3 тэнхлэгтэй соронзон орны мэдрэгч: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Утасгүй цахилгаан дамжуулах систем нь уламжлалт утастай цэнэглэгчийг орлуулахад сайн байна. Жижиг биоанагаахын суулгацаас эхлээд асар том цахилгаан машинуудыг утасгүй цэнэглэх хүртэл. Утасгүй сүлжээний судалгааны салшгүй хэсэг нь соронзон орны нягтралыг багасгах явдал юм. Ионжуулдаггүй цацрагийн хамгаалалтын олон улсын комисс (ICNIRP) нь хүмүүс болон хүрээлэн буй орчныг хортой хортой нөлөөнөөс хамгаалах зорилгоор ионжуулдаггүй цацрагийн (NIR) эрүүл мэнд, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн талаар шинжлэх ухааны зөвлөгөө, удирдамж өгдөг. NIR гэдэг нь хэт ягаан туяа, гэрэл, хэт улаан туяа, радио долгион гэх мэт цахилгаан соронзон цацраг, хэт ягаан туяа, хэт авиан гэх мэт механик долгионыг хэлдэг. Утасгүй цэнэглэх систем нь ээлжлэн соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ойр орчмын хүн, амьтдад хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм. Эдгээр талбаруудыг илрүүлж, бодит туршилтын тохиргоонд оруулахын тулд Aaronia SPECTRAN NF-5035 спектрийн анализатор гэх мэт соронзон орны хэмжих төхөөрөмж шаардлагатай. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн 2000 доллараас дээш үнэтэй бөгөөд овор хэмжээ багатай тул талбайг хэмжих шаардлагатай нарийн орон зайд хүрч чадахгүй байж магадгүй юм. Нэмж дурдахад эдгээр төхөөрөмжүүд нь утасгүй цахилгаан дамжуулах системд энгийн талбайн хэмжилт хийхэд шаардагдахаас илүү олон онцлог шинж чанартай байдаг. Тиймээс хээрийн хэмжих хэрэгслийн жижиг, хямд хувилбарыг бүтээх нь үнэ цэнэтэй байх болно.

Одоогийн төсөл нь соронзон орны мэдрэгч ПХБ -ийн дизайн, түүнчлэн соронзон орны мэдрэгдсэн утгыг боловсруулж OLED эсвэл LCD дэлгэц дээр харуулах нэмэлт төхөөрөмжийн загварыг багтаасан болно.

Алхам 1: Шаардлага

Төхөөрөмж нь дараахь шаардлагыг тавьдаг.

1. Соронзон орныг 10 - 300 кГц -ийн хооронд хэмжих
2. Талбарыг 50 uT хүртэл нарийвчлалтай хэмжих (ICNIRP -ээс тогтоосон аюулгүй байдлын хязгаар нь 27 uT байна)
3. Бүх гурван тэнхлэгт талбаруудыг хэмжиж, үр дүнг нь тухайн цэг дээрх бодит талбарыг олж аваарай
4. Соронзон орныг гар тоолуур дээр харуулна
5. Талбар нь ICNIRP -ийн тогтоосон стандартаас давсан тохиолдолд анхааруулах заагчийг харуулна
6. Төхөөрөмжийг үнэхээр зөөврийн болгохын тулд батерейны ажиллагааг оруулна уу

Алхам 2: Системийн тойм

Алхам 3: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгох

Энэ алхам нь энэ төслийн хамгийн зөв бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгохын тулд маш их тэвчээр шаарддаг бөгөөд энэ нь хамгийн их цаг хугацаа шаарддаг алхам юм. Бусад электроникийн төслүүдийн нэгэн адил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгохдоо өгөгдлийн хүснэгтийг сайтар шалгаж, бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд хоорондоо нийцэж байгаа эсэхийг шалгах шаардлагатай бөгөөд энэ тохиолдолд соронзон орон, давтамж, хүчдэл гэх мэт бүх ажиллагааны параметрүүдийн хүссэн хязгаарт ажиллах шаардлагатай болно.

Соронзон орны мэдрэгч ПХБ -ийн сонгосон гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хавсаргасан excel хуудсан дээр авах боломжтой. Зөөврийн төхөөрөмжид дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг.

1. Tiva C TM4C123GXL микроконтроллер
2. SunFounder I2C цуврал 20x4 LCD дэлгэц
3. Cyclewet 3.3V-5V 4 сувгийн логик түвшний хөрвүүлэгч хоёр чиглэлтэй шилжүүлэх модуль
4. Товчлуурын товчлуур
5. 2 байрлалтай унтраалга
6. 18650 Li-ion 3.7V үүр
7. Adafruit PowerBoost 500 цэнэглэгч
8. Хэвлэмэл хэлхээний самбар (SparkFun эвхэгддэг)
9. Зөрчилдөөн
10. Утас холбох
11. Толгойн зүү

Энэхүү төсөлд шаардлагатай тоног төхөөрөмж дараах байдалтай байна.

1. Гагнуурын төхөөрөмж ба зарим гагнуурын утас
2. Өрөмдлөг
3. Утас таслагч

Алхам 4: Хэлхээний дизайн ба симуляци

Алхам 5: ПХБ -ийн дизайн

LTSpice дээр хэлхээний ажиллагааг баталгаажуулсны дараа ПХБ -ийг зохион бүтээдэг. Зэсийн онгоцыг соронзон орны мэдрэгчийн ажилд саад болохгүй байдлаар зохион бүтээжээ. ПХБ -ийн зохион байгуулалтын диаграм дахь тодруулсан саарал бүс нь ПХБ дээрх зэс хавтгайг харуулав. Баруун талд, боловсруулсан ПХБ -ийн 3D дүрслэлийг мөн харуулав.

Алхам 6: Микроконтроллерийг тохируулах

Энэхүү төсөлд сонгосон микроконтроллер бол Tiva C TM4C123GXL юм. Ардуиногийн микроконтроллерийн гэр бүлийн хувьд одоо байгаа LCD номын санг ашиглахын тулд кодыг Energia -д бичсэн болно. Тиймээс энэ төсөлд зориулж боловсруулсан кодыг Tiva C -ийн оронд Arduino микроконтроллертой хамт ашиглаж болно (хэрэв та зөв зүү хуваарилалтыг ашиглаж, кодыг зохих ёсоор өөрчилсөн бол).

Алхам 7: Дэлгэцийг ажиллуулах

Дэлгэц ба микро хянагч нь I2C холболтоор холбогддог бөгөөд үүнд a +5V тэжээл ба газардуулгаас өөр хоёр утас шаардлагатай. Arduino микроконтроллерийн гэр бүлд (LiquidCrystal номын сан) ашиглах боломжтой LCD кодын хэсгүүдийг Energia -д зөөж ашигласан болно. Кодыг хавсаргасан LCDTest1.ino файлд өгсөн болно.

Дэлгэцийн талаархи зарим хэрэгтэй зөвлөмжийг дараахь видеоноос олж болно.

www.youtube.com/watch?v=qI4ubkWI_f4

Алхам 8: 3D хэвлэх

Дээрх зурагт үзүүлсэн шиг гар төхөөрөмжид зориулсан хайрцаг хийх зориулалттай. Хайрцаг нь самбарыг байрлуулж, утаснуудыг хөндлөнгөөс оролцуулахгүй байхад тусалдаг. Энэхүү хайрцаг нь утсыг дамжуулах хоёр зүслэг, батерейны заагч LED -ийн нэг таслагч, унтраалга, түлхэх товчлуурын унтраалгатай байхаар хийгдсэн болно. Шаардлагатай файлуудыг хавсаргасан болно.

Алхам 9: Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хооронд нь холбох

Боломжтой бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээсийг хэмжиж, Microsoft Visio гэх мэт график хэрэгслийг ашиглан байрлуул. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зохион байгуулалтыг төлөвлөж дууссаны дараа эцсийн бүтээгдэхүүний мэдрэмжийг олж авахын тулд тэдгээрийг байрлалд нь байрлуулах нь зүйтэй юм. Шинэ бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг төхөөрөмжид нэмж оруулсны дараа холболтыг туршиж үзэхийг зөвлөж байна. Интерфэйс хийх үйл явцын тоймыг дээрх зурган дээр харуулав. 3D хэвлэсэн хайрцаг нь төхөөрөмжийг цэвэрхэн харагдуулахаас гадна доторх электроникийг хамгаалах болно.

Алхам 10: Төхөөрөмжийг турших, үзүүлэх

Суулгасан видео нь төхөөрөмжийн ажиллагааг харуулдаг. Товчлуур нь төхөөрөмжийг асаах бөгөөд товчлуурыг ашиглан дэлгэцийн хоёр горимыг хооронд нь сольж болно.