SENSORI I ZJARRIT: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Pershendetje te gjitheve!

Sensori i zjarrit është një sensor i krijuar për të zbuluar dhe reaguar ndaj pranisë së një flake ose zjarri. Këtu, është një sensor zjarri i bazuar në diodën PIN që aktivizohet kur zbulon zjarrin. Alarmet e zjarrit të bazuara në termistor kanë një pengesë; alarmi ndizet vetëm nëse zjarri ngroh termistorin në afërsi.

Hapi 1: Kërkohet harduer

• CA3140 OP -AMP - 1
• CD4060 COUNTER - 1
• BC547 NPN TRANSISTOR - 2
• Fotododi BPW34 PIN
• LED 5 mm - 3
• PIEZO BUZZER-1
• BATERIA 9V-1
• Kondensatori i diskut prej qeramike 0.22uf-1
• Rezistencë 1M Ohm- 3
• Rezistencë 1k Ohm - 2
• Rezistencë 100 ohm - 3

Hapi 2: Diagrami i Qarkut

Diagrami i qarkut të sensorit të zjarrit të bazuar në diodën PIN është treguar më lart në figurë. Isshtë ndërtuar rreth baterisë 9V, diodë PIN BPW34, op-amp CA3140 (IC1), banak CD4060 (IC2), transistorë BC547, një zile piezo dhe disa përbërës të tjerë.

Në qark, fotodioda PIN BPW34 është e lidhur me hyrjet përmbysëse dhe jo përmbysëse të op-amp IC1 në mënyrë të njëanshme të kundërt për të ushqyer fotokurrentin në hyrjen e op-amp. CA3140 është një op-amp BiMOs 4.5MHz me hyrje MOSFET dhe dalje bipolare.

Transistorët MOSFET (PMOS) të mbrojtur nga porta në qarkun hyrës sigurojnë një rezistencë shumë të lartë hyrëse, zakonisht rreth 1.5T ohms. IC kërkon rrymë hyrëse shumë të ulët, aq të ulët sa 10pA, për të ndryshuar statusin e daljes në të lartë ose të ulët.

Në qark, IC1 përdoret si një përforcues transimpedance për të vepruar si një konvertues i rrymës në tension. IC1 amplifikon dhe konverton fotokurrentin e krijuar në diodën PIN në tensionin përkatës në daljen e tij. Hyrja jo-përmbysëse është e lidhur me tokën dhe anodën e fotodiodës, ndërsa hyrja përmbysëse merr fotokurrent nga dioda PIN.

Hapi 3: Funksionimi i qarkut

Rezistenca e reagimit me vlerë të madhe R1 vendos fitimin e amplifikatorit të transimpedancës pasi është në konfigurim përmbysës. Lidhja e hyrjes jo-përmbysëse në tokë siguron ngarkesë të ulët të rezistencës për fotodiodën, e cila mban tensionin e fotodiodës të ulët.

Fotodioda funksionon në modalitetin fotovoltaik pa paragjykime të jashtme. Reagimi i op-amp mban rrymën e fotodiodës të barabartë me rrymën e reagimit përmes R1. Pra, tensioni i kompensuar i hyrjes për shkak të fotodiodës është shumë i ulët në këtë mënyrë fotovoltaike të vetëanshme. Kjo lejon një fitim të madh pa ndonjë tension të kompensuar me dalje të madhe. Ky konfigurim është zgjedhur për të marrë përfitime të mëdha në kushte me dritë të ulët.

Normalisht, në gjendje të ndriçimit të ambientit, fotokurrenti nga dioda PIN është shumë i ulët; mban prodhimin e IC1 të ulët. Kur dioda PIN zbulon dritën e dukshme ose IR nga zjarri, fotokurrenti i saj rritet dhe përforcuesi i transimpedancës IC1 e shndërron këtë rrymë në tensionin përkatës të daljes. Dalja e lartë nga IC1 aktivizon tranzistorin T1 dhe LED1 shkëlqen. Kjo tregon se qarku ka zbuluar zjarr. Kur T1 përçohet, merr kunjin 12 të IC2 në potencialin tokësor dhe CD4060 fillon të lëkundet.

IC2 është një numërues binar me dhjetë dalje që kthehen lart një nga një kur lëkundet për shkak të C1 dhe R6. Lëkundja e IC2 tregohet nga ndezja e LED2. Kur dalja Q6 (kunja 4) e IC2 kthehet e lartë pas 15 sekondash, T2 përçon dhe aktivizon zilen piezo PZ1, dhe LED3 gjithashtu shkëlqen. Alarmi përsëritet përsëri pas 15 sekondash nëse zjarri vazhdon.

Ju gjithashtu mund të ndizni një alarm AC që prodhon një tingull të fortë duke zëvendësuar PZ1 me një qark stafetë (nuk tregohet këtu). Alarmi AC aktivizohet përmes kontakteve të stafetës së përdorur për këtë qëllim.

Hapi 4: Dizajni Skematik dhe Layout

Një PCB për sensorin e zjarrit të bazuar në PIN është projektuar duke përdorur EAGLE. Skema dhe paraqitja e tabelës janë treguar më lart në imazh.

Hapi 5: Dërgimi i Dosjeve Gerber tek Prodhuesi

Pas eksportimit të skedarëve të mi GERBER nga EAGLE po i ngarkoj në LIONCIRCUITS për të prodhuar tabelën time. Unë zakonisht i porosis PCB -të e mia vetëm prej tyre. Ato ofrojnë prototip me kosto të ulët vetëm brenda 6 ditëve.

Hapi 6: Borde të fabrikuara

Unë kam marrë bordin tim nga LIONCIRCUITS dhe po ndaj dosjet e mia Gerber me ju në rast se ndokujt i duhet bordi për tu prodhuar.

Hapi 7: Montimi dhe Testimi

Pas montimit të bordit tim me përbërës, duket kështu.

Testimi i qarkut është i thjeshtë. Normalisht, kur nuk ka flakë zjarri pranë diodës PIN, zileja piezo nuk tingëllon. Kur një flakë zjarri ndihet nga dioda PIN, zileja piezo jep një alarm. Gama e zbulimit të tij është rreth dy metra.