3-октук магниттик талаа сенсору: 10 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Зымсыз электр өткөргүч системалары кадимки зымдуу кубаттоону алмаштыруу жолунда. Кичинекей биомедициналык имплантаттардан баштап, чоң электр унааларын зымсыз кайра заряддоого чейин. Зымсыз кубаттуулук боюнча изилдөөлөрдүн ажырагыс бөлүгү магнит талаасынын тыгыздыгын азайтуу. Иондошпогон радиациядан коргоо боюнча эл аралык комиссия (ICNIRP) адамдарды жана айлана-чөйрөнү зыяндуу NIR таасиринен коргоо үчүн иондошпогон нурлануунун (NIR) ден соолукка жана айлана-чөйрөгө тийгизген таасири боюнча илимий кеңештерди жана көрсөтмөлөрдү берет. NIR ультрафиолет, жарык, инфракызыл жана радио толкундар сыяктуу электромагниттик нурланууну жана инфра- жана УЗИ сыяктуу механикалык толкундарды билдирет. Зымсыз кубаттоо системалары жакын жердеги адамдар менен жаныбарларга зыян келтире турган алмашма магниттик талааларды пайда кылат. Бул талааларды аныктап, аларды реалдуу тестирлөөдө минималдаштыруу үчүн Aaronia SPECTRAN NF-5035 спектралдык анализатор сыяктуу магнит талаасын өлчөөчү түзүлүш талап кылынат. Бул аппараттар адатта 2000 доллардан жогору турат жана көлөмдүү жана талааны өлчөө керек болгон тар мейкиндиктерге жете албай калышы мүмкүн. Кошумчалай кетсек, бул түзмөктөр адатта зымсыз электр энергиясын берүү тутумдарында талааны жөнөкөй өлчөө үчүн талап кылынгандан да көбүрөөк мүмкүнчүлүктөргө ээ. Демек, талаа өлчөөчү приборлордун кичине, арзан версиясын иштеп чыгуу чоң мааниге ээ болмок.

Учурдагы долбоор магниттик талааны сезүү үчүн ПХБнын дизайнын, ошондой эле сезилген магнит талаасынын баалуулуктарын иштете турган жана OLED же LCD дисплейинде көрсөтө турган кошумча түзүлүштүн дизайнын камтыйт.

1 -кадам: талаптар

Түзмөк төмөнкү талаптарга ээ:

1. 10 - 300 кГц диапазонунда өзгөрмө магнит талааларын өлчөө
2. 50 uTге чейин талааларды так өлчөө (ICNIRP тарабынан коюлган коопсуздук чеги 27 uT)
3. Бардык үч огунда талааларды өлчөп, алардын натыйжасын белгилүү бир чекитте чыныгы талааны табуу үчүн алыңыз
4. Магнит талаасын колдогу эсептегичке көрсөтүү
5. Талаа ICNIRP тарабынан белгиленген стандарттардан жогору болгондо эскертүү индикаторун көрсөтүү
6. Түзмөк чын эле көчмө болушу үчүн батарейканын иштешин кошуңуз

2 -кадам: Системага сереп

3 -кадам: Компоненттерди тандоо

Бул кадам, балким, бул долбоордун туура компоненттерин тандоо үчүн бир топ чыдамкайлыкты талап кылган, эң көп убакытты талап кылган кадам болуп саналат. Башка электроника долбоорлорундагыдай эле, компоненттерди тандоо бардык компоненттердин бири -бирине шайкеш келишине жана бардык иштөө параметрлеринин каалаган диапазонунда иштешине - бул учурда магниттик талааларга, жыштыктарга, чыңалууларга ж.

Магниттик талаа PCB үчүн тандалган негизги компоненттер тиркелген Excel баракчасында бар. Көтөрүүчү аппарат үчүн колдонулган компоненттер төмөнкүдөй:

1. Tiva C TM4C123GXL микроконтроллери
2. SunFounder I2C Serial 20x4 LCD дисплейи
3. Cyclewet 3.3V-5V 4 канал логикалык деңгээл конвертер эки багыттуу Shifter модулу
4. Баскыч баскычы
5. 2 позиция которуштургуч
6. 18650 Li-ion 3.7V клеткасы
7. Adafruit PowerBoost 500 кубаттагыч
8. Басып чыгарылган райондук такталар (SparkFun туташуучу)
9. Standoffs
10. Зымдарды туташтыруу
11. Башкы төөнөгүчтөр

Бул долбоор үчүн керектүү жабдуулар төмөнкүлөр:

1. Лайнердик түзүлүш жана кээ бир ширетүүчү зымдар
2. Бургулоо
3. Зым кескич

4 -кадам: Райондук дизайн жана симуляция

5 -кадам: PCB долбоорлоо

Райондук операция LTSpiceте текшерилгенден кийин, ПХБ иштелип чыккан. Жездин учактары магнит талаасы сенсорлорунун иштөөсүнө тоскоол болбош үчүн иштелип чыккан. PCB макетинин диаграммасында бөлүнгөн боз аймак ПХБдагы жез учактарды көрсөтөт. Оңдо, иштелип чыккан ПХБнын 3D көрүнүшү да көрсөтүлөт.

6 -кадам: Микроконтроллерди орнотуу

Бул долбоор үчүн тандалган микроконтроллер Tiva C TM4C123GXL. Бул код Arduino микроконтроллерлер үй -бүлөсү үчүн болгон LCD китепканаларын колдонуу үчүн Energia -да жазылган. Демек, бул долбоор үчүн иштелип чыккан кодду Tiva C ордуна Arduino микроконтроллери менен колдонсо болот (эгер сиз туура пин тапшырмаларын колдонуп, ошого жараша кодду өзгөртсөңүз).

7 -кадам: Дисплейди иштетүү

Дисплей жана микроконтроллер I2C байланышы аркылуу туташат, ага a +5V менен жерден башка эки зым гана керек. Arduino микроконтроллерлер үй -бүлөсү үчүн жеткиликтүү болгон LCD кодунун үзүндүлөрү (LiquidCrystal китепканалары) Энергияда ташылып, колдонулган. Код тиркелген LCDTest1.ino файлында берилген.

Дисплей үчүн кээ бир пайдалуу кеңештерди төмөнкү видеодон тапса болот:

www.youtube.com/watch?v=qI4ubkWI_f4

8 -кадам: 3D басып чыгаруу

Көтөрүлүүчү аппарат үчүн коробка жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй иштелип чыккан. Коробка тактайларды ордунда жана зымдарды бузбоого жардам берет. Кутуча зымдардын өтүшү үчүн эки жолу, батареянын индикаторлору үчүн бир кесилиш жана ар бири которгуч жана баскыч баскычы үчүн иштелип чыккан. Керектүү файлдар тиркелет.

9 -кадам: Бардык компоненттердин интерфейси

Бардык жеткиликтүү компоненттердин өлчөмдөрүн өлчөп, аларды Microsoft Visio сыяктуу графикалык куралдын жардамы менен жайгаштырыңыз. Бардык компоненттердин планы пландаштырылгандан кийин, акыркы продуктту сезүү үчүн аларды өз позициясына жайгаштыруу жакшы идея. Ар бир жаңы компонент түзмөккө кошулгандан кийин байланыштарды текшерүү сунушталат. Интерфейс процессинин жалпы көрүнүшү жогорудагы сүрөттөрдө көрсөтүлгөн. 3D басылган кутуча түзмөккө таза көрүнүш берет, ошондой эле ичиндеги электрониканы коргойт.

10 -кадам: Түзмөктү тестирлөө жана көрсөтүү

Камтылган видео аппараттын ишин көрсөтөт. Өткөргүч түзмөктү күйгүзөт жана баскычты эки дисплей режиминде аралаштыруу үчүн колдонсо болот.