Parkeringssensor: Introduktion: 23 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Denna bilparkeringssensorkrets med IR -sändtagare och LM324 -assistent kan skydda din bil från eventuella skador vid bakåtvänd parkering. Den indikerar bilens avstånd från något föremål och larmar när den når nära väggen eller föremålet och måste stoppas. I denna instruktionsbok har jag skapat PCB -layouten för sensorer med CAD Soft EAGLE. Jag har också testat kretsen på en brödbräda. PCB-design i EAGLE är en tvåstegsprocess. Först utformar du din schematik, sedan lägger du ut ett kretskort baserat på den schematiska.

Steg 1: VAD VI BEHÖVER

CAD Soft EAGLE- EAGLE är ett scriptbart elektroniskt designautomatiseringsprogram (EDA) med schematisk insamling, kretskortlayout, auto-router och datorstödd tillverkning (CAM).

Steg 2: LADDA NER, INSTALLERA OCH KÖR

Här är länken för gratis nedladdning: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-download Ta tag i den senaste versionen som matchar ditt operativsystem (programvaran är tillgänglig för Windows, Mac och Linux). EAGLE installerar precis som alla gamla program, det extraherar själv och presenterar sedan en rad dialogrutor för att konfigurera installationen. Efter installationen visas ett fönster där du måste licensiera eagle -programvaran. Första gången du öppnar EAGLE kommer du att få en kontrollpanel. Här finns det många ikoner som kan användas för att skapa ett nytt projekt, hantera bibliotek, lägga till nya bibliotek och många fler.

Steg 3: Ladda ner de obligatoriska biblioteken

Nu är du redo att skapa projekt i CAD Soft EAGLE.

Till exempel: I den här instruktionsboken laddade vi ner ett bibliotek med LM324

(för gratis nedladdning av LM324)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Steg 4: Skapa projekt

Nu ska vi börja skapa ett nytt projekt. gå först till kontrollpanelen, klicka på projektikonen. Nu högerklickar du på katalogen där du vill att projektet ska leva (som standard skapar EAGLE en "örn" -katalog i din hemmapp) och väljer "Nytt projekt". Namnge sedan din nyskapade projektmapp. För detta projekt gör vi faktiskt en parkeringssensor. Därför kommer namnet att vara "Parking_Sensor".

Steg 5: Skapa en schematisk

Nu kommer vi att skapa en schematisk för vårt projekt som heter "Parking_Sensor". För att lägga till en schematisk bild i en projektmapp, högerklicka på mappen, gå till "Ny" och välj "Schematisk". Nu kommer du att presenteras med schematisk redaktör.

Steg 6: Lägga till delar i ett schema

Här kommer vi att lägga till komponenterna med hjälp av ADD -verktyget, lägga till ramen, lägga till effektingången, lägga till kontakterna. Schematisk design är en tvåstegsprocess. Först måste du lägga till alla delarna i det schematiska bladet, sedan måste dessa delar kopplas ihop.

Steg 7: Använda ADD Tool

ADD -verktyget - (i det vänstra verktygsfältet eller under redigeringsmenyn) - är vad du ska använda för att placera varje komponent i schemat. ADD -verktyget öppnar en biblioteksnavigator, där du kan expandera specifika bibliotek och titta på de delar det innehåller. Med en del vald till vänster bör vyn till högerhalva uppdateras för att visa både den schematiska symbolen för delen och dess paket. Här kommer vi att lägga till en given lista över komponenter: Delbeskrivning | Bibliotek |

LM324P | Texas instrument |

LED | Adafruit |

10K motstånd | Adafruit |

1K -resistorer | Adafruit |

330 ohm | Adafruit |

470 ohm | Adafruit |

15K | Adafruit |

4,7K | Adafruit |

Fotodiod | Siemens |

Steg 8: Lägg till en ram

Ramen är inte en kritisk komponent för vad som kommer att bli den sista PCB -layouten, men det håller din schematisk utseende ren och organiserad. Den ram som du vill lägga till, den ska finnas i SparkFun-Aesthetics-biblioteket, och den heter FRAME-LETTER. Hitta det genom att antingen söka eller navigera och lägga till det i schemat. När du har valt den del du vill lägga till, kommer den att "lysa" och börja sväva runt efter muspekaren. För att placera delen, vänsterklicka (en gång!). Efter att du har placerat en del antar tilläggsverktyget att du vill lägga till en annan - en ny ram bör börja följa markören. För att komma ur tilläggsläget, antingen slå Escape (ESC) två gånger eller bara välja ett annat verktyg.

Steg 9: Spara och spara ofta

För att spara antingen gå till Arkiv> Spara, eller klicka bara på den blå diskettikonen. För detta projekt, "Parking_Sensor".

Steg 10: Lägga till strömförsörjningen

Därefter lägger vi till olika delar som alla är avsedda för vår spänningsförsörjning. Använd tilläggsverktyget för dessa delar: Delbeskrivning | Bibliotek |

3,5 mm kopplingsplint | Adafruit |

VCC | SparkFun-Estetik |

GND | SparkFun-Estetik |

Steg 11: Anslutning av schemat

När alla delar har lagts till i schemat är det dags att koppla ihop dem. Vi kommer att använda nätverktyg eftersom det gör ett bättre jobb med att ansluta komponenter.

Steg 12: Använda NET Tool

För att använda NET-verktyget, håll muspekaren över slutet av en nål (så nära som möjligt, zooma in om du måste) och vänsterklicka en gång för att starta en tråd. Nu ska en grön linje följa muspekaren. För att avsluta nätet, vänsterklicka på antingen en annan pin eller ett nät. Börja dirigera hela kretsen. Börja tillbaka uppe till vänster och rutt din krets. När ett nät delas upp i två riktningar skapas en knutpunktsnod. Detta betyder att alla tre skärande nät är anslutna. Om två nät korsar, men det inte finns någon korsning, är dessa nät inte anslutna. Börja sedan dirigera hela din krets.

Steg 13: Namn och värden

Varje komponent i schemat ska ha två redigerbara textfält: ett namn och ett värde. En parts värde låter dig definiera unika egenskaper hos den delen. Till exempel kan du ställa in ett motståndsresistans eller en kondensatorns kapacitans.

Till exempel: I denna instruerbara har jag namngivit och gett värden:

LED1 - IR -sändare

D1 --- IR-mottagare

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

Kopplingsplint-- Strömförsörjning

Steg 14: Förvandla din schema till en kortlayout

Så här konverterar du schemat till en PCB -layout:

1. Öppna ditt schematiska projekt från Autodesk EAGLE -kontrollpanelen.

2. Högst upp i gränssnittet väljer du SCH/BRD sch-brd-ikonen. Detta kommer att börja processen med att generera en PCB -layout baserad på komponenterna och kablarna i din schema.

3. Välj Ja om du får en varningsdialog som säger att.brd -filen inte finns och att du vill skapa den från schemat. För att växla från den schematiska redigeraren till det relaterade kortet, klicka helt enkelt på kommandot Generera/växla till styrelsen - (i det övre verktygsfältet eller under Arkiv -menyn) - vilket bör leda till att ett nytt styrelsefönster öppnas. Alla delar du lade till från schemat ska vara där, staplade ovanpå varandra, redo att placeras och dirigeras.

Steg 15: Ordna styrelsen

Om du inte redan har gjort det, klicka på ikonen Generera/växla till styrelsen i schematisk redigerare för att skapa en ny PCB -design baserad på schemat:

Den nya kortfilen ska visa alla delar från schemat. Guldlinjerna, kallade Airwires, ansluter mellan stiften och återspeglar nätanslutningarna du gjorde på schemat. Det bör också finnas en svag, ljusgrå kontur av en bräddimension till höger om alla delarna. Vårt första jobb i denna PCB -layout kommer att vara att ordna delarna och sedan minimera arean på vår PCB -dimensionskontur. PCB -kostnader är vanligtvis relaterade till brädets storlek, så en mindre bräda är en billigare bräda.

Steg 16: Rörliga delar

Med hjälp av MOVE -verktyget kan du börja flytta delar i måttboxen. Medan du flyttar delar kan du rotera dem genom att antingen högerklicka eller ändra vinkeln i listrutan nära toppen. Hur du ordnar dina delar har en enorm inverkan på hur lätt eller svårt nästa steg blir. När du flyttar, roterar och placerar delar är det några faktorer du bör ta hänsyn till. Överlappa inte delar: Alla dina komponenter behöver lite utrymme för att andas. De gröna via -hålen behöver också en bra bit mellan dem. Kom ihåg att de gröna ringarna är exponerade koppar på båda sidor av brädet, om koppar överlappar varandra kommer strömmar att korsas och kortslutningar kommer att hända. Minimera skärande Airwires: Medan du flyttar delar, märk hur Airwires rör sig med dem. Att begränsa korsande Airwires så mycket du kan kommer att göra routing mycket enklare i längden. Medan du flyttar delar, tryck på RATSNEST -knappen - för att få Airwires att räkna om. Krav på delplacering: Vissa delar kan kräva särskild hänsyn under placeringen. Stramare placering innebär en mindre och billigare bräda, men det gör också routningen svårare.

Steg 17: Routing the Board

Öppna Autorouter, oroa dig inte för dessa andra flikar för tillfället, klicka på Auto för 1 topp. och N/A för 16 botten, klicka bara på OK.

Autorouter kommer inte alltid att kunna slutföra jobbet, så det är fortfarande viktigt att förstå hur man manuellt dirigerar kuddar (plus att manuella rutter ser mycket bättre ut). Efter att ha kört autorouter, markera statusrutan längst ner till vänster för att se hur det gick. Om det står något annat än "Optimerad: 100% klar", har du fortfarande lite att göra. Gå till Display -ikonen och klicka för lager topp, botten, kuddar, vias, unrouted och dimensioner, klicka nu på Apply och sedan OK Nu, försök att dra ner Routing Grid från 50mil 10mil. Nu kommer du att presenteras med fönstret som visas på bilderna.

Det finns massor av optimeringar och inställningar som ska göras i autorouter. Om du vill gräva djupare i ämnet kan du kolla in EAGLE: s manual där ett helt kapitel ägnas åt det. Efter att alla optimeringar har gjorts. Gå till displayikonen igen och tryck på ALL och sedan på Apply och sedan OK. Alla dina komponenter kommer att synas för dig.

Steg 18: Justera måttskiktet

Nu när delarna är placerade börjar vi få en bättre uppfattning om hur brädan kommer att se ut. Nu behövde vi bara fixa vår dimensionskontur. Du kan antingen flytta måttlinjerna som redan finns eller bara börja om från början. Använd verktyget DELETE för att radera alla fyra måttlinjerna. Använd sedan WIRE -verktyget för att rita en ny kontur. Innan du ritar något går du till alternativfältet och ställer in lagret på 20 Dimension. Även där uppe kanske du vill skruva ner bredden lite.

Steg 19: Finisher

Det finns många sätt att avsluta ditt projekt som:

• Lägga till kopparhäll
• Lägger till silkscreen

Men här har jag inte använt någon av dessa. Efter detta gick jag direkt till steget Export.

Steg 20: Exportera schema och layout

Starta Eagle och öppna tavlan för ditt projekt.

Stäng av rutnätet via menyn View-> Grid eller med kommandot: "grid off".

Stäng av alla lager utom de som du vill skriva ut. Jag gillar att se lager 1, 17, 18 och 20. Det är topp, dynor, vias och dimension. Om din tavla är dubbelsidig vill du bara skriva ut en sida i taget.

Om bakgrunden är svart måste vi göra den vit. Gör detta via dialogrutan Alternativ-> Användargränssnitt eller använd kommandot: “set palette white; fönster;".

Arkiv-> Exportera-> Bild.

Välj en målfil. Jag föredrar att använda-p.webp

Markera kryssrutan Monokrom.

Ändra upplösningen till en multipel av skärmens dpi. Standardskärmupplösningen i Windows är 96 dpi så jag använder normalt 555.

Klicka på Ok för att exportera bilden.

Steg 21: Arbeta

Det mottagna av IR -mottagaren förstärks av operationsförstärkaren U2: A. Motstånd R4 och C4 bildar toppdetektor för att detektera toppen av den förstärkta signalen. Utgången från driftförstärkaren är hög när icke-inverterande spänning är större än inverterad spänning. Utgångsspänningen är låg när inverteringsspänningen är större än icke-inverterande spänning. I kretsen ovan fungerar spänningarna vid icke -inverterande stift i komparatorer som en referensspänning och inverterande ingångsspänningar vid komparatorer jämförs med referensspänningar för att producera utsignalen. Här används motstånd R8 till R11 för att ställa in olika referensspänningar vid sina icke inverterande stift. Motstånden R12, R13 och R14 används för att skydda lysdioderna från höga spänningar.

Steg 22: Njut

Efter allt detta är du klar. Nu kan du skicka dina layouter till leverantören för tillverkning.

Steg 23: Applikationer

Denna krets kan användas i bilar för att parkera bilen säkert.

Vi kan använda denna krets för att mäta avståndet.

Vi kan också använda denna krets som IR -vätskenivådetektor genom att göra några ändringar.