En el siglo actual, si miramos a nuestro alrededor, encontraremos que la mayoría de las cosas que funcionan con electricidad se automatizan, por lo que se requiere menos esfuerzo humano. Los ingenieros están tratando de hacer dispositivos que se puedan integrar con sistemas mecánicos que los hagan funcionar con solo presionar un botón. Vemos que en nuestras casas y oficinas, las cortinas de las ventanas, puertas y terrazas, etc., se deben empujar con la mano para abrirlas y cerrarlas. Esto requiere un poco de esfuerzo humano porque tenemos que levantarnos, movernos hacia la ventana y empujar las cortinas las dos veces mientras las abrimos y cerramos. Este esfuerzo se puede minimizar integrando un circuito eléctrico con él.
Abridor de cortinas y circuito de cierre
Hay muchos circuitos de apertura de cortinas disponibles en el mercado. Son muy eficientes pero muy costosos. El objetivo principal de este artículo es diseñar un circuito que se utilizará para abrir o cerrar las cortinas con solo presionar un botón. Esta solución será tan eficiente como el circuito disponible en el mercado y tendrá un costo muy bajo. Usaremos dos circuitos integrados y un motor paso a paso para realizar esta tarea.
¿Cómo abrir y cerrar el circuito automáticamente?
El corazón de este proyecto son dos nombres de CI como CD4013 y ULN2003 . Estos circuitos integrados se utilizan con algunos componentes más que están fácilmente disponibles en el mercado para hacer un circuito completo. Hay dos flip-flops tipo D que son autónomos, ubicados en este CI CD4013. Estos flip-flops existen en uno de los dos estados, es decir, 0 o 1. La tarea de estos flip-flops es almacenar información. Ambos módulos tienen un pinout. Estos pines son nombres como Datos, Entrada de reloj, Establecer, Restablecer y un par de pines de salida.
Paso 1: recopilación de los componentes (hardware)
El mejor enfoque para iniciar cualquier proyecto es hacer una lista de componentes y hacer un breve estudio de estos componentes porque nadie querrá quedarse en medio de un proyecto solo porque falta un componente. A continuación se muestra una lista de componentes que vamos a utilizar en este proyecto:
- CD4013 IC
- Motor paso a paso
- Resistencia de 5.6k ohmios
- Condensador 1uF
- Veroboard
- Cables de conexión
- Resistencia de 1k ohmios (x2)
- Batería de 9V
Paso 2: Recopilación de los componentes (software)
- Proteus 8 Professional (se puede descargar desde aquí )
Después de descargar el Proteus 8 Professional, diseñe el circuito en él. He incluido simulaciones de software aquí para que sea conveniente para los principiantes diseñar el circuito y hacer las conexiones adecuadas en el hardware.
Paso 3: funcionamiento de un flip-flop D
Un flip-flop tipo D es un flip-flop que tiene su única entrada como DATOS entrada. Se denomina flip flop retrasado (D) porque cuando se le da la entrada en el pin de entrada, los datos aparecerán en el pin de salida después de un tiempo cuando finalice el reloj. De esta manera, los datos se transfieren desde el lado de entrada al lado de salida después de un retraso requerido. Este dispositivo se utiliza como dispositivo de retardo y también se conoce comúnmente como pestillo .
La información binaria de 1 bit se almacena en su entrada de reloj. La línea de entrada controla el flip-flop en este reloj. Esto se usa para decidir si los datos se descartan o se reconocen. La mayoría de las veces, la entrada es una señal de reloj. Si un Binary High significa que se envía un 1 lógico como entrada de reloj, el flip flop almacenará los datos en la línea de datos. La entrada de datos será seguida simplemente por la salida normal, siempre que el estado de la línea de reloj sea ALTO . La línea de entrada de datos se reconocerá tan pronto como la línea del reloj se vuelva binaria baja o lógica 0. Esto significa que se retiene el bit que se almacenó previamente en el flip-flop. Cuando el reloj está bajo, se ignorará.
Paso 4: Diseño del circuito
CD4013 es un circuito integrado que viene en un paquete en línea dual de 14 pines. Sus pin1, pin2, pin13, y pin12 todas son salidas complementarias, pero en ambos pares, un pin es inverso al otro. Por ejemplo, si [in1 muestra 1, entonces pin2 mostrará 0. Similarmente es el caso del otro par de pin12 y pin13. Los pines de datos de este IC son pin5 y pin9 y generalmente, una de las salidas está conectada a ellos. en nuestro circuito pn5 off el IC está conectado a la salida inversora. Pin3 y Alfiler11 se nombran como la entrada de reloj del IC. el flip-flop tipo D funciona cuando estos pines reciben la señal de entrada para proporcionar la entrada a estos pines, se puede usar un multivibrador Astable, hecho por una configuración de transistor, o las puertas lógicas como la puerta NOR se pueden usar para realizar la misma tarea . Estamos usando un transistor para proporcionar la entrada a estos pines. Pin4, Pin6 y Pin8, Pin10 son los pines de ajuste y reinicio del IC respectivamente. La salida se recibirá si alguno de estos pines se eleva. Para protección, estos pines se conectan a tierra a través de una resistencia de alto valor. Alfiler 14 es el pin de suministro del IC y Pin7 es el pin de tierra del IC. La fuente principal está conectada al pin 14 y no debe ser superior a 15V. Si es superior a 15 V, el CI puede quemarse. El terminal negativo de la batería está conectado al pin 7 del IC.
En ULN2003 , pin1 a pin7 son los siete pines de entrada de las configuraciones de Darlington. cada pin está conectado a la base del transistor y se puede cambiar simplemente aplicándole 5V. Pin8 es el pin de tierra del IC y está conectado directamente al terminal negativo de la batería. El pin de prueba de este IC es pin9. pin10 a pin16 son los pines de salida de este IC.
Paso 5: Montaje de los componentes
Ahora, como conocemos las conexiones principales y también el circuito completo de nuestro proyecto, sigamos adelante y comencemos a hacer el hardware de nuestro proyecto. Una cosa hay que tener en cuenta que el circuito debe ser compacto y los componentes deben colocarse tan cerca.
- Tome un Veroboard y frote su lado con la capa de cobre con un papel raspador.
- Ahora coloque los componentes con cuidado y lo suficientemente cerca para que el tamaño del circuito no sea muy grande.
- Realice las conexiones con cuidado utilizando soldador. Si se comete algún error al realizar las conexiones, intente desoldar la conexión y vuelva a soldar la conexión correctamente, pero al final, la conexión debe estar firme.
- Una vez realizadas todas las conexiones, realice una prueba de continuidad. En electrónica, la prueba de continuidad es la verificación de un circuito eléctrico para verificar si la corriente fluye en la ruta deseada (que es con certeza un circuito total). Se realiza una prueba de continuidad estableciendo un pequeño voltaje (cableado en disposición con un LED o una parte que crea conmoción, por ejemplo, un parlante piezoeléctrico) sobre la vía seleccionada.
- Si la prueba de continuidad pasa, significa que el circuito se hizo adecuadamente como se desea. Ahora está listo para ser probado.
- Conecte la batería al circuito.
El circuito se verá como la imagen de abajo:
Diagrama de circuito
Paso 6: Operaciones del circuito
Ahora que está hecho todo el circuito, probémoslo y veamos si funciona como se requiere o no.
- Presione el interruptor S1 . Al hacerlo, el pin 6 del IC1 recibirá voltaje. Mientras esto sucede, el pin6 hará que el estado del pin1 del IC1 sea ALTO con él.
- Cuando esto sucede, el pin2 del IC2 también se pone ALTO . Entonces, esto dará como resultado el movimiento en el sentido de las agujas del reloj del motorreductor porque está conectado a este pin del IC2. Esto comenzará a abrir la cortina.
- Ahora, si la cortina se abre al límite total o si desea detenerla en medio de su camino, solo necesita presionar el interruptor S2 . El interruptor S2 está conectado al Pin4 del IC1. El propósito de esto Reiniciar El pin aquí es para detener la rotación del motor cuando la cortina debe detenerse restableciendo el estado de IC1.
- Ahora si quieres cerrar la cortina, presiona el interruptor S3 por un momento. Este interruptor está conectado al pin 8 del IC1. El pin8 del IC1 también es un pin fijo.
- Si la cortina está completamente cerrada o si desea detenerla en el medio de su camino, simplemente presione el interruptor S4 . Esto restablecerá el estado del IC y el motor paso a paso dejará de girar.
Este fue todo el procedimiento para hacer que su cortina se abra o se cierre automáticamente. No tiene que levantarse y empujar las cortinas Ahora, solo tiene que presionar los botones sentándose en un lugar y las cortinas se abrirán o cerrarán automáticamente.
