בניית מעגל ניתוק לחדרים בעזרת חיישנים, פרוייקט לבית

[erez]

לא אכפת לי להלחים, יש לי ציוד (אמנם לא מדהים, אבל יש), מה משתי האפשרויות שנתת יותר הגיונית למעגל? ומה זה STRIPBOARD?

 

מרק ואביב,זכורו שבאלקטרוניקה הידע שלי לא מדהים, רק דברים בסיסיים שלמדתי לפני מאות שנים, אז אני אצטרך קצת יותר פירוט/פירוש של הדברים הנלמדים בשיעור זה.

 

כמו גם פירוט לגבי שמות החלקים המדוייקים והתנגדויות מדוייקות של נגדים, קיבולת של קבלים וכל שאר הדברים.

תודה רבה!

[אביב]

במקרה שלך לדעתי חבל על המאמץ לייצר פרינט. לך על STRIPBOARD. הכוונה למעגל מודפס עם חורים במרחקים קבועים. כמו מטריצה רק להלחמה. יש כאלו שכל הנקודות נפרדות, יש כאלו עם חיבורים, חיבורים חלקיים, יש גם כאלו לרכיבי SMT (דוג של אריזה) וכו'. הפשוט ביותר זה מטריצה של נקודות להלחמה. המרחקים מתאימים לרכיבים באריזה מסוג DIP (האריזה הפשוטה ביותר) וזה מה שאתה צריך.

 

לגבי פירוט רכיבים מישהו מאיתנו יעזור לך בזה ברגע שנגיע לתצורה הסופית.

[מרק10]

במקרה שלך לדעתי חבל על המאמץ לייצר פרינט. לך על STRIPBOARD. הכוונה למעגל מודפס עם חורים במרחקים קבועים. כמו מטריצה רק להלחמה. יש כאלו שכל הנקודות נפרדות, יש כאלו עם חיבורים, חיבורים חלקיים, יש גם כאלו לרכיבי SMT (דוג של אריזה) וכו'. הפשוט ביותר זה מטריצה של נקודות להלחמה. המרחקים מתאימים לרכיבים באריזה מסוג DIP (האריזה הפשוטה ביותר) וזה מה שאתה צריך.

 

לגבי פירוט רכיבים מישהו מאיתנו יעזור לך בזה ברגע שנגיע לתצורה הסופית.

 

1. תמונה של לוח להלחמה תוכל לראות בפרוייקט שלי בדביק.

2. ליד כול רכיב בסכימה החשמלית רשום הערך של הרכיב.

אני הוסיף כיתוב עבורך ליד כול רכיב

[erez]

עכשיו ברור לי יותר. תודה.

 

מה הוחלט לגבי T2? ההשהיה שלאחריה נדלקים האורות מחדש?

 

אגב, אתם עוזרים לי המון, אני מעריך את זה מאוד.

[מרק10]

ארז,

 

לא יודע מה הוחלט לגבי T2, את הלוגיקה אני משאיר לאביב, לפי דעתי ניתוח המעגל הפשוט הזה מסובך מבניתו.

 

במידה ותחליטו שהמעגל לא מתאים סופית אני אנסה לארגן לך מעגל אחר.

 

צירפתי לך קובץ עם כתוביות ליד כול רכיב בשביל הנוחות.

 

תחזור אלי לאחר שתקנה את הרכיבים כי אני עייפתי מניתוח המעגל, לאחר שבונים ורואים תאכל'ס כיצד המעגל מתפקד קל יותר להבינו.

 

כמו כן תקנה בית פיוז+פיוז בהתאם לעומס שאתה הולך להפעיל עם המעגל.

לאחר שתחליט מהו העומס (מאוורר או מנורה) אתה הולך להפעיל אני החשב עבורך את ערך הפיוז המתאים.

 

שים לב !!

1. בנקודות מסויימות במעגל קיים מתח רשת שהינו מסוכן לכן עלייך לבצע חיבורים איכותיים ובידוד מתכווץ.

 

2. את חיבור העומס החיצוני למעגל (ממסר) אתה יכול לבצע בעזרת PCB terminal ראה צילום.

Fan.pdf

[אביב]

קודם כל לא יזיק בכלל לבנות את המעגל ולו רק בכדי לרענן את האלקטרוניקה והמיומנות שלך, מה גם שהרכיבים דיי זולים.

קח בחשבון שהמעגל דורש 12V. תשתמש בספק חיצוני או שתבנה אחד שיכנס לתוך הקופסה, לא מסובך בכלל.

 

אני אעבור שוב כדי לבדוק את עצמי בפעם השביעית אבל אני מניח שהתשובה לא תשנה והמעגל כרגע לא מבצע את מה שאתה רוצה.

 

אני אמצא קצת זמן ובימים הקרובים אתכנן עבורך את המעגל המתאים על בסיס המעגל הנ"ל ככל שניתן.

ושוב אני שואל לפני שאני מתחיל ועובד סתם- מה שתארת עד עכשיו זה כל מה שתרצה מהמעגל או שיש לך תוכניות לשיפורים (מלבד חיבור כמה עומסים) ?

[erez]

זה מה שאני צריך בדיוק, וברגע שמעגל אחד יעבוד טוב, אני אצטרך לבנות עוד 3 כאלה.

לגבי עומסים, אני לא רוצה שמהעגל יפעיל ישירות את החשמל אלא יפעיל ממסר גדול יותר, למקרה שאני ארצה להוסיף דברים על הממסר בעתיד. זה אמור להקל על העומסים קצת.

 

בסוף בסוף, בלי קשר למעגלים האלה, אני אצטרך גם לבנות מעגל אחד שיכלול את כל הדלתות וימנע הפעלה של מזגן, אבל זה יותר מאוחר.

 

 

אני אגש לקנות חלקים, מקסימום המעגל הראשון לא ילך, תודה שוב!

[אביב]

ארז, להלן השרטוט שעונה על הדרישות שלך.

 

כמה הערות:

1. למען הסר ספק קווים מוצלבים בשרטוט אינם מחוברים למעט בהצלבות שיש בהן נקודה.
   
2. ניתן לבנות את המעגל בעוד 700 צורות. הרציונל היה להשתמש באותם רכיבים שבשרטוט הקודם. ניתן לתכנן מעגל בעל פחות רכיבים, בעל צריכת זרם נמוכה יותר ב-Standby מעל זול יותר וכו'. השאלה מהם האילוצים במידה וקיימים.
   
3. נדרש לחבר עוד ממסר נוסף בעל זרם מיתוג גדול יותר שידחף ע"י הממסר שבשרטוט.
   
4. יתכנו טעויות בתכנון, יש לעבור על השרטוט וכן לנסות על מטריצה.
   
5. יכול להיות שתחום ההשהיה לא יתאים לך וידרש להחליף רכיבים.
   
6. מקווה שלא ידרשו שינויים כי בטעות לא שמרתי את השרטוט .
   
7. איחלתי לחייל בהצלחה.

[erez]

אביב היי,

השרטוט שלך כבר עובר את גבולות הידע הבסיסי שלי, אני אשמח להסברים מצידך, לגבי מה בדיוק עושה המעגל ובעזרת איזה נגד ניתן לשנות את ההשהיות, ומה הם החלקים שהשתמשת במידה והוא תקין, כדי שאדע מה לקנות, בנוסף, אפילו סקיצות ב"צייר" על השרטוט יעזרו לי להבין קצת יותר מה הולך שם.

תודה על הסבלנות!

ארז.

[אביב]

ארז המעגל הזה פשוט בהרבה מהמעגל המקורי, להלן ההסבר:

 

הרכיב הראשון הוא אותו 4093 שבשמו המלא נקרא CD4093B. הרכיב השני הוא אותו 555 המפורסם. בחלק מהחברות הוא נקרא LM555 ובאחרות NE555 ויש עוד אפשרויות.

 

להלן אופן פעולת המעגל (משמאל לימין):

המפסק המגנטי יותקן על הדלת באופן כזה שכשהיא סגורה המגנט ימשוך אותו ויסגור מעגל. לשם פשטות ההתקנה על הדלת/משקוף אמליץ לך לקנות את הסט שמשמש לאזעקות ולא את הסוג השני (גליל זכוכית).

 

כשהדלת סגורה המפסק המגנטי סגור ולכן מקצר את הקבל לאדמה. לייתר דיוק- הוא יוצר מחלק מתח עם P1 ולכן המתח בכניסה לרכיב יהיה כמעט אפס (מבחינת הרכיב זה אפס לוגי). הסיבה שהוספתי את הנגד 10K תוסבר בהמשך.

בג'וק הראשון אנו משתמשים בשער אחד בלבד כדי ליצור מהפך (שער NOT). מבחינה לוגית רכיב זה מיותר וניתן לוותר עליו, אבל החלטתי להכניסו בכל מקרה בגלל שהמיוחד שבו הוא שיש לו חלון חשל (היסטרזיז) גדול. תכונה זו מונעת מצב של ריטוטים כאשר המתח בכניסה לרכיב עולה לאיטו ובדרך עובר בנקודה לא יציבה.

 

כשהדלת סגורה במוצא הרכיב- רגל 10 יתקבל 1 לוגי- מתח גבוה. הגו'ק השני (555) משמש גם הוא כמהפך. לכאורה גם עליו היה ניתן לוותר אך כאן הוא משמש כחוצץ מהפך. הרכיב הראשון לא מסוגל לדחוף זרם בכמות מספקת ולכן לא יוכל להפעיל ממסר. לעומתו ה-555 מושך בכניסתו זרם אפסי (מיקרו אמפרים) ומסוגל לדחוף זרם של כ-200mA שזה כבר מכובד להפעלת ממסר. במוצאו של ה-555 (רגל 3) נקבל שוב 0 לוגי כשהדלת סגורה.

לבסוף הטרנזוסטור מוצא- נחשו מה?! נכון גם הוא חוצץ מהפך שמגביר את הזרם. אותו שמתי כדי שלא תהיה מוגבל מידיי בבחירת הממסר. כאשר בכניסת הטרנזיסטור 0 לוגי הוא איננו מוליך ולכן הממסר לא יקבל מתח.

 

כשהמספק יפתח הקבל יתחיל להיטען דרך P1 (זמן ההשהיה נקבע ע"פ קבוע הטעינה של P1 ו- C1). כשמתח הקבל יהיה מספיק גבוה השער הראשון יזהה 1 לוגי, יוציא 0 לוגי, זה יכנס ל-555 שיוצא 1 לוגי לטרנזיטור. הטרנז' יכנס לרוויה ויפעיל את הממסר.

 

כלומר קיבלנו בדיוק מה שאתה רוצה- בעת פתיחת הדלת המצב לא ישתנה אך תתחיל ההשהיה. לאחר ההשהיה המעגל יחליף את מצב הממסר. אופן חיבור העומס/עוד ממסר כבר תלוי בך.

 

עכשיו מה קורה כשהדלת נסגרת שוב ? המפסק פורק את הקבל כמעט מיידית. הנגד 10K בכניסה משמש להגבלת זרם הפריקה בכדי שלא תיווצר קשת חשמלית במפסק המגנטי וחייו יתקצרו. כאן חזרנו למצב הראשוני.

 

הרכיבים הנוספים שלא ציינתי אינם בעלי תפקיד מהותי לפעולת המערכת ולא ניכנס לצורך בהם, לא כזה מעניין.

 

בתלות בספק הכוח שתשתמש בו להפעלת המעגל מומלץ לחבר קבל אלקטרוליטי גדול (משהו כמו 1000uF) בין האדמה ל-VCC של כל המעגל בכדי לשמור על יציבות המתח למעגל.

 

המעגל מתוכנן כך שכל אימת שהדלת לא סגורה עד הסוף מבחינתנו היא בחזקת פתוחה.

 

שוב אפשר לשנות, להוסיף ולגרוע רכיבים ולהגיע לאותה פונקציונאליות בעוד 700 דרכים לפחות. דוגמה אחת למעגל מינימאלי היא שימוש ב-MOSFET. השער שלו יחובר למוצא הקבל ויציאתו ישירות לממסר וכך חסכנו את רוב הרכיבים.

[erez]

מדהים! (סלח לי שאני בשוק, מעולם לא הקדשתי כל כך הרבה תשומת לב לאלקטרוניקה)

אם הוא תקין ועובד, הוא מושלם בשבילי.

השאלות:

1. האם יש לך הערכה איזה נגד צריך לשים בשביל השהיה של כ-10 דקות?

2. כל החלקים מפורטים בשרטוט? כלומר, רק לבוא עם השרטוט ולבקש את החלקים?

3. מה זה POT 5M?

4. איפה P1? לא מצאתי.

ברשותך אני אדפיס את מה שכתבת ואת השרטוט, ואלך לחפש חלקים.

 

שוב - המון תודה!

[אביב]

ממה את בשוק? זה אחד המעגלים היותר מצ'וקמקים שיצא לי לתכנן

1. P1 הוא POT הכוונה לפוטנציאומטר- נגד משתנה איתו תקבע את זמן ההשהיה. אני יכול לחשב בקלות יחסית אבל תחסוך ממני. אני בונה על זה שהפוטנציומטר של 5M יתן לך משחק בתחום שאתה מחפש. מקסימום תתכונן להחליף את הקבל.
   
2. עברתי שוב ונראה שלא תהיה בעיה. אם ישאלו אותך לגבי הנגדים- הספק או דיוק תבקש חצי וואט דיוק 5 אחוז.
   
3. ראה תשובה 1.
   
4. ראה תשובה 3.
   
5. תדפיס ותרגיש חופשי גם למכור אותו ולעשות מליונים. אני בטוח שכבר יש פטנט כזה.

[erez]

מרק אביב ושאר האלקטרונאים:

 

החלקים, חלקם בדרך, (ותודה בינתיים לקורס אלקטרוניקה של התיכון בקצרין )

 

אך אני נאלץ לסבך את העניינים קצת, ויכול להיות שזה כלל לא מסובך.

 

על מנת למנוע מצב שבו מישהו רוצה להיות בחדר עם דלת פתוחה (לדוגמא, שטיפה או סתם להשאיר אותה פתוחה) חשבתי גם לחבר בטור חיישן אינפרא אדום (לא יקר) בנוסף לחיישן המגנטי.

כלומר, רק כאשר: גם החיישן המגנטי והאינפרא אדום יחדיו מאשרים שאין אף אחד בחדר, ניתן לכבות.

אני רק יכול להעריך שהם צריכים להיות מחוברים בטור.

למה לא רק אינפרא? כי אם מישהו יישן, החדר יכבה.

בעצם, אם מחברים את שני החיישנים האלה, פותרים את כל החולשות של המערכת. את אלה שהצלחתי לחשוב עליהן בכל אופן.

 

השאלה היא:

האם חיישן אינפרא אדום גם הוא בעל יציאות NO ו NC? כמו המגנטי?

האם יש לו טיימר משל עצמו או שצריך לשלב לו גם טיימר?

 

אני בעצם צריך חיישן נטו, ללא גימיקים של אזעקות וכדומה, או שגם בהם ניתן להשתמש?

האם יש בכלל דבר כזה?

 

תודה שוב, ארז.

[אביב]

אם אתה קונה גלאי אינפרא off the shelf אני מאמין שיש לי יציאות NO ו-NC של ממסר. במקרה כזה לא תהיה בעיה לשלב אותו במעגל באופן שאתה רוצה ומקסימום עוד רכיב פה רכיב שם.

[מרק10]

גלאי אינפרא אדום (IR) שנמכרים בחנויות האלקטרוניקה הם די סטנדרטיים ויש לי כמה כאלה, ההגדרה N.O או N.C לא קיימת ברכיב זה.

 

1. הבחירה היא בין גלאי IR לאורך גל של 880 ננמוטר או 780 ועוד כמה אורכי גל.

2. הסיווג הבא הוא האם אתה מעוניין בגלאי (מודול) עם מגבר פנימי+דמולטור לתדר מסויים כאשר הגלאי הסטנדרטי הנמכר בארץ הוא לתדר של 38KH שמתאים כמעט לכול שלט טלוויזיה, או פוטו דיודה פשוטה.

 

ראה תמונה של גלאי IR לתדר של 38KH.

 

הגלאים הנפוצים (מודוK) וניתן לקנותם הם:

TSOP1836

SFH505A

TSOP1736

בדרך כלל שתי הספרות האחרונות של המספר מבטאות את התדר המרכזי (36 או 38 KH).

 

גלאי IR ללא מודול

SFH205F

BPW34