Viděli jste systém automatického stěrače v luxusních automobilech, kde se stěrač čelního skla automaticky aktivuje, když je déšť nebo pokud je na čelním skle voda. Elektronický stěrač je velmi běžné zařízení, které je připevněno v každém automobilu k otření vody na čelním skle během deště. Obecně jsou ale ovládány ručně a musíme je zapnout ručně. Ale dnes budeme stavět systém automatického stěrače s detekcí deště pomocí 555 Timer IC. Tento obvod automaticky detekuje dešťové srážky a aktivuje stěrač, aby vyčistil čelní sklo.
Požadované komponenty:
- 555 IC časovač
- L293D
- IC LM358
- Tranzistor BC557
- Rezistory (1K, 10K, 2,2M)
- Kondenzátory (0,01uf, 0,47uf)
- Stejnosměrný motor
- Dešťový senzor
- Napájení (5-12 V)
Schéma zapojení a vysvětlení:
Tento automatický řídicí obvod stěrače s detekcí deště lze rozdělit na čtyři části. První část obsahuje 555 IC v Astable Mode, druhá část obsahuje komparátor LM358, třetí část má obvody motoru Driver pomocí L293D a čtvrtou částí je detektor deště.
Pro Astable Multivibraror jsme použili 555 Timer IC pro generování pulzu každé 2-3 sekundy (v závislosti na hodnotě kondenzátoru), což znamená, že 555 Timer IC je nakonfigurován v Astable režimu. Výstup Astable Multivibrator je přímo připojen k invertujícímu pinu komparátoru LM358 a pinu č. 7 ovladače motoru L293D. Výstup komparátoru je přímo připojen na pin 2 IC ovladače motoru. Komparátor LM358 IC se zde používá k porovnání výstupního napětí a referenčního napětí časovače IC 555 na neinvertujícím terminálu komparátoru, nastaveného pomocí obvodu děliče napětí (R3 a R4). Byly použity dvě LED diody, jedna na výstupu obvodu 555 Astable a druhá na výstupu komparátoru LM358. K detekci vody nebo deště se používá detektor vody nebo dešťový senzor. Výstup Astable Multivibrator a Comparator je aplikován na ovladač motoru IC L293D, který bude dále pohánět motor stěrače. Celý obvod lze napájet pomocí baterie 5v-12v v závislosti na aplikaci.
Pracovní vysvětlení:
Práce tohoto Automatic Rain Sensing Car Wiper projektu je jednoduchý. Jak jsme již vysvětlili, tento obvod má čtyři části, jmenovitě Astable Multivibrator, Comparator, Motor Driver a Rain Detector. Když kapky deště padají přes dešťový senzor, spustí se PNP tranzistor BC557 a PNP tranzistor zapne napájení celého obvodu a obvod začne fungovat, dokud na dešťovém senzoru nebude voda. Nyní po zapnutí napájení začne Astable Multivibrator oscilovat na nakonfigurované frekvenci.
Nyní, když výstup 555 IC časovače jde VYSOKÝ, pak komparátor LM358 dává LOW výstup a když výstup 555 IC jde LOW, pak výstup komparátoru jde VYSOKÝ. A použitím těchto dvou výstupů se stejnosměrný motor otáčí ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček a připojený stěrač se otáčí zprava doleva a zleva doprava, přes Motor Driver IC L293D. Takto stěrače automaticky vnímají déšť a aktivují se. Zůstanou aktivovány, dokud na dešťovém senzoru není voda, jakmile se voda odpaří, zastaví se stěrače. Pro indikaci se zde také používají dvě LED. Celé fungování tohoto projektu si můžete prohlédnout ve videu níže.
Stavba dešťového senzoru:
Dešťový senzor se také nazývá dešťový detektor nebo detektor vody. Jsou sice snadno dostupné v jakémkoli elektronickém obchodě nebo v jakémkoli elektronickém obchodě online, ale můžete si je snadno vytvořit i doma. Zde stručně vysvětlujeme kroky:
Krok 1: Vezměte desku z měděného plátku o délce cca. 2 palce délky a stejné šířky a otřete jej pomocí brusného papíru.
Krok 2: Nyní vezměte černou pásku nebo pásku na violoncello a přilepte ji na desku Clad, jak je znázorněno na obrázku.
Krok 3: Pod černou páskou potřebujeme pouze měděné stopy. Musíme tedy odstranit veškerou další měď kromě černé pásky. Za tímto účelem připravte roztok chloridu železitého (FECL3) přidáním 2–3 čajové lžičky chloridu železitého do vody. Toto řešení se nazývá svědění. Vložte PCB do tohoto řešení na cca. půl hodiny.
Krok 4: Chlorid železitý bude reagovat a odstraňovat odkrytou měď a nebude reagovat s maskovanou mědí pod černou páskou. Nyní vyjměte desku plošných spojů z roztoku, aniž byste se roztoku dotkli, a odstraňte černé pásky.
Krok 5: Nakonec pájejte dva vodiče na dvou vytvořených „stopách“ měďáků, jak je znázorněno na obrázku, a máte dešťový senzor připraven k použití.
Doporučujeme také projít si tento článek: Jak si vyrobit desku plošných spojů doma, než si sami postavíte dešťový senzor.