Jednoduchý obvod detektoru lži pomocí tranzistorů

Hraní s elektronikou bylo vždy zábavné, jakmile se naučíte úplně základy toho, jak jednotlivé komponenty fungují a jak je používat v našem obvodu, je poměrně snadné navrhnout, simulovat a vyrobit naše nápady do desky plošných spojů. V tomto projektu pojďme vytvořit jednoduchý zábavný obvod, analyzovat jej a poté vyrobit desku plošných spojů, abychom zlepšili naši křivku učení. Koncept tohoto obvodu detektoru lžije to, že předpokládáme, že když člověk leží, tak trochu načerpá svou úroveň úzkosti, díky čemuž se potí a vyvine vlhkost na kůži. Poté pomocí tohoto obvodu zjistíme, zda je na jeho pokožce vlhkost, a na základě výsledku svítíme a LED, zelená pro pravdu a červená pro lež. Samozřejmě ano, nelze to považovat za detektor lži, ale můžete to použít ke hraní s přáteli a zábavě. Více než to se můžete naučit. Pojďme tedy začít…

Potřebné materiály:

Chlebová deska
Tranzistor BC547 (3Nos)
LED (2 nosy)
Kondenzátor (100nF)
Rezistory (1M, 10K, 470, 47K)
Potenciometr (50K nebo 100K)
Připojovací vodiče

Schéma zapojení a vysvětlení:

Nepřejdeme hned do schématu zapojení. Dejte si minutu na přemýšlení, jak by tento obvod detektoru lži ve skutečnosti byl. Takže máme dvě LED, které je třeba zapnout nebo vypnout na základě odporu naměřeného (souvisí s vlhkostí) mezi dvěma prsty. Jak s tím vlastně můžeme jít?

Vzhledem k tomu, že přepínáme LED, samozřejmě potřebujeme tranzistory a hodnota odporu měřená mezi dvěma prsty se nebude příliš lišit s ohledem na vlhkost, takže potřebujeme nějaký zesilovač, který by mohl být také vyroben pomocí tranzistoru. Dost vodítek! zkuste něco na vlastní pěst a podívejte se do schématu zapojení níže:

Toto je obvod, který použijeme. Konektor P3 je pro napájecí napětí (2 je + 9V a 1 je uzemněn). Polštářky P1 a P2 jsou místem, kde musíte položit prsty. Nyní to analyzujme, abychom věděli, jak to funguje.

Pokud se podíváte blíže, zjistíte, že tranzistor Q3 a Q1 rozhoduje o stavu LED D2 a tranzistor Q2 rozhoduje o stavu LED D1. Rezistor R5 a R6 tvoří dělič potenciálu, ve kterém je hodnota R6 vystavena změnám, protože má napříč polštářky P1 a P2. Takže kdykoli jsou prsty umístěny, hodnota R6 se bude lišit. Tato variace ovlivňuje základní napětí tranzistoru Q3. Tranzistory Q3 a Q1 jsou připojeny jako Darlingtonův pár, a proto malá změna základního napětí Q3 ovlivní Q1. Na základě odporu prstu se tedy tranzistor Q1 a Q3 rozhodne buď zapnout, nebo vypnout LED D2.

LED D2 se rozsvítí, pouze pokud je tranzistor Q1 zapnutý, ale když tento tranzistor přejde, napětí na základně tranzistoru Q2 bude nízké, takže LED D1 zůstane vypnutý. Základní napětí tranzistoru Q2 lze regulovat potenciometrem (50K). Takže můžete použít tento potenciometr pro nastavení citlivosti obvodu.

Pracovní koncept obvodu detektoru lži:

Výše uvedený obvod byl simulován v ISIS Proteus, aby se zkontrolovalo, zda funguje podle očekávání. Před vlastním sestavením se vždy doporučuje otestovat váš obvod pomocí simulace. V simulaci se odpor R6 považuje za odpor prstu. Pokud není vložen žádný prst, hodnota rezistoru je nekonečno. Takže simulujte tuto podmínku, právě jsem zmínil hodnotu 99999K.

Zelená LED se rozsvítila, když není přiložen žádný prst, protože základní napětí Q1 a Q2 je kolem 3,2 napětí, a proto tranzistor svítí, aby zelená LED svítila. Současně se zapnutím tranzistoru Q2 poklesne základní napětí na tranzistoru Q3 na přibližně 1,4 V, což udrží tranzistor Q3 vypnutý, a proto červená LED zhasne.

Nyní předpokládejme, že jsme umístili prst přes odpor R4, a proto hodnota R6 klesne na 50 ohmů. To ovlivní hodnotu rezistoru R4, a proto červená LED svítí, jak je znázorněno níže.

Nyní je pokles napětí na rezistoru R4 menší, a proto je základní napětí tranzistoru Q1 a Q2 téměř 0V, jak je uvedeno výše. Tím je udržíte vypnuté a zelená LED tedy nebude svítit. Ale protože je tranzistor Q2 vypnutý, celé napájecí napětí se rozdělí mezi odpor R1 a základnu Q3. Díky tomu je základní napětí Q3 3 V, což je dostatečné pro jeho zapnutí. Pomocí potenciometru můžete ještě více doladit základní napětí. Pokud je tranzistor Q3 zapnutý, rozsvítí se také červená LED, jak je uvedeno výše.

Ověření okruhu pomocí kontaktního pole:

Jak již bylo řečeno, chystáme se vyrobit PCB pro tento projekt detektoru lži. Ačkoli simulace funguje podle očekávání, začátečníkům se vždy doporučuje otestovat obvod pomocí nepájivého pole před samotnou výrobou desky plošných spojů. Tímto způsobem se můžete ujistit, že obvod funguje podle očekávání a komponenty jsou také k dispozici a fungují. Můj testovací obvod na prkénku vypadal níže asi takhle

Jakmile jste s Breadboardem spokojeni, sestavte si čas a pokračujte s PCB.

Návrh obvodů a desek plošných spojů pomocí EasyEDA:

K návrhu tohoto obvodu detektoru lži jsme zvolili online nástroj EDA s názvem EasyEDA. EasyEDA jsem dříve používal mnohokrát a zjistil jsem, že je velmi pohodlné ho používat, protože má dobrou sbírku stop a jeho open-source. Podívejte se zde na všechny naše projekty PCB. Po návrhu desky plošných spojů si můžeme objednat vzorky desek plošných spojů pomocí jejich levných výrobních služeb desek plošných spojů. Nabízejí také službu sourcingu komponent, kde mají velkou zásobu elektronických součástek a uživatelé si mohou objednat požadované komponenty spolu s objednávkou PCB.

Při navrhování své obvodů a PCB, můžete také vytvořit svůj okruh a PCB navrhne veřejnou, takže ostatní uživatelé mohou kopírovat nebo upravovat a mohou využít výhod plynoucích ze tam jsme také celý náš obvodu a rozložení PCB veřejnosti pro tento detektor lži obvodu, zkontrolujte níže uvedený odkaz:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

Zloženie: 100% bavlna.

Můžete zobrazit libovolnou vrstvu (nahoře, dole, Topsilk, bottomsilk atd.) Desky plošných spojů výběrem vrstvy z okna „Layers“.

Můžete si také prohlédnout desku plošných spojů, jak bude vypadat po výrobě pomocí tlačítka Zobrazit fotografie v EasyEDA:

Výpočet a objednávání vzorků online:

Po dokončení návrhu této desky plošných spojů detektoru lži si můžete desku plošných spojů objednat přes JLCPCB.com. Chcete-li objednat desku plošných spojů z JLCPCB, potřebujete soubor Gerber. Chcete-li stáhnout soubory Gerber z vašeho PCB, jednoduše klikněte na tlačítko Fabrication Output na stránce editoru EasyEDA a poté stáhněte ze stránky objednávky EasyEDA PCB.

Nyní přejděte na JLCPCB.com a klikněte na Quote Now nebo tlačítko , poté můžete vybrat počet PCB, které chcete objednat, kolik měděných vrstev potřebujete, tloušťku PCB, hmotnost mědi a dokonce i barvu PCB, jako je snímek je uvedeno níže:

Poté, co vyberete všechny možnosti, klikněte na „Uložit do košíku“ a poté se dostanete na stránku, kde můžete nahrát svůj soubor Gerber, který jsme stáhli z EasyEDA. Nahrajte svůj soubor Gerber a klikněte na „Uložit do košíku“. A nakonec kliknutím na Pokladna bezpečně dokončete objednávku, poté dostanete své PCB o několik dní později. Vyrábějí desku plošných spojů za velmi nízkou cenu, což je 2 $. Jejich doba výroby je také velmi kratší, což je 48 hodin s dodávkou DHL 3-5 dní, v podstatě dostanete PCB do týdne od objednání.

Po několika dnech objednání desek plošných spojů jsem dostal vzorky desek plošných spojů v pěkném obalu, jak je znázorněno na obrázcích níže.

A poté, co jsem dostal tyto kousky, jsem pájel všechny požadované komponenty přes PCB a připojil jsem k nim 9v baterii.

Obvod detektoru lži v akci:

Jakmile sestavíte svoji desku, je čas se pobavit. Jednoduše jej zapněte pomocí 9V baterie a měli byste vidět, jak zelená LED stoupá vysoko. Pokud zkratujete dva žluté vodiče, měla by se rozsvítit zelená LED a červená by se měla rozsvítit. Pokud ano, znamená to, že vše funguje podle očekávání. Nyní se ujistěte, že je na ruce trochu vlhkosti, a položte prst na vodiče. To by mělo způsobit rozsvícení zelené LED a červené zhasnutí. Pokud ne, nastavte potenciometr, dokud se LED nerozsvítí červeně.

Kompletní fungování projektu najdete ve videu níže. Nyní je obvod kalibrován a je připraven na žert. Protože jsme použili desku plošných spojů, projekt je vysoce přenosný, a proto jej můžete vzít svým přátelům a pobavit se na tom. Doufám, že jste projekt spustili a něco jste se z toho naučili. Pokud máte nějaké potíže s uvedením této věci do práce, neváhejte použít sekci komentářů níže.