یک پروژه آماده دانشجویی (مدار هشدار دهنده گاز شهری)

مدار هشدار دهنده گاز شهری

29 08 2007

مدار هشدار دهنده گاز شهری

مهندسی و فن‌آوری

(cached)

---

• قطعات مورد نیاز
• نقشه مدار
• تست مدار
• تذکر
• سنسور گاز
• همچنین ببینید

در زیر با یک مدار در زمینه سنسور هشدار دهنده گاز آشنا می شوید.

قطعات مورد نیاز

1. 1 عدد سنسور TGS-813
2. 1 عدد آیسی CA3130 یا آیسی CA3140
3. 1 عدد پتانسیومتر 10 کیلو اهم
4. 1 عدد پتانسیومتر 5 کیلو اهم
5. برد بورد
6. سیم تلفنی
7. 1 عدد کلید PUSH-BOTTOM
8. 1 عدد دیود 1N4148
9. 1 عدد خازن 100 نانو فاراد
10. 1 عدد ترانزیستور BC107
11. 1 عدد مقاومت 10 کیلو اهم
12. 1 عدد مقاومت 4.7 کیلو اهم
13. 1 عدد مقاومت 1 کیلو اهم
14. 2 عدد مقاومت 1 کیلو اهم
15. 1 عدد مقاومت 220 اهم
16. 1 عدد LED

نقشه مدار

اگر بخواهید مدار خود را بر روی برد بورد پیاده سازی کنید.متوجه خواهید شد که پایه های این سنسور از سوراخ های موجود در برد بورد خیلی بزرگتر است.این سنسور 6 پایه دارد.6 عدد تکه سیم مسی را که هر کدام در حدود 1 تا 2 سانتی متر هستند به این پا یه ها لحیم کنید.برای بهتر لحیم شدن این سیم های مسی به پای های سنسور از روغن لحیم استفاده کنید.
پس از مرحله لحیم کردن، این سنسور را به گونه ای بر روی برد بورد قرار دهید که این پایه ها با یکدیگر ارتباط پیدا نکند.
برای پیدا کرد شماره پایه ها ی سنسور وارد قسمت سنسور گاز در انتهای همین صفحه بشوید.

مطابق نقشه پایه های 1و3 را به یکدیگر وصل کنید.ار این اتصال به مثبت 5 ولت از منبع تغذیه وصل کنید.پایه 5 از این سنسور را زمین کنید.،و پایه 2 را به مثبت 5 ولت از منبع تغذیعه متصل نمایید.

پایه های 4و6 این سنسور را به یکدیگر وصل کنید.از این اتصال مشترک به سر وسط پتانسیومتر 50 کیلو اهم متصل نمایید.یک سر کناری این پتانسیومتر را با یک مقاومت یک کیلو اهم به منفی یا زمین منبع تغذیه متصل نمایید.سر دیگر یان پتانسیومتر را با یک مقاومت 4.7 کیلو اهم به پایه 3 آیسی CA3130 یا CA3140 که ورودی مثبت است.،متصل نمایید.آیسی CA3130 شود.این آیسی حاوی آپ امپ جهت مقایسه ولتاژ های ورودی است.

حال سر وسط پتانسیو متر 10 کیلو اهم را همانطور که در نقشه نیز مشخص است.،به ورودی منفی آیسی CA3130 که پایه 2 آیسی است.،متصل نمایید.یکی از پایه های کناری این پتانسیومتر را با یک مقاومت 2.2 کیلو اهم به زمین و پایه دیگر این پتانسیومتر را با یک مقاومت 2.2 کیلو اهم به مثبت 5 ولت متصل نمایید.

تغذیه زمین این آیسی را که پایه 4 است.،به زمین متصل کرده و تغذیه مثبت آنرا که پایه 7 می باشد را بر روی برد بورد یا بورد سوراخدار مسی به مثبت منبع تغذیه متصل نمایید.بین ورودی های مثبت و زمین این مدار یک عدد خازن 100 نانو فاراد قرار دهید.همانطور که می دانید.،در این خازنها جهت مهم نیست.

از پایه خروجی 6 با دیود 1N4148 به پایه 3 که ورودی مثبت می باشد.متصل نمایید.نحوه اتصال این دیود به گونه ای است که پایه مثبت یا آند آن در پایه 6 و پایه منفی یا کاتد آن در پایه 3 باشد.

از پایه خروجی با یک مقاومت 220 اهم به بیس ترانزیستور BC107 متصل نمایید.امیتر این ترانزیستور را زمین کنید.از کلکتور ترانزیستور به یک مقاومت 10 کیلو اهم به مثبت ولتاژ متصل کنید.از اشتراک کلکتور با این مقاومت با یک مقاومت 220 اهم به کاتد یا منفی LED متصل کنید.،و آند یا مثبت LED را به صورت مستقیم به ,ولتاژ‌5 ولت متصل نمایید.

تست مدار

جهت تست مدار از فندک استفاده کنید.البته فندک را روشن نکنید.،فقط گاز موجود در آن را بروی سنسور تست کنید.
در این مدار به محض سنس شدن گاز توسط سنسور ولتاژی که در پایه 3 ایجاد می شود.بیشتر از ولتاژی است.،که در پایه 2 ایجاد می شود.میزان این اختلاف ولتاژ‌و حساسیت مدار را می توانید با پتانسیو متر تنظیم کنید.
حتی شما می توانید میزان ماندگاری مدار را با پتانسیومترها تنظیم کنید.به طور مثال قسمت هشدار این مدار که در اینجا LED است.آیا پس از مدتی خاموش شود.یا اینکه شما به طور دستی این قسمت را غیر فعال کنید.برای غیر فعال کردن قسمت هشدار یا آلارم همانطور که در نقشه مشخص است.از یک عدد کلید PUSH-BOTTOM استفاده شده است.
یک سر این کلید در پایه 3 که ورودی مثبت است .،می باشد و سر دیگر آن در زمین است.
زمانیکه قسمت هشدار دهنده مدار را با تنظیم پتانسیومترها به گونه ای تنظیم کرده باشید.،که پس از سنس گاز توسط سنسور هیچگاه به صورت غیر دستی فعال نشود.در این حالت با فشار کلید push-bottom می توانید قسمت هشدار را غیر فعال کنید.
در اینجا برای سادگی و جلوگیری از مزاحمت برای دیگران از LED استفاده کردم.برای روشن شدن یک فن جهت کم کردن میزان گاز منتشر شده یا فعال شدن یک آژیر می توانید از ترکیب همین ترانزیستور و رله ای که آمپر مورد نظر شما را بدهد.، استفاده کنید.

تذکر

در هنگام کار با این سنسور،اگر منبع تغذیه را به آن متصل کنید.،متوجه گرمایی در سنسور می شوید.این به خاطر المنتی است.که بین پایه های 2و 5 وجود دارد.از بابت گرم شدن سنسور نگران نباشید.پایه های مربوط به سنسور را به طور صحیح و مطابق با نقشه ببندید.در بستن مدار دقت کنید و اطلاعات مربوط به سنسور را در انتهای این صفحه به دقت ملاحظه کنید تا در بستن پایه های سنسور دچار اشتباه نشو ید.
متاسفانه نمی توانید این مدار را با باطری تست کنید.تغذیه لازم جهت تست این مدار را یا بایستی از منبع تغذیه فراهم شود.، یا اینکه با استفاده از ترانس و دیود پل و خازن و رگولاتور 7805 این تغذیه را برای تست فراهم کنید.ترانسی که برای این مدار تهیه می کنید.جریانش بایست بین 500 تا 1000 میلی آمپر باشد.
در ضمن میتوانید.به جای تغذیه های بالا از 3 عدد باطری CFL 2300A یا باطری SONY 2300A استفاده کنید.

سنسور گاز

برای دریافت اطلاعات مربوط به سنسور گاز اینجا را کلیک کنید.به شکل واقعی این سنسور در شکل زیر توجه کنید.برای دیدن این اطلاعات می بایست فایل Acrobat reader در کامپیوترتان موجود باشد.

Comments : No Comments »

Categories : پروژه های برق

---

مدار ولتمتر دیجیتال DC

25 08 2007

در این مدار با ساخت یک ولتمتر دیجیتال dc آشنا می شوید.در این مدار حتی نوع پلاریته را می توانید.،تعیین کنید.

برای کسی که می خواهد.،الکترونیک بیاموزد.ولتمتر یک وسیله غیر قابل اجتناب است.

قطعات مورد نیاز

خازن 100 پیکو فاراد   یک عدد
1عدد خازن 10 نانو فاراد
1 عدد خازن 220 نانو فاراد
2 عدد خازن 100 نانو فاراد
1 عدد مقاومت 1.5 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 12 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 240 کیلو اهم
2 عدد مقاومت 1 مگا اهم
1 عدد مقاومت 100 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 1.8 مگا اهم
1 عدد مقاومت 9.1 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 470 کیلو اهم
1 عدد آی سی ICL7107
4 عدد 7egment آند مشترک
برد بورد
سیم تلفنی

نقشه مدار

پایه 1 این آی سی تغذیه مثبت و پایه 26 تغذیه منفی است.
مدار تغذیه دوبل 5 ولت را جهت تغذیه این آی سی ببندید.

حال خروجی مثبت 5 ولت این تغذیه دوبل را به پایه 1 آی سی ICL7017 و خروجی منفی 5 ولت را به پایه 26 این آی سی وصل کنید.
پایه های 21،35،32،30 این آی سی را به زمین متصل کنید.زمین در واقع نقطه ای از مدار است.،که دارای ولتاژ صفر است.

پایه های 40 ،39 و 38 پایه های مربوط به اسیلاتور یا نوسان ساز این آی سی است.

پایه 40 را با یک مقاومت 100 کیلو اهم به پایه 39 و دومرتبه از پایه 40 با یک خازن 100 پیکوفاراد به پایه 38 این آی سی متصل نمایید.

پایه های 33 و 34 را با یک خازن 100 نانو فاراد به یکدیگر متصل کنید.

پایه 29 را با یک مقاومت 1.5 کیلو اهم به یک خازن 100 نانو فاراد متصل کنید.از سر دیگر این خازن با یک مقاومت 470 کیلواهم به پایه 28 آی سی و با یک خازن 220 نانو فاراد به پایه 27 آی سی متصلنمایید.

پایه 36 را با یک مقاومت 12 کیلو اهم به مثبت 5 ولت و از همین پایه با یک مقاومت 240 کیلو اهم به زمین وصل کنید.

حال از محلی که می خواهید ولتاژ را اندازه گیری کنید. با یک مقاومت 1.8 مگا اهم به یک سر کناری پتانسیومتر 2.2 کیلو اهم و سر دیگر پتانسیومتر را با یک مقاومت 9.1 کیلو اهم به زمین متصل نمایید. حال سر وسط این پتانسیومتر با یک مقاومت 1 مگا اهم به پایه 31 آی سی متصل کنید.
برای حذف نویزی که از محیط بر روی مقاومت 1 مگا اهم و در نتیجه در پایه 31 ایجاد می شود.
این پایه را با یک خازن 10 نانو فاراد به زمین متصل کنید.تا نویزهای موجود در محیط توسط این خازن تخلیه شود.و مشکلی برای عملکرد صحیح مدار ایجاد نشود.

همانطور که در نقشه می بینید.،ولتاژ ورودی بین سر آزاد مقاومت 1.8 مگا اهم و زمین اندازه گیری می شود.در واقع همیشه ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بین دو نقطه گرفته می شود.

برای امتحان این مدار ورودی مثبت و منفی یک باطری یا منبع تغذیه متغییر را توسط دو سیم به این دو سر اعمال کنید.
در باطری ما ولتاژ متغیر نداریم در این حالت ولتمتر ولتاژ ثابتی را نشان می دهد.
اما در مورد منبع تغذیه متغییر با کم و زیاد کردن ولتاژ در منبع تغذیه شاهد تغییرات آن در 7segment ها می شوید.

نحوه اتصال 7segment ها به مدار

اگر به شکل این آی سی در نقشه نگاه کنید.، متوجه می شوید این آی سی دارای پایه های A1 تا G1 برای اولین 7segment
A2 تا G2 برای دومین 7segment
A3 تا G3 برای سومین 7segment
پایه 20 این آی سی نیز تعیین کننده پلاریته ولتاژ ورودی است.

در مورد پلاریته به طور مثال اگر از ورودی های مثبت و منفی تغذیه،ورودی مثبت را به سر آزاد مقاومت 1.8 مگا اهم متصل کنید و سر منفی آنرا به زمین متصل کنید.در این صورت پلاریته مثبت است.حال اگر این کار رابرعکس انجام دهید.به صورتیکه ورودی منفی منبع تغذیه به سر آزاد مقاومت 1.8 مگا اهم و سر مثبت به زمین متصل باشد.شما شاهد علامت منفی بر روی 7segment ای که جهت تعیین پلاریته در نظر گرفته اید.،خواهید بود.
پایه های a,b,c,d,e,f و g این قطعه الکترونیکی در کنار نقشه کاملا مشخص است.

برای جلوگیری از شلوغی در نقشه از کشیدن خروجی های پایه های مربوط به 7segment آی سی به 7segmentخودداری کردم.، این پایه های مربوط به آی سی و پایه های a تا g یک 7segment در نقشه کاملا مشخص شده است.

من از دو 7segment استفاده کردم.،و با کم و زیاد کردن ولتاز منبع تغذیه تا رنج انتهایی آن، که در حدود 40 ولت dc بود.،به صورت دقیق ولتاژ را در این دو 7segment مشاهد کردم.

اگر می خواهید.،پلاریته پتانسیل ورودی را نیز تعیین کنید. پایه 20 این آی سی را به پایه g یک 7segment که به پایه های دیگر این آی سی متصل نیست.، وصل کنید.در این حالت اگر ولتاژ ورودی منفی یا دارای اختلاف پتانسیل منفی باشد.علامت منفی در این 7segment قابل مشاهده است.در واقع از این 7segment تنها، از پایه g استفاده کنید.

تنظیم کردن ولتمتر

پتانسیومتر 2.2 کیلو اهم در این مدار جهت کالیبره کردن به کار می رود.
ولتاژ منبع تغذیه را یک بار با یک ولتمتر دیگر اندازه گیری کنید.،و این مقدار را به خاطر بسپارید.و حال ولتاژ منبع تغذیه را با ولتمتری که ساخته اید اندازه بگیرید.اگر مقدار دیده شده در 7segment کمتر یا بیشتر از ولتمتر دیگر بود.این پتانسیومتر 2.2 کیلو اهم را با پیچ گوشتی ساعتی آنقدر به چپ و راست بچرخانید.تا ولتاژ خوانده شده در ولتمتری که شما ساخته اید.،با ولتاژی که در ولتمتر دیگر نشان داده شد.، یکسان باشد.

مشاهده پالس مربعی شکل

در پایه های مربوط به اسیلاتور این آی سی زمانیکه تغذیه آن وصل باشد.،و اسیلسکوپ نیز در اختیار داشته باشید.می توانید پالسی مربعی شکل را در پایه 38 این آی سی و مشتق این پالس را در پایه 40 مشاهده کنید.

تغذیه 7segment ها

نوع 7segment های استفاده شده در این مدار آند مشترک است.در واقع می بایست پایه مشترک هر تعداد 7segment که استفاده می کنید.با هم مشترک کنید.،آنگاه این پایه مشترک را با یک مقاومت به ولتاژ مثبت 5 ولت متصل کنید.،پایه مشترک در 7segment پایه وسط آن است.،هر 7segment دو پایه مشترک دارد.همانطور که در نقشه می بینید.،یکی از پایه های مشترک 7segment به جایی وصل نیست.چون این پایه مشترک به پایه مشترک دیگر ارتباط دارد.بنابراین نیازی نیست به جایی متصل شود.

بقیه پایه های a تا g با ورودی صفر تحریک می شوند.یعنی زمانی هر کدام از 7segment ها عددی نشان می دهند که ولتاژ ورودی این پایه ها از سمت آی سی صفر باشند.

در این مدار تغذیه 7segment ها به طور مشترک از یک رگولاتور 7805 گرفته شده که این عمل باعث کشیدن جریان از این رگولاتور و داغ شدن آن می شود.برای این منظور یا بایست از heat sink (خنک کننده) استفاده کنید.یا از رگولاتور 7805 دیگری استفاده کنید.،و ورودی 9 ولت مثبت را به ورودی این رگولاتور نیز بدهید.و خروجی 5 ولت آنرا با یک مقاومت 100 اهم به پایه مشترک 7segment ها که با هم مشترک شده است.متصل نمایید.
یا آنکه ولتاز مثبت 9 ولت ورودی را به صورت مستقیم با یک مقاومت 1 کیلو اهم به پایه مشترک 7segment ها متصل کنید.نقشه مدار