Objektzähler mit IR - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

In diesem kleinen Projekt werden wir einen vollautomatischen Objektzähler mit einfacher Segmentanzeige erstellen. Dieses Projekt ist ziemlich einfach und enthält nur einfache Elektronik. Diese Schaltung basiert auf Infrarot, um Objekte zu erkennen. Um mehr über die IR-Funktionen zu erfahren, besuchen Sie meine IR-Instructables. Dort erfahren Sie alles über die Grundkonzepte der IR.

Lieferungen

Rohstoffe: A4 CardBoard (Um den Körper und die Basis zu bauen)

Schaltkreis:

Steckbrett x1

CD4026BE x2

LM358 x1

2n222/BC547 x1 (oder ein gleichwertiger Transistor)

2-poliger Druckknopf x1

10k Potentiometer x1

220 Ohm Widerstand x2

680 Ohm Widerstand x2

10k Widerstand x2

2x Common Cathode 7-Segment-Anzeige

IR-LED x1

Fotodiode x1

Viele Überbrückungsdrähte

9V Netzteil

Werkzeuge: Lötkolben, Drahtabisolierer / -schneider, Schneidemesser, PVA-Kleber, Winkelmesser, Lineal usw.

Schritt 1: Vorschau

Die Idee dieses Projekts besteht darin, einen Objektzähler zu erstellen, um kleine Dinge wie Komponenten, Legosteine, Perlen usw. zu zählen. Gegenstände würden auf eine Rampe fallen gelassen, sie würden unten in einen Behälter rollen, aber von einem Paar erkannt werden von IR-Detektoren.

Der Ausgang der Fotodiode geht durch ein NICHT-Gatter und dann in den Komparator. Die obigen Bilder zeigen, wie das IR-Paar ein Objekt erkennt.

Schritt 2: Die Schaltung

Die für dieses Projekt verwendete Schaltung ist nicht kompliziert, sie verwendet einen Operationsverstärker (LM358) als Eingangsregler für den 7-Segment-Anzeigechip (CD4026BE). Ich habe die Schaltung so entworfen, dass sie 2 7-Segment-Anzeigen hat, die 99 Ziffern oder 99 mögliche Objekte zum Zählen geben. Das sollte reichen, aber wenn nicht, können Sie ein anderes Display verknüpfen, das Ihnen 999 Stellen liefert, definitiv genug.

Die Taste im Stromkreis dient zum Zurücksetzen.

Das Potentiometer dient zur Einstellung der Empfindlichkeit der Fotodiode.

Der obige Schaltplan ist der gleiche wie der Steckbrett-Schaltkreis. Es kann etwas schwierig zu lesen sein, da es auf engstem Raum komprimiert ist.

HINWEIS: Der Transistor im Steckbrett-Schaltungsbild ist falsch herum, sollte aber trotzdem funktionieren. Ich würde empfehlen, es umzudrehen, obwohl einige Transistoren in beide Richtungen funktionieren. Folgen Sie der Verdrahtung des Transistors im Schaltplan, wenn Sie verwirrt sind.

Schritt 3: Schaltungstest

Bevor Sie die Schaltung in das Projekt einbauen, ist es eine kluge Idee, sie zu testen. Ich habe die Schaltung ein wenig modifiziert (indem ich die IR-LED auf ein anderes Steckbrett gewechselt habe, um den IR-Strahl zwischen ihr und der Fotodiode zu erzeugen). Schließen Sie den Stromkreis an eine 9-V-Stromversorgung an und die Ziffern würden mit zwei Nullen aufleuchten. Unterbrechen Sie als nächstes den IR-Strahl zwischen der IR-LED und der Fotodiode, indem Sie ihn mit einem Finger oder einem Objekt blockieren. Jetzt würde eine der Ziffern von 0 auf eine 1 wechseln. Wiederholen Sie den Vorgang und die Schaltung zählt die Anzahl der IR-Strahlen kaputt (Gegenstände).

Das Schlaue, was jetzt zu tun ist, ist, diese Schaltung zu einer Platine zu machen, leider hatte ich Probleme mit der Bestellung meiner, also werde ich für den Rest dieses Projekts das Steckbrett verwenden.

Fehlerbehebung: Wenn Ihr Stromkreis nicht funktioniert, überprüfen Sie:

Verdrahtung, Komponentenrichtung (Polarität oder Ausrichtung der Chips) (insbesondere die Fotodiode)

Energieversorgung, IR-Paar (sehen Sie, ob sie mit einer einfachen Schaltung aus meinen "All about IR" Instructables zusammenarbeiten)

Schritt 4: Der Körper

Mein Design ist wahrscheinlich nicht das optisch ansprechendste, aber es funktioniert gut.

Alles ausschneiden, die Größe spielt keine Rolle, aber ich würde empfehlen, dass der Neigungswinkel zwischen 20 und 45 Grad liegt. Auf der Grundplatte würde das Steckbrett oder die Leiterplatte montiert sein, sodass eine Mindestgröße vorhanden ist.

Das Material des Körpers ist nicht wirklich wichtig, aber ich würde etwas Dünnes und Starkes wählen, wie z. B. komprimierten Karton.

Schritt 5: Kleben Sie es

Montieren Sie die Struktur, sobald alles ausgeschnitten ist. Verwenden Sie Klebeband, um es in Form zu halten, und tragen Sie Klebstoff auf. PVA-Kleber ist perfekt, aber es dauert eine Weile, bis er getrocknet ist. Warte jetzt.

Sobald bestätigt ist, dass der Kleber getrocknet ist, ziehen Sie das Klebeband ab und Ihre Struktur ist fertig.

Schritt 6: Fügen Sie die Schaltung hinzu

Kleben Sie das Steckbrett mit dem Stromkreis auf den leeren Platz an der Basis der Struktur. Stellen Sie sicher, dass die 7-Segment-Anzeigen zu Ihnen zeigen, damit Sie die Zahlen richtig herum lesen können.

Schritt 7: Verbinden Sie das IR-Paar

Biegen Sie die Anschlüsse der IR-LED und der Fotodiode um 90 Grad. Löten Sie einige Drähte an das Ende der Klemmen (der Draht muss lang genug sein, um die Diode von ihrem Montageort mit dem Steckbrett zu verbinden). Als nächstes verbinden Sie das IR-Paar mit dem Breadboard.

Führen Sie Ihre Schaltung erneut aus, um sicherzustellen, dass Ihre Lötstellen funktionieren.

Schritt 8: Letzter Schliff

Kleben Sie das IR-Paar auf die Schräge und stellen Sie sicher, dass sie sich auf beiden Seiten befinden und sich gegenüberstehen, um den IR-Strahl zu erzeugen.

Verstecken Sie die Drähte, indem Sie sie in den Rand der Böschung kleben.

Schneiden Sie dann zwei Stücke Pappe von etwa 5 cm Länge und der Höhe der Wände Ihres Hanges zu. Legen Sie es wie im letzten Bild gezeigt ein, halten Sie es mit Klebeband fest, während Sie Klebstoff auftragen, um es festzukleben.

Sobald dies erledigt ist, entfernen Sie das gesamte Klebeband und lassen Sie die Schaltung laufen, um zu überprüfen, ob sie noch richtig funktioniert. Wenn Sie es dekorieren möchten, ist dies der richtige Zeitpunkt dafür.

Schaltungsfehlersuche:

Wenn der Zähler nicht zählt, wenn Sie den IR-Strahl unterbrechen (aber es funktionierte früher), kann es daran liegen, dass der IR-Strahl nicht vollständig blockiert wurde. Dies wird durch unregelmäßige Reflexionen verursacht, die der Karton erzeugt. Dies kann normalerweise gelöst werden, indem ein kleiner Streifen schwarzen Papiers unter die IR-LED geklebt wird, damit sie reflektiertes IR absorbiert. Wenn dies nicht das Problem ist, überprüfen Sie, ob Sie beim Aufkleben eine der Dioden kurzgeschlossen haben.

Schritt 9: Fertig

Jetzt ist es fertig!

Schalten Sie es ein und beginnen Sie zu zählen!