Avtomatik tunnelli temir yo'l temir yo'llarining namunalari: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Bu mening eng sevimli elektron kartam. Mening namunaviy temir yo'l sxemasi (hali ham davom etmoqda) bir nechta tunnellarga ega va ehtimol prototip emas, lekin men tunnel chiroqlari poezd tunnelga yaqinlashganda yoqilishini xohlardim. Mening birinchi impulsim - bu qismlari va chiroqlari bo'lgan elektron to'plamni sotib olish edi, men buni qildim. Bu Arduino to'plami bo'lib chiqdi, lekin men Arduino nima ekanligini bilmasdim. Men bildim. Va bu elektronikani o'rganish sarguzashtiga olib keldi. Hech bo'lmaganda tunnel chiroqlarini bajarish uchun etarli! Va Arduino holda.

Bu tunnel chiroqlarining elektron platasining hech bo'lmaganda mening uchinchi versiyasi. Men asosiy dizaynni "Yomon daho 2E uchun elektron sxemalar" kitobining loyihalaridan birida topdim. Bu ajoyib o'rganish kitobi! Men, shuningdek, integrallashgan mikrosxemalar yordamida, xususan, CD4011 to'rtburchaklar kirishli NAND eshiklari yordamida kashf qildim.

1 -qadam: O'chirish sxemasi

Tunnel chiroqlari pallasida uchta signalli kirish mavjud. Ularning ikkitasi LDR kirishlari (nurga bog'liq rezistorlar) va bittasi to'siqlarni aniqlovchi elektron platasi. Ushbu qurilmalarning kirish signallari mantiqiy ravishda CD4023 ning NAND shlyuzli kirishlari bilan baholanadi (NAND Geytsning uch marta kiritilishi).

Yashil/qizil bitta umumiy anodli LED mavjud (displey panelida poezd ma'lum bir tunnelni egallaganini yoki tunnelga yaqinlashayotganini ko'rsatadi). Yashil aniq tunnelni, qizil esa ishg'ol qilingan tunnelni bildiradi. Qizil chiroq yonganda, tunnel chiroqlari ham yonadi.

Uch kirishning har biri signal holatini aniqlasa, NAND eshigining chiqishi yuqori bo'ladi. NAND eshigining birinchi chiqishi LOW bo'lgan yagona shart - bu barcha kirishlar YUQORI bo'lgan yagona holat (barcha detektorlar standart holatda).

Tarmoq P-CH mosfetini o'z ichiga oladi, u kontaktlarning zanglashiga olib kelgan elektr tokidan va topraklamadan himoya qiladi. Bu elektron jadvalni joylashtirish jadvali ostiga ulashda osonlikcha sodir bo'lishi mumkin. Kengashning oldingi versiyalarida men kontaktlarning zanglashiga va elektr simlarini almashtirishdan himoya qilish uchun sxemada diod ishlatardim, lekin diod 5 voltli.7 voltni iste'mol qildi. Mosfet hech qanday kuchlanishni pasaytirmaydi va agar siz simlarni noto'g'ri qabul qilsangiz, kontaktlarning zanglashiga olib keladi.

Birinchi NAND eshigining yuqori chiqishi diod orqali keyingi NAND eshigiga o'tadi va rezistor/kondansatörning kechikish davriga ham ulanadi. Ushbu sxema qarshilik va kondansatör qiymatiga qarab ikkinchi NAND eshigiga 4 yoki 5 soniya davomida yuqori kirishni saqlaydi. Bu kechikish, LDR o'tib ketayotgan mashinalar orasidagi yorug'lik ta'sirida tunnel chiroqlarining yonib -o'chib turishiga to'sqinlik qiladi, shuningdek, oqilona vaqt ko'rinadi, chunki kechikish oxirgi avtomobilga tunnelga kirish yoki tunneldan chiqish uchun vaqt beradi.

Tunnel ichidagi to'siqlar detektori kontaktlarning zanglashiga olib keladi, chunki u mashinalarning o'tishini kuzatadi. Ushbu detektor sxemalari bir necha dyuym narida joylashgan avtomobillarni aniqlash uchun sozlanishi mumkin, shuningdek tunnelning qarama -qarshi devori tomonidan qo'zg'almaydi.

Agar siz tunnel ichidagi to'siqlarni aniqlash moslamasini (qisqa tunnel yoki qiyin) ulashni xohlamasangiz, VCC -ni 3 -pinli to'siqlarni aniqlash terminaliga ulang va bu NAND eshigi kirishida yuqori signalni saqlaydi.

Ikkita NAND Geyts RC sxemasini amalga oshirish uchun joy ajratish uchun ishlatiladi. Birinchi NAND eshigi YUQORI bo'lganda kondansatör quvvatlanadi. Bu signal ikkinchi NAND eshigining kirishidir. Birinchi NAND darvozasi past (hamma aniq) bo'lganda, kondansatör signalni ikkinchi NAND eshigiga YUQORI darajada ushlab turadi, u sekin 10 m rezistor orqali tushadi. Diyot, kondansatörün NAND eshigi birining chiqishi orqali lavabo sifatida tushishiga to'sqinlik qiladi.

Ikkinchi NAND eshigining barcha uchta kirishlari bir -biriga bog'langanligi sababli, kirish yuqori bo'lsa, chiqish past bo'ladi va kirish past bo'lsa, chiqish yuqori bo'ladi.

Chiqish ikkinchi NAND Gate -dan yuqori bo'lsa, Q1 tranzistori yoqiladi va bu uchta simli qizil/yashil chiroqning yashil chizig'ini yoqadi. Q2 ham yoqilgan, lekin bu faqat Q4ni o'chirishga xizmat qiladi. Chiqish LOW bo'lsa, Q2 o'chiriladi, bu esa Q4 ning yoqilishiga olib keladi (shuningdek, Q1 o'chiriladi). Bu yashil chiroqni o'chiradi, qizil chiroqni yoqadi va tunnel yorug'lik chiroqlarini ham yoqadi.

2 -qadam: Tunnel nurli tasvirlar

Yuqoridagi birinchi rasmda poezd tunnelga yuqori LED yoqilgan holda kirayotgani ko'rsatilgan.

Ikkinchi rasmda yo'l va balastga o'rnatilgan LDR ko'rsatilgan. Dvigatel va avtomobillar LDR bo'ylab harakatlanayotganda, ular tunnel LEDlarini yoqish uchun etarlicha soya tashlaydilar. Tunnelning har bir uchida LED bor.

3 -qadam: NAND Gate kuchlanish taqsimlagichi

LDR alohida NAND eshiklariga har bir kirish uchun kuchlanish bo'luvchi sxemasini yaratadi. Yorug'lik miqdori kamayishi bilan LDR ning qarshilik qiymatlari oshadi.

NAND eshiklari mantiqiy ravishda, kirish kuchlanishining manba kuchlanishiga nisbatan 1/2 yoki undan yuqori ekanligini, yuqori qiymat deb hisoblanishini va kirish voltajining 1/2 qismidan pastini past signal deb hisoblashini aniqlaydi.

Sxemada, LDRlar kirish voltajiga ulanadi va signal kuchlanishi LDRdan keyingi kuchlanish sifatida qabul qilinadi. Keyinchalik kuchlanish taqsimlagichi 10k qarshilik va o'zgarmaydigan 20k potentsiometrdan iborat. Potentsiometr kirish signalining qiymatini nazorat qilish uchun ishlatiladi. Har xil yorug'lik sharoitida LDR normal qiymati 2k - 5k ohm bo'lishi mumkin, yoki qorong'i joyda 10k - 15k bo'lishi mumkin. Potentsiometrni qo'shish standart yorug'lik holatini boshqarishga yordam beradi.

Standart holat (tunnelga yaqinlashmagan yoki unga yaqinlashmagan) LDR -lar uchun past qarshilik qiymatiga ega (odatda 2k - 5k ohm), bu NAND eshiklariga kirishlar yuqori deb hisoblanadi. LDRdan keyin kuchlanish pasayishi (5V kirish va LDRda 5k va rezistor va potansiyometr uchun 15k kombinatsiyasini hisobga olgan holda) NAND eshigiga kirish sifatida 3.75V qoldirib, 1.25V bo'ladi. Agar LDRning qarshiligi u yopiq yoki soyali bo'lgani uchun kuchaytirilsa, NAND eshigining kirishi past bo'ladi.

Poyezd yo'lda LDR ustidan o'tganda, LDR qarshiligi 20k yoki undan ko'pgacha oshadi (yorug'lik sharoitiga qarab) va chiqish voltaji (yoki NAND eshigiga kirish) taxminan 2.14v ga tushadi, bu esa 1/2 manba kuchlanish, shuning uchun kirishni yuqori signaldan past signalga o'zgartiradi.

4 -qadam: materiallar

1 - 1uf kondansatör

1 - 4148 signalli diod

5 - 2p ulagichlar

2 - 3p ulagichlar

1-IRF9540N P-ch mosfet (yoki SOT-23 IRLML6402)

3 - 2n3904 tranzistorlar

2 - GL5516 LDR (yoki shunga o'xshash)

2 - 100 ohmli rezistorlar

2 - 150 ohmli rezistorlar

1 - 220 ohm qarshilik

2 - 1k rezistorlar

2 - 10 k qarshilik

2 - 20k o'zgaruvchan potentsiometrlar

1 - 50k qarshilik

1 - 1 - 10 m qarshilik

1 - CD4023 IC (ikki tomonlama NAND Geyts)

1 - 14 pinli soket

1 - to'siqlardan qochish detektori (shunga o'xshash)

Elektron platada men SRL-23 kartasida IRLM6402 P-ch mosfetidan foydalanganman. Men SOT-23 p-ch mosfetsini T0-92 form faktoridan arzonroq deb topdim. Ikkalasi ham elektron kartada ishlaydi, chunki pinouts bir xil.

Bu hali hammasi davom etayotgan ish va menimcha, ba'zi qarshilik qiymatlari yoki ba'zi yaxshilanishlar hali ham amalga oshirilishi mumkin!

5 -qadam: tenglikni kartasi

Mening elektron plataning birinchi ishchi versiyalari non taxtasida qilingan. Kontseptsiya ishlayotgani isbotlanganda, men butun zanjirni qo'lda lehimladim, bu juda ko'p vaqt talab qilishi mumkin va umuman, men har doim noto'g'ri narsa bilan bog'langanman. Hozirgi ishchi platam, bu 3 -versiya va uchta NAND darvozalarini o'z ichiga oladi (oldingi versiyalarda CD4011 ikkita NAND eshikli kirishlari ishlatilgan) va videoda ko'rsatilgandek, Kicad tomonidan ishlab chiqarilgan chiqish fayllari bo'lgan bosilgan elektron platadir. elektron modellashtirish dasturi.

Men bu saytni PCBga buyurtma berish uchun ishlatganman:

Bu erda Kanadada 5 ta taxtaning narxi 3 dollardan kam. Yuk tashish, odatda, eng qimmat komponent hisoblanadi. Men odatda 4 yoki 5 xil elektron platalarga buyurtma beraman. (Ikkinchi va undan ko'p elektron platalar birinchi 5tadan ikki baravar ko'p). Odatda etkazib berish xarajatlari (har xil sabablarga ko'ra Kanadaga pochta orqali) taxminan 20 dollarni tashkil qiladi. Elektron kartani oldindan o'rnatish, shuning uchun men uni qismlarga lehimlashim kerak - bu vaqtni tejashning ajoyib usuli!

Bu erda siz jlcpcb yoki boshqa PCB prototipi ishlab chiqaruvchilariga yuklashingiz mumkin bo'lgan Gerber fayllariga havola.