Comment faire un circuit de commutateur d'éclairage de salle de bain automatisé?

Comment faire un circuit de commutateur d'éclairage de salle de bain automatisé?

Dans le siècle actuel, l'automatisation est considérée comme étant mise en œuvre dans presque tout. Des systèmes d'automatisation sont installés dans les bureaux, les maisons, les magasins, les marchés, les lieux de travail, etc. Dans cette course à la technologie, un individu doit choisir les systèmes d'automatisation les plus récents pour se simplifier la vie. En général, dans nos maisons, nous allumons et éteignons les lumières physiquement. Que ce sera bien si les lumières s'allument ou s'éteignent au moment où vous ouvrez ou fermez une porte.

Éclairage automatique des toilettes



Dans ce projet, je vais vous expliquer la meilleure façon de planifier et de fabriquer un circuit de commutation automatique d'éclairage de salle de bain simple, qui allumera par conséquent les lumières lorsque vous entrez dans les toilettes et l'éteindra lorsque vous partirez. En mécanisant ce processus, il existe de nombreux avantages tels que, l'individu n'a pas besoin de penser à éteindre la lumière ou à tout moment où il utilise les toilettes. Le circuit, que vous connaîtrez dans un instant, le fait automatiquement pour cet individu. Le circuit est en outre destiné à consommer moins d'énergie afin que le circuit puisse être utilisé dans n'importe quelle unité familiale ou dans des toilettes ouvertes sans se soucier de la facture d'électricité.



Comment automatiser les lumières des toilettes?

Nous allumons les lumières de nos toilettes lorsque nous y entrons et les éteignons lorsque nous partons. parfois, on oublie d'éteindre les lumières après avoir quitté les toilettes. Cela peut entraîner un gaspillage d'énergie et en outre, la durée de vie des lampes peut diminuer. Pour maintenir une distance stratégique par rapport à ces problèmes, je vais vous indiquer la meilleure façon de faire un circuit simple qui allumera par conséquent les lumières lorsqu'un individu entre dans les toilettes et l'éteindra automatiquement lorsqu'il en sortira.

Étape 1: collecte des composants

Si vous voulez éviter tout inconvénient au milieu d'un projet, la meilleure approche est de faire une liste complète de tous les composants que nous allons utiliser. La deuxième étape, avant de commencer à faire le circuit, est de passer par une brève étude de tous ces composants. Une liste de tous les composants dont nous avons besoin dans ce projet est donnée ci-dessous.



  • Interrupteur Reed avec aimant
  • LM741 OP-AMP IC
  • Module de relais 5V
  • Transistor BC558 PNP
  • Résistance 2 X 10KΩ
  • Résistance 100 ohms
  • Résistance 1k ohms
  • Fils de connexion
  • Batterie
  • Veroboard

Étape 2: étude des composants

À Interrupteur Reed est un interrupteur électronique qui fonctionne grâce au champ magnétique appliqué. Une paire de contacts à lames métalliques flexibles ferromagnétiques est utilisée pour construire l'interrupteur à lames. Ces contacts meta reeds sont fermés dans une enveloppe en verre hermétique. Les contacts sont généralement normalement ouverts lorsqu'un champ magnétique est appliqué, les contacts passent à l'état fermé ou cela peut être un autre moyen de contourner. un alliage nickel-cuivre est généralement utilisé pour réaliser ces contacts car ils sont très faciles à magnétiser. La plupart des commutateurs Reed ont deux contacts ferromagnétiques. Certains d'entre eux n'ont qu'un seul contact ferromagnétique et l'autre est sans aimant. la fonction d'un interrupteur à lames est la même que la fonction d'un relais.

Interrupteur Reed

LM741 est un circuit intégré amplificateur opérationnel. En règle générale, il peut effectuer la plupart des opérations analogiques. Le gain de tension de ce circuit intégré est très élevé, autour de 104, ce qui lui permet de fonctionner dans de larges plages de tension, ce qui en fait l'amplificateur opérationnel le plus préféré. Il est conçu pour effectuer de nombreuses opérations mathématiques comme l'addition, la soustraction, la multiplication, la division, la différenciation, etc. en réalisant un circuit de rétroaction à l'aide d'une résistance ou d'un condensateur. Il est également utilisé à des fins d'amplification et de comparaison. Une protection contre les courts-circuits et un circuit compensateur de fréquence interne sont également intégrés dans le circuit intégré. Son nom 741 indique qu'il dispose de 7 broches fonctionnelles dont 4 sont entrées et 1 broche est pour la sortie. Cet ampli-op est livré avec trois facteurs de forme: un boîtier DIP à 8 broches, un boîtier en métal TO5-8, un SOIC à 8 broches.



LM741

CD4017 est un IC de compteur de Décennie CMOS. Aux endroits où le comptage de plage basse doit être effectué, ce circuit intégré est utilisé. Il peut être compris entre 0 et 10. L'espace sur la carte et le temps requis pour réaliser le circuit sont tous deux réduits lorsque ce circuit intégré est utilisé. La tension d'alimentation d'entrée pour ce circuit intégré est de 3 à 15V. Il est compatible avec Transistor-Transistor Logic (TTL). La vitesse d'horloge de ce circuit intégré est de 5 MHz. Ce circuit intégré a un large éventail d'applications. Il est utilisé dans les industries automobiles, dans la fabrication de dispositifs électroniques médicaux, d'alarmes et de dispositifs d'instrumentation électronique.

CD4017

Un module de relais est un appareil de commutation. Cela fonctionne selon deux modes, Normalement ouvert (NON) et Normalement Fermé (NC) . En mode NON, le circuit est toujours interrompu sauf si vous envoyez un signal HIGH au relais via Arduino. Le mode NC fonctionne dans l'autre sens, le circuit est toujours complet sauf si vous allumez le module de relais. Assurez-vous de connecter le fil positif de votre appareil électrique au module de relais de la manière indiquée ci-dessous.

Relais

Veroboard est un bon choix pour faire un circuit car le seul casse-tête est de placer des composants sur le Vero-board et de les souder et de vérifier la continuité à l'aide du multimètre numérique. Une fois que la disposition du circuit est connue, coupez la carte à une taille raisonnable. À cet effet, placez la planche sur le tapis de coupe et en utilisant une lame tranchante (solidement) et en prenant toutes les précautions de sécurité, marquez plus d'une fois la charge vers le haut et la base le long du bord droit (5 ou plusieurs fois), en passant les ouvertures. Après cela, placez les composants sur la carte étroitement pour former un circuit compact et soudez les broches en fonction des connexions du circuit. En cas d'erreur, essayez de dessouder les connexions et de les souder à nouveau. Enfin, vérifiez la continuité. Suivez les étapes suivantes pour faire un bon circuit sur un Veroboard.

Veroboard

Étape 3: fonctionnement du circuit

Avant de procéder au fonctionnement du circuit, je clarifierai dans un premier temps la disposition attendue de ce circuit. L'interrupteur à lames est fixé à la porte à l'entrée tandis que l'aimant est fixé à l'entrée. Cela implique que l'interrupteur à lames sera toujours dans un état fermé car la porte est fermée lorsque la salle de bain n'est pas utilisée (ce qui est accepté comme une étape de départ) et l'aimant sera proche de l'interrupteur.

Supposons que vous ayez ouvert la porte, que vous alliez dans les toilettes et que vous fermiez la porte derrière vous. Cette activité fera ouvrir l'interrupteur (lorsque la porte est ouverte en premier) et se fermer (lorsque vous fermez la porte).

En conséquence, la sortie de l'amplificateur opérationnel passe à HAUT (lorsque vous ouvrez la porte), puis passe à BAS (lorsque vous fermez la porte). Ainsi, le compteur produira une sortie HIGH sur sa broche 2. Puisque la broche 2 du CD4017 est associée au relais, la lumière sera allumée.

À l'heure actuelle, lorsque vous aurez terminé vos affaires dans les toilettes, vous ouvrirez effectivement la porte, quitterez les toilettes et fermerez la porte. Cette activité provoquera en effet une activité similaire, par exemple l'interrupteur s'ouvrira et se fermera et la sortie de l'ampli-op se révélera être HAUTE et ensuite BASSE.

Quoi qu'il en soit, étant donné que la broche 4 du CD4017 est associée à la broche de réinitialisation, chacune des sorties se révélera être FAIBLE et désormais le relais s'éteindra, ce qui éteindra ainsi la lumière.

Étape 4: Assemblage des composants

L'amplificateur opérationnel LM714 est le premier composant le plus important utilisé dans le circuit. Il est utilisé en mode comparateur. La broche 2 est la broche inverseuse de l'amplificateur opérationnel et elle est entrée par deux résistances de 10 kohms. Le commutateur Reed est connecté de telle sorte que sa broche est connectée à une alimentation 5V et l'autre est connectée à la base d'un transistor PNP. Une résistance est utilisée pour abaisser la base du transistor. La broche non inverseuse de l'ampli-op est connectée à l'émetteur du transistor tandis que le collecteur est connecté à 5V. La broche 1 du LM741 est connectée à la broche d'horloge du compteur IC. La broche 2 du compteur IC est connectée au relais et la broche 15 est connectée à la broche 4.

Maintenant que nous connaissons les principales connexions et aussi le circuit complet de notre projet, allons de l'avant et commençons à fabriquer le matériel de notre projet. Une chose doit être gardée à l'esprit que le circuit doit être compact et les composants doivent être placés si près.

  1. Prenez un Veroboard et frottez son côté avec le revêtement de cuivre avec un papier grattoir.
  2. Maintenant, placez les composants avec soin et assez près pour que la taille du circuit ne devienne pas très grande
  3. Effectuez soigneusement les connexions à l'aide d'un fer à souder. Si une erreur est commise lors de l'établissement des connexions, essayez de dessouder la connexion et de la souder à nouveau correctement, mais à la fin, la connexion doit être serrée.
  4. Une fois toutes les connexions effectuées, effectuez un test de continuité. En électronique, le test de continuité est la vérification d'un circuit électrique pour vérifier si le courant circule dans le chemin souhaité (qu'il s'agit en fait d'un circuit total). Un test de continuité est effectué en réglant un peu de tension (câblé en arrangement avec une LED ou une pièce de création d'agitation, par exemple, un haut-parleur piézoélectrique) sur le chemin choisi.
  5. Si le test de continuité réussit, cela signifie que le circuit est correctement réalisé comme souhaité. Il est maintenant prêt à être testé.

Le circuit ressemblera à l'image ci-dessous:

Schéma

Étape 5: Test du circuit

Suivez les étapes suivantes pour tester votre circuit.

  1. Mettez le circuit sous tension après avoir effectué les connexions.
  2. Ouvrez la porte des toilettes et entrez-y. Fermez maintenant la porte.
  3. La lumière sera allumée.
  4. Ouvrez à nouveau la porte et sortez des toilettes. Fermez à nouveau la porte.
  5. La lumière s'éteindra.