer as conexões, tente dessoldar a conexão e soldá-la novamente de forma adequada, mas no final, a conexão deve ser apertada.
- Depois de feitas todas as conexões, faça um teste de continuidade. Na eletrônica, o teste de continuidade é a verificação de um circuito elétrico para verificar se a corrente flui no caminho desejado (que é com certeza um circuito total). Um teste de continuidade é realizado ajustando-se uma pequena voltagem (ligada em conjunto com um LED ou peça que cria comoção, por exemplo, um alto-falante piezoelétrico) no caminho escolhido.
- Se o teste de continuidade for aprovado, significa que o circuito está feito adequadamente conforme desejado. Agora está pronto para ser testado.
- Conecte a bateria ao circuito.
O circuito será semelhante à imagem abaixo:
Diagrama de circuito
Etapa 6: Operações do circuito
Agora que todo o circuito está feito, vamos testá-lo e ver se funciona como exigido ou não.
- Pressione o interruptor S1 . Ao fazer isso, o pino 6 do IC1 será fornecido com a tensão. Quando isso acontecer, o pino 6 tornará o estado do pino 1 do IC1 ALTO com ele.
- Quando isso acontece, o pin2 do IC2 também obtém ALTO . Então, isso resultará no movimento no sentido horário do motoredutor, pois ele está conectado a este pino do IC2. Isso vai começar a abrir a cortina.
- Agora, se a cortina abrir no limite máximo ou se você quiser pará-la no meio do caminho, você só precisa apertar o botão S2 . O switch S2 é conectado ao Pin4 do IC1. O propósito disto Redefinir pino aqui é para parar a rotação do motor quando a cortina deve ser parada, reiniciando o estado de IC1.
- Agora, se você quiser fechar a cortina, pressione o interruptor S3 por um tempo. Esta chave é conectada ao pino 8 do IC1. O pino 8 do IC1 também é um pino definido.
- Se a cortina estiver totalmente fechada ou você quiser interrompê-la no meio do caminho, basta pressionar o interruptor S4 . Isso redefinirá o estado do IC e o motor de passo irá parar de girar.
Este foi todo o procedimento para fazer sua cortina abrir ou fechar automaticamente. Você não precisa se levantar e fechar as cortinas Agora, você só precisa pressionar os botões sentando-se em um lugar e as cortinas abrirão ou fecharão automaticamente.
