Parkovací senzor: Úvod: 23 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Tento obvod senzoru parkování automobilu pomocí IR vysílače a asistenta LM324 může chránit vaše auto před jakýmkoli poškozením při couvání. Udává vzdálenost automobilu od jakéhokoli předmětu a vyvolá poplach, když dosáhne blízko zdi nebo předmětu a je třeba jej zastavit. V tomto Instructable jsem vytvořil rozložení desky senzoru pomocí CAD Soft EAGLE. Také jsem testoval jeho obvod na prkénku. Deska plošných spojů v EAGLE je dvoustupňový proces. Nejprve navrhnete své schéma a poté rozložíte desku plošných spojů na základě tohoto schématu.

Krok 1: CO POTŘEBUJEME

CAD Soft EAGLE-EAGLE je skriptovatelná aplikace pro automatizaci elektronického návrhu (EDA) se schematickým snímáním, rozvržením desky plošných spojů (PCB), funkcí automatického směrovače a počítačem podporované výroby (CAM).

Krok 2: STAŽENÍ, INSTALACE A SPUŠTĚNÍ

Zde je odkaz ke stažení zdarma: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-download Získejte nejnovější verzi, která odpovídá vašemu operačnímu systému (software je k dispozici pro Windows, Mac a Linux). EAGLE se instaluje jako každý starý program, sám se extrahuje a poté vám nabídne řadu dialogů pro konfiguraci instalace. Po instalaci se vám zobrazí okno, ve kterém budete muset licencovat software orla. Při prvním otevření EAGLE se vám zobrazí ovládací panel. Zde je spousta ikon, které lze použít pro vytváření nového projektu, správu knihoven, pro přidávání nových knihoven a mnoho dalších.

Krok 3: Stažení požadovaných knihoven

Nyní jste připraveni vytvářet projekty v CAD Soft EAGLE.

Například: V tomto Instructable jsme stáhli knihovnu LM324

(ke stažení zdarma LM324)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Krok 4: Vytvořte projekt

Nyní začneme vytvářet nový projekt. nejprve přejděte na ovládací panel, klikněte na ikonu projektů. Nyní klikněte pravým tlačítkem na adresář, ve kterém chcete projekt žít (standardně EAGLE vytvoří ve vaší domovské složce adresář „orel“), a vyberte „Nový projekt“. Poté pojmenujte nově vytvořenou složku projektu. Pro tento projekt vlastně vyrábíme parkovací senzor. Název tedy bude „Parking_Sensor“.

Krok 5: Vytvořte schéma

Nyní pro náš projekt vytvoříme schéma s názvem „Parking_Sensor“. Chcete-li přidat schéma do složky projektu, klikněte pravým tlačítkem na složku, přejděte na „Nové“a vyberte „Schéma“. Nyní se vám zobrazí schematický editor.

Krok 6: Přidání dílů do schématu

Zde budeme přidávat komponenty pomocí nástroje ADD, přidávat rám, přidávat příkon a přidávat konektory. Schematický návrh je dvoustupňový proces. Nejprve musíte přidat všechny součásti na schematický list, poté je třeba tyto části spojit dohromady.

Krok 7: Použití nástroje ADD

Nástroj ADD - (na levém panelu nástrojů nebo v nabídce Upravit) - je to, co použijete k umístění každé jednotlivé součásti do schématu. Nástroj ADD otevře navigátor knihoven, kde můžete rozšířit konkrétní knihovny a podívat se na části, které obsahuje. Při výběru dílu na levé straně by se měl pohled na pravé polovině aktualizovat tak, aby zobrazoval jak schematický symbol dílu, tak jeho obalu. Zde přidáme daný seznam komponent: Popis dílu | Knihovna |

LM324P | Texaské nástroje |

LED | Adafruit |

10K odpory | Adafruit |

Rezistory 1K | Adafruit |

330 ohmů | Adafruit |

470 ohmů | Adafruit |

15 tis. | Adafruit |

4,7 tis. | Adafruit |

Foto dioda | Siemens |

Krok 8: Přidejte rámeček

Rámeček není rozhodující součástí konečného rozvržení desky plošných spojů, ale udržuje vaše schematický vzhled čistý a organizovaný. Rámeček, který chcete přidat, by měl být v knihovně SparkFun-Aesthetics a nese název FRAME-LETTER. Najděte to buď hledáním nebo navigací a přidejte to do svého schématu. Po výběru části, kterou chcete přidat, se „rozzáří“a začne se pohybovat kolem kurzoru myši. Chcete-li součást umístit, klikněte levým tlačítkem (jednou!). Po vložení součásti bude nástroj pro přidání předpokládat, že chcete přidat další - za vaším kurzorem by měl začít nový rámeček. Chcete-li se dostat z režimu přidání, dvakrát stiskněte klávesu Esc (ESC) nebo vyberte jiný nástroj.

Krok 9: Ukládejte a ukládejte často

Chcete -li uložit, přejděte na Soubor> Uložit, nebo jednoduše klikněte na ikonu modré diskety. Pro tento projekt „Parking_Sensor“.

Krok 10: Přidání napájecího vstupu

Dále přidáme různé části věnované našemu vstupu napájecího napětí. Pro tyto díly použijte nástroj pro přidání: Popis dílu | Knihovna |

Svorkovnice 3,5 mm | Adafruit |

VCC | Estetika SparkFun |

GND | Estetika SparkFun |

Krok 11: Zapojení schématu

Když jsou všechny části přidány do našeho schématu, je čas je spojit dohromady. Použijeme síťový nástroj, protože lépe propojuje komponenty.

Krok 12: Použití nástroje NET

Chcete-li použít nástroj NET, najeďte myší na úplný konec špendlíku (pokud možno co nejblíže, přiblížte) a jedním kliknutím levým tlačítkem spusťte drát. Nyní by kolem vašeho kurzoru myši měla být zelená čára. Síť ukončíte kliknutím levého tlačítka myši na jiný pin nebo síť. Začněte směrovat celý svůj okruh. Začněte zpět vlevo nahoře a nasměrujte svůj okruh. Kdykoli se síť rozdělí ve dvou směrech, vytvoří se spojovací uzel. To znamená, že jsou propojeny všechny tři protínající se sítě. Pokud se dvě sítě překříží, ale neexistuje křižovatka, tyto sítě nejsou připojeny. Poté začněte směrovat celý svůj okruh.

Krok 13: Názvy a hodnoty

Každá součást ve vašem schématu by měla mít dvě upravitelná textová pole: název a hodnotu. Hodnota součásti vám umožňuje definovat jedinečné vlastnosti této součásti. Můžete například nastavit odpor rezistoru nebo kapacitu kondenzátoru.

Například: V tomto Instructable jsem pojmenoval a zadané hodnoty jsou:

LED1 - IR vysílač

D1 --- IR přijímač

R1--10 tis

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

Svorkovnice- Power_supply

Krok 14: Proměna schématu v rozvržení desky

Chcete -li převést schéma na rozvržení desky plošných spojů, postupujte takto:

1. Otevřete svůj schematický projekt z ovládacího panelu Autodesk EAGLE.

2. V horní části rozhraní vyberte ikonu SCH/BRD sch-brd-icon. Tím zahájíte proces generování rozvržení desky plošných spojů na základě komponent a zapojení ve vašem schématu.

3. Vyberte Ano, pokud se zobrazí varovný dialog, že soubor.brd neexistuje a že jej chcete vytvořit ze schématu. Chcete -li přepnout ze editoru schémat na související tabuli, jednoduše klikněte na příkaz Generovat/Přepnout na desku - (na horním panelu nástrojů nebo v nabídce Soubor) - který by měl vyzvat k otevření nového okna editoru desek. Měly by tam být všechny části, které jste přidali ze schématu, naskládané na sebe, připravené k umístění a směrování.

Krok 15: Uspořádání rady

Pokud jste to ještě neudělali, klikněte na ikonu Generovat/Přepnout na desku ve schematickém editoru a vytvořte nový design DPS na základě vašeho schématu:

Nový soubor desky by měl zobrazovat všechny součásti z vašeho schématu. Zlaté čáry, nazývané Airwires, se spojují mezi piny a odrážejí síťová připojení, která jste vytvořili na schématu. Vpravo od všech částí by měl být také slabý, světle šedý obrys rozměru desky. Naší první prací v tomto rozvržení desky plošných spojů bude uspořádání dílů a poté minimalizace oblasti našeho obrysového rozměru desky plošných spojů. Náklady na PCB obvykle souvisejí s velikostí desky, takže menší deska je levnější deska.

Krok 16: Pohyblivé součásti

Pomocí nástroje MOVE můžete začít přesouvat součásti v rámečku kóty. Když pohybujete částmi, můžete je otáčet kliknutím pravým tlačítkem myši nebo změnou úhlu v rozevíracím seznamu v horní části. Způsob, jakým uspořádáte své součásti, má obrovský dopad na to, jak snadný nebo náročný bude další krok. Při pohybu, otáčení a umísťování dílů byste měli vzít v úvahu některé faktory. Nepřekrývejte části: Všechny vaše součásti potřebují určitý prostor k dýchání. Zelené průchozí otvory také potřebují dostatečnou vzdálenost mezi nimi. Pamatujte, že zelené kruhy jsou obnažené mědí na obou stranách desky, pokud se měď překrývá, proudy se protnou a dojde ke zkratu. Minimalizujte protínající se Airwires: Při pohybu částmi si všimněte, jak se Airwires pohybují s nimi. Omezením křížení Airwires jak jen to bude možné, bude směrování v dlouhodobém horizontu mnohem jednodušší. Během přemisťování dílů stiskněte tlačítko RATSNEST - Airwires se přepočítá. Požadavky na umístění dílů: Některé díly mohou při umístění vyžadovat zvláštní pozornost. Užší umístění znamená menší a levnější desku, ale také ztěžuje směrování.

Krok 17: Směrování desky

Otevřete Autorouter, o tyto další karty si zatím nedělejte starosti, na 1 vrchol klikněte na Auto. a N/A pro 16 dole, stačí kliknout na OK.

Autorouter nebude vždy schopen dokončit úlohu, takže je stále důležité porozumět tomu, jak ručně směrovat podložky (a navíc manuální trasy vypadají mnohem lépe). Po spuštění automatického směrovače zkontrolujte stavové pole vlevo dole, abyste zjistili, jak to fungovalo. Pokud je na něm uvedeno něco jiného než „Optimalizováno: 100% dokončeno“, stále máte na čem pracovat. Přejděte na ikonu Zobrazit a klikněte na vrstvy nahoře, dole, podložky, průchodky, nezměněné a kóty, nyní klikněte na použít a poté na OK Nyní zkuste otočit Routing Grid z 50 mil na 10 mil. Nyní se vám zobrazí okno, jak je znázorněno na obrázcích.

V autorouteru lze provést spoustu optimalizací a nastavení. Pokud se chcete do tohoto tématu ponořit hlouběji, podívejte se do příručky EAGLE, kde je jí věnována celá kapitola. Po dokončení všech optimalizací. Znovu přejděte na ikonu displeje a stiskněte VŠE a poté Použít a poté OK. Všechny vaše komponenty budou pro vás viditelné.

Krok 18: Úprava kótovací vrstvy

Nyní, když jsou součásti umístěny, začínáme mít lepší představu o tom, jak bude deska vypadat. Nyní potřebujeme opravit obrys dimenze. Buď můžete přesunout kóty, které již existují, nebo začít úplně od začátku. Pomocí nástroje ODSTRANIT vymažete všechny čtyři kótovací čáry. Poté pomocí nástroje WIRE nakreslete nový obrys. Než však cokoli nakreslíte, přejděte na panel možností a nastavte vrstvu na 20 rozměrů. Také tam nahoře možná budete chtít trochu zmenšit šířku.

Krok 19: Dokončení dotyků

Existuje mnoho způsobů dokončení projektu, jako například:

• Přidání měděných výlevek
• Přidání sítotisku

Ale tady jsem nic z toho nepoužil. Poté jsem se přímo přesunul do kroku Export.

Krok 20: Export schématu a rozvržení

Spusťte Eagle a otevřete nástěnku vašeho projektu.

Mřížku vypněte pomocí nabídky Zobrazit-> Mřížka nebo pomocí příkazu: „mřížka vypnuta“.

Vypněte všechny vrstvy kromě těch, které chcete vytisknout. Rád vidím vrstvy 1, 17, 18 a 20. To je top, podložky, průchodky a dimenze. Pokud je vaše deska oboustranná, chcete tisknout pouze jednu stranu najednou.

Pokud je pozadí černé, musíme jej udělat bílé. Udělejte to pomocí dialogu Možnosti-> Uživatelské rozhraní nebo použijte příkaz: „set palette white; okno;".

Soubor-> Export-> Obrázek.

Vyberte cílový soubor. Raději používám formát.png.

Zaškrtněte políčko Monochrome.

Změňte rozlišení na násobek rozlišení obrazovky. Výchozí rozlišení obrazovky ve Windows je 96 dpi, takže běžně používám 555.

Kliknutím na Ok exportujete obrázek.

Krok 21: Práce

Přijatý IR přijímač je zesílen operačním zesilovačem U2: A. Rezistor R4 a C4 tvoří detektor špiček pro detekci vrcholu zesíleného signálu. Op-zesilovač jako komparátor: Op-amp má dva vstupy (neinvertující a invertující) a jeden výstup. Výstup operačního zesilovače je vysoký, pokud je neinvertující napětí větší než invertující napětí. Výstupní napětí je nízké, když je invertující napětí větší než neinvertující napětí. Ve výše uvedeném obvodu působí napětí na neinvertujících pinech komparátorů jako referenční napětí a invertující vstupní napětí na komparátorech se porovnávají s referenčními napětími za vzniku výstupu. Zde odpory R8 až R11 slouží k nastavení různých referenčních napětí na jejich neinvertujících pinech. Rezistory R12, R13 a R14 se používají k ochraně LED před vysokým napětím.

Krok 22: Užijte si to

Po tom všem jste všichni připraveni. Nyní můžete své rozložení odeslat dodavateli k výrobě.

Krok 23: Aplikace

Tento obvod lze použít v automobilech k bezpečnému parkování vozidla.

Tento obvod můžeme použít k měření vzdálenosti.

Tento obvod můžeme také použít jako infračervený detektor hladiny kapaliny provedením několika úprav.