LED indikátor vzdialenosti pre postroj pre psa: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Svojho psa Rusia obvykle beriem na prechádzku, keď zapadá slnko, aby sa mohol hrať bez toho, aby sa príliš zahrial. Problém je v tom, že keď je mimo vodítka, niekedy je príliš vzrušený a beží ďalej, ako by mal, a pri slabom svetle a ostatných psoch nie je ľahké ho hneď vidieť.

Aby som to vyriešil, mal som nápad vyrobiť postroj pre psa, ktorý bude svietiť na červeno, keď pôjde ďaleko odo mňa. Ako ďalšiu požiadavku som ho chcel vytvoriť bez použitia akéhokoľvek mikrokontroléra alebo programovania, aby bol čo najprístupnejší pre ostatných výrobcov.

**** Vylúčenie zodpovednosti ****

Tento projekt udržuje vysielačku neustále „v rozprávaní“, čo v skutočnosti blokuje frekvenčné pásmo, ktoré používa, v blízkom dosahu vysielača, čo môže byť vo vašej krajine nezákonné (a aj keď nie je nezákonné, nie je pekné to robiť). Toto bolo počas návrhu prehliadané a bude sa to riešiť v budúcej verzii.

Zásoby

• najlacnejší pár vysielačiek, ktoré môžete nájsť
• 2x 555 IC
• 1x 2n2222A tranzistor
• 2x tranzistor TIP120
• 7x 1Kohm 1/4W odpor
• 1x 5,6Kohm 1/4W odpor
• 1x 6,5 ohm 1/4W odpor
• 2x 220ohm 1/2W odpor
• 1x kondenzátor 470nF 10V
• 1x 10nF 10V kondenzátor
• 3x diódy na všeobecné použitie (použil som 1n4004)
• LED diódy podľa vašich preferencií farieb

Krok 1: Demontáž vysielačky

Plánuje sa použiť komunikačný dosah lacného vysielačky ako provizórneho indikátora vzdialenosti, v tomto prípade je prvou časťou jeho demontáž a kontrola fungovania!

Väčšina lacných vysielačiek používa reproduktor aj ako mikrofón, funkcia sa zmení stlačením tlačidla na rozhovor a použijeme to vo svoj prospech. Jedna vysielačka bude nepretržite „rozprávať“a druhá „počúvať“, ak počúvajúci nepočuje hovoriaci, znamená to, že sú príliš ďaleko a môžeme to použiť ako indikáciu na zapnutie svetiel.

Krok 2: „Hovoriaca“vysielačka

Aby sme dosiahli najskôr nepretržite hovoriaci vysielač, musíme držať tlačidlo „talk“stlačené, aby sa dali kontakty tlačidiel spájkovať.

Potreba neustáleho rozprávania bude veľmi rýchla a únavná, takže namiesto toho použijeme generátor signálu zapojený tam, kam má ísť náš mikrofón/reproduktor. Generátor bude 555 astabilných obvodov napájaných z batérie vysielačky (v mojom prípade 6V), obvod je vidieť na obrázku a zvolené hodnoty komponentov by mali na výstupe generovať niečo blízke 1KHz štvorcovej vlne.

Je dôležité skontrolovať, ktorý koniec reproduktora smeruje k zápornému pólu batérie, pretože tento bude spájkovaný so zemou generátora, druhý koniec je pripojený k vodiču označenému ako „von“. Tiež výstup 555 je orezaný diódou, aby mal napätie v rozsahu podobnom napätiu generovanému pri rozhovore s mikrofónom.

Nakoniec pridáme LED diódu, aby sme vedeli, kedy je zapnutá a vysielačku zatvoríme so všetkými novými obvodmi vo vnútri.

*Export falstad txt je k dispozícii, ak si chcete pohrávať s hodnotami komponentov.

Krok 3: Vysielačka „na počúvanie“

Potom pristúpime k demontáži druhého vysielača, tentoraz nie je stlačené tlačidlo hovoru a drôty, ktoré vedú k reproduktoru, budú použité ako náš vstup na kontrolu, či by sa mali zapnúť svetlá.

Prvá časť obvodu je polovičný vlnový usmerňovač, ktorý nabíja kondenzátor, keď je prítomný signál (sme dostatočne blízko, aby sme počuli vysielač) a paralelný odpor na vybitie kondenzátora, ak nie je prítomný vstupný signál (príliš ďaleko od vysielač). Na svoje miesto je tiež umiestnený odpor podobnej hodnoty ako reproduktor, aby oklamal pôvodné obvody tak, ako majú.

Výstupné napätie usmerňovača sa používa ako vstup pre schmittovú spúšť (komparátor s rôznymi prahmi zapnutia a vypnutia) vyrobenú pomocou integrovaného obvodu 555, ako referenciu napätia používame diódu, ktorá dáva prahovú hodnotu napätia ZAP blízko 0,45 V a vypínaciu prahovú hodnotu napätia okolo 0,23 V. Výstup spúšte Schmitt poháňa TIP120, ktorý napája červené LED diódy, keď náš obvod nepočuje druhú vysielačku.

Ako voliteľnú funkciu som pridal logický invertor (pomocou 2n2222a) na pohon druhého TIP120, ktorý rozsvieti zelené svetlá, keď je pes v dosahu „hovoriacej“vysielačky.

Nakoniec bolo všetko spájkované s výnimkou diód LED a vložené do škatule (pôvodná vysielačka bola príliš malá), konce konektorov pre diódy LED boli ponechané prístupné pre neskoršie pripojenie a ako posledný prvok bol pridaný indikátor LED zapnutia.

*Pripojený je aj import súboru Falstad txt, zmenám vo vstupe v reálnom živote trvá prepínanie medzi svetlami asi sekundu, ale pri simulácii to kvôli veľkosti kroku simulácie trvá celú večnosť.

Krok 4: Postroj a LED diódy

Posledným krokom je nasadenie diód LED na zväzok (svoj vlastný testovací zväzok som vyrobil z niekoľkých pásov priskrutkovaných k sebe), išiel som s 3 paralelnými skupinami diód LED dvoch sérií pre červené aj zelené LED diódy. Celkové napätie zdroja by malo byť väčšie ako predný pokles sériových LED a pokles v tranzistore, ktorý je pre TIP120 asi 1,5 V. V našom prípade máme:

červená: (2,2 V)*2 + 1,5 V = 5,9 V <6,0 V

zelená: (2,0 V)*2 + 1,5 V = 5,5 V <6,0 V

Po vykonaných výpočtoch ideme dopredu a urobíme niekoľko malých otvorov pre nohy každej LED diódy, ktoré sú nasadené a spájané na druhú stranu malými drôtmi (niektoré som zachránil zo starého ethernetového kábla). Potom je pridané polstrovanie, ktoré chráni psa pred špicatými nožičkami LED alebo spájkovacími spojmi. Nakoniec sú oba konce každej skupiny LED priletované na svorky, ktoré boli predtým pripravené na vysielačke „Počúvanie“.

Krok 5: Testovacia prechádzka