Parkovací senzor: Úvod: 23 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Tento obvod senzora parkovania pomocou infračerveného vysielača a asistenta LM324 môže chrániť vaše auto pred akýmkoľvek poškodením pri cúvaní. Udáva vzdialenosť auta od akéhokoľvek predmetu a spustí alarm, keď dosiahne blízko steny alebo objektu a bude potrebné ho zastaviť. V tomto návode som vytvoril rozloženie DPS senzora pomocou CAD Soft EAGLE. Tiež som testoval jeho obvod na doske. Návrh DPS v EAGLE je dvojkrokový proces. Najprv navrhnete schému a potom rozložíte DPS na základe tejto schémy.

Krok 1: ČO POTREBUJEME

CAD Soft EAGLE-EAGLE je skriptovateľná aplikácia pre automatizáciu elektronického návrhu (EDA) so schematickým snímaním, rozložením dosky plošných spojov (PCB), funkciou automatického smerovania a počítačom podporovanej výroby (CAM).

Krok 2: STIAHNUTIE, INŠTALÁCIA A SPUSTENIE

Tu je odkaz na bezplatné stiahnutie: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-downloadZískajte najnovšiu verziu, ktorá zodpovedá vášmu operačnému systému (softvér je k dispozícii pre Windows, Mac a Linux). EAGLE sa nainštaluje ako každý starý program, sám sa extrahuje a potom vám ponúkne sériu dialógov na konfiguráciu inštalácie. Po inštalácii sa vám zobrazí okno, v ktorom budete musieť licencovať softvér orla. Pri prvom otvorení EAGLE sa vám zobrazí ovládací panel. Tu je veľa ikon, ktoré je možné použiť na vytvorenie nového projektu, správu knižníc, na pridanie nových knižníc a mnoho ďalších.

Krok 3: Sťahovanie požadovaných knižníc

Teraz ste pripravení vytvárať projekty v CAD Soft EAGLE.

Napríklad: V tomto návode sme stiahli knižnicu LM324

(bezplatné stiahnutie LM324)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Krok 4: Vytvorte projekt

Teraz začneme vytvárať nový projekt. najprv choďte na ovládací panel, kliknite na ikonu projektov. Teraz kliknite pravým tlačidlom myši na adresár, v ktorom chcete projekt žiť (štandardne EAGLE vytvorí vo vašom domovskom priečinku adresár „orla“), a zvoľte „Nový projekt“. Potom pomenujte novo vytvorený priečinok projektu. Pre tento projekt skutočne vyrábame parkovací senzor. Preto sa bude volať „Parking_Sensor“.

Krok 5: Vytvorte schému

Teraz vytvoríme schému pre náš projekt s názvom „Parking_Sensor“. Ak chcete pridať schému do priečinka projektu, kliknite pravým tlačidlom myši na priečinok, prejdite na položku „Nové“a vyberte položku „Schéma“. Teraz sa vám zobrazí schematický editor.

Krok 6: Pridanie dielov do schémy

Tu budeme pridávať komponenty pomocou nástroja ADD, pridať rám, pridať príkon a pridať konektory. Schematický návrh je dvojstupňový proces. Najprv musíte pridať všetky diely na schematický list a potom je potrebné tieto časti prepojiť.

Krok 7: Použitie nástroja ADD

Na pridanie každého jednotlivého komponentu na schému použijete nástroj ADD - (na ľavom paneli s nástrojmi alebo v ponuke Upraviť). Nástroj ADD otvára navigátor knižníc, kde môžete rozšíriť konkrétne knižnice a pozrieť sa na časti, ktoré obsahuje. Keď je časť vybraná na ľavej strane, pohľad na pravej polovici by sa mal aktualizovať tak, aby zobrazoval schematický symbol časti a jej obalu. Tu pridáme daný zoznam komponentov: Popis časti | Knižnica |

LM324P | Texaské nástroje |

LED | Adafruit |

10K odpory | Adafruit |

1K odpory | Adafruit |

330 ohmov | Adafruit |

470 ohmov | Adafruit |

15 tisíc | Adafruit |

4,7 tis. | Adafruit |

Foto dióda | Siemens |

Krok 8: Pridajte rám

Rámček nie je kritickou súčasťou konečného rozloženia DPS, ale udržuje váš schematický vzhľad čistý a organizovaný. Rámček, ktorý chcete pridať, by mal byť v knižnici SparkFun-Aesthetics a má názov FRAME-LETTER. Zistite to vyhľadaním alebo navigáciou a pridajte to do svojej schémy. Po výbere časti, ktorú chcete pridať, sa „rozžiari“a začne sa pohybovať okolo kurzora myši. Diel umiestnite kliknutím ľavým tlačidlom myši (raz!). Po vložení časti bude nástroj na pridanie predpokladať, že chcete pridať ďalšiu - za vašim kurzorom by mal začať nový rám. Ak sa chcete dostať z režimu pridania, dvakrát kliknite na kláves Escape (ESC) alebo vyberte iný nástroj.

Krok 9: Ukladajte a ukladajte často

Ak chcete uložiť, kliknite na položku Súbor> Uložiť alebo jednoducho kliknite na ikonu modrej diskety. Pre tento projekt „Parking_Sensor“.

Krok 10: Pridanie napájacieho zdroja

Ďalej pridáme rôzne časti, všetky venované nášmu napájaciemu vstupu. Na tieto diely použite nástroj na pridanie: Popis časti | Knižnica |

Svorkovnica 3,5 mm | Adafruit |

VCC | Estetika SparkFun |

GND | Estetika SparkFun |

Krok 11: Zapojenie schémy

Keď sú do našej schémy pridané všetky diely, je načase ich prepojiť. Použijeme sieťový nástroj, pretože lepšie zvláda spájanie komponentov.

Krok 12: Použitie nástroja NET

Ak chcete použiť nástroj NET, umiestnite kurzor myši na úplný koniec špendlíka (čo najbližšie, v prípade potreby ho priblížte) a jedným kliknutím ľavým tlačidlom spustíte drôt. Teraz by mala okolo vášho kurzora myši nasledovať zelená čiara. Sieť ukončíte kliknutím ľavým tlačidlom myši na iný pin alebo sieť. Začnite smerovať celý okruh. Začnite späť vľavo hore a nasmerujte svoj okruh. Kedykoľvek sa sieť rozdelí na dva smery, vytvorí sa uzol spojenia. To znamená, že všetky tri pretínajúce sa siete sú prepojené. Ak sa dve siete krížia, ale neexistuje križovatka, tieto siete nie sú prepojené. Potom začnite smerovať celý svoj okruh.

Krok 13: Názvy a hodnoty

Každý komponent vo vašej schéme by mal mať dve upraviteľné textové polia: názov a hodnotu. Hodnota časti vám umožňuje definovať jedinečné vlastnosti tejto časti. Môžete napríklad nastaviť odpor rezistora alebo kapacitu kondenzátora.

Napríklad: V tomto návode som pomenoval a udám tieto hodnoty:

LED1 - IR vysielač

D1 --- IR prijímač

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

Svorkovnica- napájanie

Krok 14: Premena schémy na rozloženie dosky

Ak chcete svoju schému previesť na rozloženie PCB, postupujte takto:

1. Otvorte schematický projekt z ovládacieho panela Autodesk EAGLE.

2. V hornej časti rozhrania vyberte ikonu SCH/BRD sch-brd-ikona. Tým sa začne proces generovania rozloženia DPS na základe komponentov a zapojenia vo vašej schéme.

3. Ak sa zobrazí dialógové okno s upozornením, že súbor.brd neexistuje a chcete ho vytvoriť zo schémy, vyberte možnosť Áno. Ak chcete prepnúť zo editora schém na súvisiacu dosku, stačí kliknúť na príkaz Generovať/prepnúť na tabuľu - (na hornom paneli s nástrojmi alebo v ponuke Súbor) - ktorý by vás mal vyzvať, aby sa otvorilo nové okno editora tabule. Mali by tam byť všetky časti, ktoré ste pridali zo schémy, poukladané na seba, pripravené na umiestnenie a nasmerovanie.

Krok 15: Usporiadanie rady

Ak ste to ešte neurobili, kliknutím na ikonu Generovať/prepnúť na dosku v schematickom editore vytvorte nový návrh DPS na základe vašej schémy:

Nový súbor dosky by mal zobrazovať všetky diely z vašej schémy. Zlaté čiary, nazývané Airwires, sa spájajú medzi kolíkmi a odrážajú sieťové pripojenia, ktoré ste urobili na schéme. Napravo od všetkých častí by mal byť tiež slabý, svetlo šedý obrys rozmeru dosky. Našou prvou úlohou v tomto rozložení DPS bude usporiadanie dielov a potom minimalizácia oblasti nášho obrysového rozmeru DPS. Náklady na PCB zvyčajne závisia od veľkosti dosky, takže menšia doska je lacnejšia doska.

Krok 16: Pohyblivé diely

Pomocou nástroja MOVE môžete začať presúvať diely v rámci rozmerového poľa. Počas pohybu častí ich môžete otáčať buď kliknutím pravým tlačidlom myši, alebo zmenou uhla v rozbaľovacom poli v hornej časti. Spôsob, akým usporiadate svoje diely, má obrovský vplyv na to, aký ľahký alebo náročný bude ďalší krok. Pri pohybe, otáčaní a umiestňovaní súčiastok musíte vziať do úvahy niektoré faktory. Neprekrývajte diely: Všetky vaše súčasti potrebujú určitý priestor na dýchanie. Zelené priechodné otvory tiež vyžadujú dostatočnú vzdialenosť medzi nimi. Pamätajte si, že zelené krúžky sú vystavené medi na oboch stranách dosky, ak sa meď prekrýva, potoky sa budú krížiť a dôjde k skratu. Minimalizujte pretínajúce sa drôty: Pri presúvaní dielov si všimnite, ako sa spolu s nimi pohybujú aj drôty. Obmedzenie krížových krížov Airwires tak, ako môžete, výrazne uľahčí smerovanie v dlhodobom horizonte. Pri premiestňovaní dielov stlačte tlačidlo RATSNEST -, aby sa Airwires prepočítal. Požiadavky na umiestnenie dielov: Niektoré diely môžu pri umiestňovaní vyžadovať špeciálne zváženie. Užšie umiestnenie znamená menšiu a lacnejšiu dosku, ale tiež sťažuje smerovanie.

Krok 17: Smerovanie dosky

Otvorte Autorouter, s týmito ostatnými kartami si zatiaľ nerobte starosti, v hornej časti kliknite na položku Auto. a N/A pre 16 dole, stačí kliknúť na OK.

Autorouter nebude vždy schopný dokončiť úlohu, takže je stále dôležité porozumieť tomu, ako manuálne smerovať podložky (a navyše manuálne trasy vyzerajú oveľa lepšie). Po spustení automatického smerovača skontrolujte v ľavom dolnom rohu stavové pole a zistite, ako to funguje. Ak hovorí niečo iné ako „Optimalizované: 100% hotové“, stále máte na čom pracovať. Prejdite na ikonu Zobraziť a kliknite na vrstvy zhora, zdola, podložky, priechodky, nezosmerované a rozmery, teraz kliknite na položku použiť a potom na tlačidlo OK. Teraz skúste otočiť smerovaciu mriežku z 50 mil. Na 10 mil. Teraz sa vám zobrazí okno, ako je znázornené na obrázkoch.

V autorouteri je potrebné vykonať veľa optimalizácií a nastavení. Ak sa chcete do tejto témy ponoriť hlbšie, zvážte prečítanie si príručky EAGLE, kde je jej venovaná celá kapitola. Po dokončení všetkých optimalizácií. Znova prejdite na ikonu displeja, stlačte VŠETKO, potom Použiť a potom OK. Všetky vaše komponenty budú pre vás viditeľné.

Krok 18: Úprava vrstvy dimenzie

Teraz, keď sú diely umiestnené, začíname mať lepšiu predstavu o tom, ako bude doska vyzerať. Teraz už len potrebujeme opraviť obrys dimenzie. Buď môžete presunúť čiary rozmerov, ktoré už sú na mieste, alebo začať úplne od začiatku. Nástrojom VYMAZAŤ vymažete všetky štyri kótovacie čiary. Potom pomocou nástroja WIRE nakreslite nový obrys. Predtým, ako niečo nakreslíte, však prejdite na panel možností a nastavte vrstvu na 20 dimenzií. Tiež tam hore budete možno chcieť trochu zmenšiť šírku.

Krok 19: Dokončenie dotykov

Existuje mnoho spôsobov, ako dokončiť projekt, ako napríklad:

• Pridanie medených výleviek
• Pridanie sieťotlače

Ale tu som nič z toho nepoužil. Potom som sa priamo presunul do kroku Export.

Krok 20: Export schémy a rozloženia

Spustite Eagle a otvorte nástenku svojho projektu.

Mriežku vypnite pomocou ponuky Zobraziť-> Mriežka alebo príkazom: „mriežka vypnutá“.

Vypnite všetky vrstvy okrem tých, ktoré chcete vytlačiť. Rád vidím vrstvy 1, 17, 18 a 20. To je vrch, podložky, priechodky a rozmer. Ak je vaša doska obojstranná, chcete tlačiť iba jednu stranu naraz.

Ak je pozadie čierne, musíme ho urobiť biele. Vykonajte to v dialógovom okne Možnosti-> Používateľské rozhranie alebo použite príkaz: „nastaviť paletu bielou; okno; “.

Súbor-> Exportovať-> Obrázok.

Vyberte cieľový súbor. Radšej používam formát.png.

Začiarknite políčko Čiernobielo.

Zmeňte rozlíšenie na násobok obrazovky. Predvolené rozlíšenie obrazovky v systéme Windows je 96 dpi, takže bežne používam 555.

Kliknutím na Ok exportujete obrázok.

Krok 21: Práca

Prijímaný IR prijímač je zosilnený operačným zosilňovačom U2: A. Rezistor R4 a C4 tvorí špičkový detektor na detekciu píku zosilneného signálu. Op-zosilňovač ako komparátor: Op-amp má dva vstupy (neinvertujúce a invertujúce) a jeden výstup. Výstup operačného zosilňovača je vysoký, ak je neinvertujúce napätie vyššie ako invertujúce napätie. Výstupné napätie je nízke, keď je invertujúce napätie vyššie ako neinvertujúce napätie. Vo vyššie uvedenom obvode napätia na neinvertujúcich kolíkoch komparátorov pôsobia ako referenčné napätie a invertujúce vstupné napätia na komparátoroch sa porovnávajú s referenčnými napätiami na vytvorenie výstupu. Tu sa rezistory R8 až R11 používajú na nastavenie rôznych referenčných napätí na ich neinvertujúcich kolíkoch. Na ochranu LED pred vysokým napätím sa používajú odpory R12, R13 a R14.

Krok 22: Užite si to

Po tomto všetkom máte všetko pripravené. Teraz môžete svoje rozloženie odoslať dodávateľovi na výrobu.

Krok 23: Aplikácie

Tento okruh je možné použiť v automobiloch na bezpečné zaparkovanie vozidla.

Tento obvod môžeme použiť na meranie vzdialenosti.

Tento obvod môžeme tiež použiť ako infračervený detektor hladiny kvapaliny vykonaním niekoľkých úprav.