Contador de objetos mediante infrarrojos: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

En este pequeño proyecto, crearemos un contador de objetos completamente automático con una pantalla de segmento simple. Este proyecto es bastante simple y solo incorpora electrónica simple. Este circuito se basa en infrarrojos para detectar objetos, para obtener más información sobre cómo funciona el IR, visite mis Instructables IR. Allí puede aprender todo sobre los conceptos básicos de RI.

Suministros

Materias primas: Cartulina A4 (Para construir el cuerpo y la base)

Circuito:

Placa de pruebas x1

CD4026BE x2

LM358 x1

2n222 / BC547 x1 (o cualquier transistor equivalente)

Botón pulsador de 2 pines x1

Potenciómetro de 10k x1

Resistencia de 220 ohmios x2

Resistencia de 680ohm x2

Resistencia de 10k x2

2x pantalla de 7 segmentos de cátodo común

LED de infrarrojos x1

Fotodiodo x1

Muchos cables de puente

Fuente de alimentación 9v

Herramientas: soldador, pelacables / cortador, cuchillo de corte, pegamento PVA, transportador, regla, etc.

Paso 1: vista previa

La idea de este proyecto es crear un contador de objetos para contar cosas pequeñas como componentes, ladrillos de Lego, cuentas, etc. Los objetos se dejarían caer en una rampa, rodarían hacia un contenedor en la parte inferior, pero serían detectados por un par. de detectores de infrarrojos.

La salida del fotodiodo pasará a través de una puerta NOT y luego al comparador. Las imágenes de arriba muestran cómo el par de infrarrojos detecta un objeto.

Paso 2: el circuito

El circuito utilizado para este proyecto no es complicado, utiliza un amplificador OP (LM358) como regulador de entrada para el chip de visualización de 7 segmentos (CD4026BE). Diseñé el circuito para que tenga 2 pantallas de 7 segmentos que le dan 99 dígitos o 99 posibles objetos para contar. Eso debería ser suficiente, pero si no lo es, puede vincular otra pantalla que le dará 999 dígitos, definitivamente suficiente.

El botón en el circuito es para reiniciar.

El potenciómetro sirve para ajustar la sensibilidad del fotodiodo.

El diagrama de circuito anterior es el mismo que el circuito de la placa de pruebas. Puede ser un poco difícil de leer ya que está comprimido en un espacio reducido.

NOTA: El transistor en la imagen del circuito de la placa de pruebas está al revés, pero aún debería funcionar. Aconsejaría darle la vuelta a pesar de que algunos transistores funcionan en ambos sentidos. Siga el cableado del transistor en el diagrama del circuito si está confundido.

Paso 3: prueba de circuito

Antes de incorporar el circuito al proyecto, probarlo es una buena idea. He modificado el circuito un poquito (cambiando el LED de infrarrojos a una placa de prueba diferente para crear el haz de infrarrojos entre él y el fotodiodo). Conecte el circuito a una fuente de alimentación de 9v y los dígitos se iluminarán con dos ceros. A continuación, interrumpa el haz de infrarrojos entre el LED de infrarrojos y el fotodiodo bloqueándolo con un dedo o un objeto, ahora uno de los dígitos cambiará de 0 a 1, repita el proceso y el circuito contará el número de veces que se activó el haz de infrarrojos. roto (objetos).

Lo inteligente que podemos hacer ahora es convertir este circuito en un PCB. Desafortunadamente, tuve problemas para ordenar el mío, así que para el resto de este proyecto, usaré la placa de pruebas.

Solución de problemas: si su circuito funciona mal, verifique:

Alambrado, Dirección del componente (polaridad o la forma en que se enfrentan los chips) (especialmente el fotodiodo)

Fuente de alimentación, Par IR (vea si funcionan juntos con un circuito simple de mis Instructables "Todo sobre IR")

Paso 4: el cuerpo

Mi diseño probablemente no sea el más agradable a la vista, pero funciona bien.

Corta todo, el tamaño realmente no importa, pero recomendaría que el ángulo de la pendiente esté entre 20 y 45 grados. La placa base tendría la placa de pruebas o PCB montada en ella, por lo que hay un tamaño mínimo.

El material de la carrocería realmente no importa, pero elegiría algo delgado y fuerte como cartón comprimido.

Paso 5: ¡Pégalo

Ensamble la estructura una vez que todo esté cortado. Use cinta para mantenerlo unido en forma y aplique pegamento. El pegamento PVA es perfecto pero tarda un poco en secarse. Ahora, espere.

Una vez que se confirme que el pegamento se ha secado, retire la cinta y su estructura estará terminada.

Paso 6: agregue el circuito

Pegue la placa con el circuito en el espacio vacío en la base de la estructura. Asegúrese de que las pantallas de 7 segmentos estén orientadas hacia usted para que pueda leer los números correctamente.

Paso 7: conecte el par de infrarrojos

Doble los terminales del LED IR y del fotodiodo a 90 grados. Suelde algunos cables al final de los terminales (el cable debe ser lo suficientemente largo para conectar el diodo desde su lugar de montaje a la placa). A continuación, conecte el par de infrarrojos a la placa de pruebas.

Ejecute su circuito nuevamente solo para asegurarse de que sus juntas de soldadura funcionen.

Paso 8: Toques finales

Pegue el par de infrarrojos en la pendiente, asegúrese de que estén en ambos lados y uno frente al otro para crear el haz de infrarrojos.

Oculte los cables pegándolos en el borde de la pendiente.

Luego corta dos cartones, de unos 5cm de largo y la altura de las paredes de tu pendiente. Colóquelo como se muestra en la última imagen, sujételo con cinta adhesiva mientras aplica pegamento para pegarlo.

Una vez hecho esto, retire toda la cinta, ejecute el circuito para verificar que aún funcione correctamente. Si quieres decorarlo, este es el momento de hacerlo.

Solución de problemas del circuito:

Si el contador no cuenta cuando rompe el haz de infrarrojos (pero estaba funcionando antes), entonces podría deberse a que el haz de infrarrojos no se bloqueó por completo, esto se debe a algunos reflejos irregulares que crea el cartón. Por lo general, esto se puede resolver colocando una pequeña tira de papel negro debajo del LED IR para que absorba cualquier IR reflectante. Si este no es el problema, verifique si ha cortocircuitado alguno de los diodos al pegarlos.

Paso 9: ¡Termina

¡Ahora está terminado!

¡Enciéndelo y empieza a contar!