Parkeringssensor: Introduksjon: 23 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Denne bilparkeringssensorkretsen som bruker IR -mottaker og LM324 -assistent kan beskytte bilen din mot skader mens du parkerer bakover. Den angir bilens avstand fra ethvert objekt og gir alarm når den når nær veggen eller objektet og må stoppes. I denne instruksjonsboken har jeg laget PCB -layouten til sensoren ved hjelp av CAD Soft EAGLE. Jeg har også testet kretsen på et brødbrett. PCB-design i EAGLE er en to-trinns prosess. Først designer du skjematikken din, deretter legger du ut et PCB basert på den skjematiske.

Trinn 1: DET VI TRENGER

CAD Soft EAGLE- EAGLE er en scriptable elektronisk designautomatisering (EDA) -applikasjon med skjematisk registrering, layout for printkort (PCB), auto-ruter og datastøttet produksjon (CAM) -funksjoner.

Trinn 2: LAST NED, INSTALLER OG KJØR

Her er lenken for gratis nedlasting: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-download Ta tak i den nyeste versjonen som matcher operativsystemet ditt (programvaren er tilgjengelig for Windows, Mac og Linux). EAGLE installerer akkurat som alle gamle programmer, det trekker seg ut selv og presenterer deg med en rekke dialoger for å konfigurere installasjonen. Etter installasjonen vil du få et vindu der du må lisensiere Eagle -programvaren. Første gang du åpner EAGLE, vil du bli presentert med kontrollpanel. Her er det mange ikoner som kan brukes til å lage et nytt prosjekt, administrere biblioteker, legge til nye biblioteker og mange flere.

Trinn 3: Last ned de nødvendige bibliotekene

Nå er du klar til å lage prosjekter i CAD Soft EAGLE.

For eksempel: I denne instruksjonsboken lastet vi ned et bibliotek med LM324

(gratis nedlasting av LM324)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Trinn 4: Opprett prosjekt

Nå begynner vi å lage et nytt prosjekt. Gå først til kontrollpanelet, klikk på prosjektikonet. Høyreklikk nå på katalogen der du vil at prosjektet skal bo (som standard lager EAGLE en "eagle" -katalog i hjemmemappen), og velg "Nytt prosjekt". Navngi deretter den nyopprettede prosjektmappen. For dette prosjektet lager vi faktisk en parkeringssensor. Derfor vil navnet være "Parking_Sensor".

Trinn 5: Lag en skjema

Nå vil vi lage en skjematisk for prosjektet vårt som heter "Parking_Sensor". For å legge en skjematisk til en prosjektmappe, høyreklikker du på mappen, går til "Ny" og velger "Skjematisk". Nå vil du bli presentert for skjematisk redaktør.

Trinn 6: Legge til deler i et skjema

Her vil vi legge til komponentene ved hjelp av ADD -verktøy, legge til rammen, legge til strøminngang, legge til kontaktene. Skjematisk design er en to -trinns prosess. Først må du legge alle delene til det skjematiske arket, deretter må disse delene kobles sammen.

Trinn 7: Bruke ADD -verktøyet

ADD -verktøyet - (på venstre verktøylinje eller under Rediger -menyen) - er det du vil bruke til å plassere hver enkelt komponent i skjematikken. ADD -verktøyet åpner en biblioteksnavigator, hvor du kan utvide spesifikke biblioteker og se på delene den inneholder. Med en del valgt på venstre side, bør visningen på høyre halvdel oppdateres for å vise både det skjematiske symbolet for delen og pakken. Her vil vi legge til en gitt liste over komponenter: Delbeskrivelse | Bibliotek |

LM324P | Texas instrumenter |

LED | Adafruit |

10K motstander | Adafruit |

1K motstander | Adafruit |

330 ohm | Adafruit |

470 ohm | Adafruit |

15K | Adafruit |

4,7K | Adafruit |

Fotodiode | Siemens |

Trinn 8: Legg til en ramme

Rammen er ikke en kritisk komponent for det som blir det endelige PCB -oppsettet, men det holder skjematikken din ren og organisert. Rammen du vil legge til, den skal være i SparkFun-Aesthetics-biblioteket, og den heter FRAME-LETTER. Finn det ved å enten søke eller navigere og legge det til skjematisk. Etter at du har valgt delen du vil legge til, vil den "lyse" og begynne å sveve rundt etter musemarkøren. For å plassere delen, venstre-klikk (én gang!). Etter at du har plassert en del, vil tilleggsverktøyet anta at du vil legge til en annen - en ny ramme bør begynne å følge markøren. For å komme deg ut av tilleggsmodus, trykk på Escape (ESC) to ganger eller bare velg et annet verktøy.

Trinn 9: Lagre og lagre ofte

For å lagre enten gå til Fil> Lagre, eller bare klikk på det blå diskettikonet. For dette prosjektet, "Parking_Sensor".

Trinn 10: Legge til strøminngangen

Deretter legger vi til forskjellige deler som alle er viet til vår spenningsforsyningsinngang. Bruk tilleggsverktøyet for disse delene: Delbeskrivelse | Bibliotek |

3,5 mm rekkeklemme | Adafruit |

VCC | SparkFun-Estetikk |

GND | SparkFun-Estetikk |

Trinn 11: Koble opp skjematikken

Med alle delene lagt til i skjematikken vår, er det på tide å koble dem sammen. Vi vil bruke nettverktøyet fordi det gjør en bedre jobb med å koble til komponenter.

Trinn 12: Bruke NET -verktøyet

For å bruke NET-verktøyet, hold markøren over enden av en pinne (så nært som mulig, zoome inn hvis du må), og venstreklikk én gang for å starte en ledning. Nå skal en grønn linje følge musemarkøren rundt. For å avslutte nettet, venstreklikk på enten en annen pin eller et nett. Begynn å rute hele kretsen din. Start tilbake øverst til venstre, og kjør kretsen. Når et nett deler seg i to retninger, opprettes en kryssnode. Dette betyr at alle tre kryssende garn er koblet sammen. Hvis to garn krysser, men det ikke er et veikryss, er disse garnene ikke tilkoblet. Deretter begynner du å rute hele kretsen din.

Trinn 13: Navn og verdier

Hver komponent i skjematikken din skal ha to redigerbare tekstfelt: et navn og en verdi. En parts verdi lar deg definere unike egenskaper til den delen. For eksempel kan du angi en motstands motstand, eller en kondensators kapasitans.

For eksempel: I denne instruksjonsboken har jeg navngitt og gitt verdier:

LED1 - IR -sender

D1 --- IR-mottaker

R1--10K

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

Terminal Block-- Strømforsyning

Trinn 14: Gjøre skjemaet til et bordoppsett

For å konvertere skjematisk til en PCB -layout, gjør du dette:

1. Åpne det skjematiske prosjektet fra Autodesk EAGLE kontrollpanel.

2. Velg SCH/BRD sch-brd-ikonet øverst i grensesnittet. Dette vil starte prosessen med å generere et PCB -oppsett basert på komponentene og ledningene i skjematikken din.

3. Velg Ja hvis du får en advarselsdialog som sier at.brd -filen ikke finnes, og at du vil lage den fra skjematisk. For å bytte fra den skjematiske redigereren til det relaterte kortet, klikker du bare på Generer/Bytt til brett -kommandoen - (på den øverste verktøylinjen eller under Fil -menyen) - som skal be om at et nytt styreredigeringsvindu åpnes. Alle delene du la til fra skjemaet, skal være der, stablet oppå hverandre, klare til å plasseres og føres.

Trinn 15: Ordne brettet

Hvis du ikke allerede har gjort det, klikker du på Generer/Bytt til bord -ikonet i skjematisk editor for å lage et nytt PCB -design basert på skjematikken din:

Den nye tavlefilen skal vise alle delene fra skjematikken. Gulllinjene, kalt Airwires, kobles mellom pinner og gjenspeiler nettilkoblingene du gjorde på skjematikken. Det bør også være en svak, lysegrå kontur av en brettdimensjon til høyre for alle delene. Vår første jobb i dette PCB -oppsettet vil være å ordne delene, og deretter minimere arealet til PCB -dimensjonsoversikten. PCB -kostnader er vanligvis relatert til brettstørrelsen, så et mindre brett er et billigere brett.

Trinn 16: Deler i bevegelse

Ved å bruke MOVE -verktøyet kan du begynne å flytte deler i dimensjonsboksen. Mens du flytter deler, kan du rotere dem enten ved å høyreklikke eller endre vinkelen i nedtrekksboksen øverst. Måten du ordner delene på har en enorm innvirkning på hvor enkelt eller vanskelig det neste trinnet blir. Når du beveger deg, roterer og plasserer deler, er det noen faktorer du bør ta i betraktning. Ikke overlapp deler: Alle komponentene trenger litt plass til å puste. De grønne via -hullene trenger også god klaring mellom dem. Husk at de grønne ringene er eksponert kobber på begge sider av brettet. Hvis kobber overlapper hverandre, vil bekker krysse og kortslutning vil skje. Minimer kryssende Airwires: Mens du flytter deler, legg merke til hvordan Airwires beveger seg med dem. Å begrense kryss og tvers Airwires så mye du kan, vil gjøre ruting mye lettere i det lange løp. Mens du flytter deler, trykker du på RATSNEST -knappen - for å få Airwires til å beregne igjen. Krav til delplassering: Noen deler kan kreve spesiell vurdering under plassering. Strammere plassering betyr et mindre og billigere brett, men det gjør også ruting vanskeligere.

Trinn 17: Ruting av brettet

Åpne Autorouter, ikke bekymre deg for disse andre fanene for øyeblikket, klikk på Auto for 1 topp. og N/A for 16 nederst, klikker du bare OK.

Autorouteren kan ikke alltid fullføre jobben, så det er fortsatt viktig å forstå hvordan man ruter pads manuelt (pluss at manuelle ruter ser mye bedre ut). Etter at du har kjørt autorouteren, merker du av i statusboksen nederst til venstre for å se hvordan det gjorde. Hvis det står noe annet enn "Optimalisert: 100% ferdig", har du fortsatt litt å gjøre. Gå til Display -ikonet og klikk for lagene øverst, nederst, pads, vias, unrouted og dimensjoner, klikk nå på og deretter OK Nå, prøv å skru Routing Grid ned fra 50mil 10mil. Nå vil du bli presentert med vinduet som vist på bildene.

Det er tonnevis med optimaliseringer og innstillinger som skal gjøres i autorouteren. Hvis du vil grave dypere inn i emnet, kan du vurdere å sjekke EAGLE's manual hvor et helt kapittel er viet til det. Etter at alle optimaliseringer er utført. Gå til skjermikonet igjen, og trykk på ALL og deretter på Apply og deretter OK. Alle komponentene dine vil være synlige for deg.

Trinn 18: Justere dimensjonslaget

Nå som delene er plassert, begynner vi å få en bedre ide om hvordan brettet vil se ut. Nå måtte vi bare fikse dimensjonene våre. Du kan enten flytte dimensjonslinjene som allerede er der, eller bare begynne på nytt. Bruk SLETT -verktøyet til å slette alle fire dimensjonslinjene. Bruk deretter WIRE -verktøyet til å tegne en ny disposisjon. Før du tegner noe, går du opp til alternativlinjen og setter laget til 20 Dimension. Også der oppe kan det være lurt å skru ned bredden litt.

Trinn 19: Etterbehandling

Det er mange måter å fullføre prosjektet på, som:

• Legge til kobberheller
• Legger til silketrykk

Men her har jeg ikke brukt noen av disse. Etter dette gikk jeg direkte til Export -trinnet.

Trinn 20: Eksporter skjematisk og oppsett

Start Eagle og åpne tavlen for prosjektet ditt.

Slå av rutenettet via View-> Grid-menyen eller bruk kommandoen: "grid off".

Slå av alle lag unntatt de du vil skrive ut. Jeg liker å se lag 1, 17, 18 og 20. Det er topp, pads, vias og dimensjon. Hvis brettet er tosidig, vil du bare skrive ut én side om gangen.

Hvis bakgrunnen er svart, må vi gjøre den hvit. Gjør dette via dialogboksen Alternativer-> Brukergrensesnitt eller bruk kommandoen: “set palette white; vindu;".

Fil-> Eksporter-> Bilde.

Velg en målfil. Jeg foretrekker å bruke-p.webp

Merk av for Monokrom.

Endre oppløsningen til et multiplum av skjermen dpi. Standard skjermoppløsning i Windows er 96 dpi, så jeg bruker vanligvis 555.

Klikk Ok for å eksportere bildet.

Trinn 21: Arbeid

Mottaket fra IR -mottakeren forsterkes av operasjonsforsterkeren U2: A. Motstand R4 og C4 danner toppdetektor for å oppdage toppen av det forsterkede signalet. Op-forsterker som komparator: Op-amp har to innganger (ikke-inverterende og inverterende) og en utgang. Utgangen til operasjonsforsterkeren er høy når ikke-inverterende spenning er større enn inverterende spenning. Utgangsspenningen er lav når inverteringsspenningen er større enn ikke-inverterende spenning. I kretsen ovenfor fungerer spenningene ved ikke -inverterende pinner i komparatorer som en referansespenning og inverterende inngangsspenninger ved komparatorer blir sammenlignet med referansespenninger for å produsere utgangen. Her brukes motstander R8 til R11 for å stille forskjellige referansespenninger på sine ikke -inverterende pinner. Motstandene R12, R13 og R14 brukes for å beskytte lysdiodene mot høye spenninger.

Trinn 22: Kos deg

Etter alt dette er du klar. Nå kan du sende oppsettene dine til leverandøren for produksjon.

Trinn 23: Søknader

Denne kretsen kan brukes i bilmobil for å parkere bilen trygt.

Vi kan bruke denne kretsen til å måle avstanden.

Vi kan også bruke denne kretsen som IR Liquid Level Detector ved å gjøre få endringer.