Compteur d'objets utilisant l'IR : 9 étapes (avec images)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Dans ce petit projet, nous allons créer un compteur d'objets entièrement automatique avec un simple affichage par segments. Ce projet est assez simple et n'intègre que de l'électronique simple. Ce circuit est basé sur l'infrarouge pour détecter des objets, pour en savoir plus sur le fonctionnement de l'IR, visitez mes IR Instructables. Vous pouvez y apprendre tout sur les concepts de base de l'IR.

Fournitures

Matières premières: Carton A4 (Pour construire le corps et la base)

Circuit:

Planche à pain x1

CD4026BE x2

LM358 x1

2n222/BC547 x1 (ou tout transistor équivalent)

Bouton-poussoir 2 broches x1

potentiomètre 10k x1

Résistance 220ohm x2

Résistance 680ohm x2

Résistance 10k x2

2x affichage 7 segments à cathode commune

LED infrarouge x1

Photodiode x1

Beaucoup de cavaliers

alimentation 9v

Outils: fer à souder, dénudeur/coupe-fil, couteau de coupe, colle PVA, rapporteur, règle, etc.

Étape 1: Aperçu

L'idée de ce projet est de créer un compteur d'objets pour compter de petites choses telles que des composants, des briques Lego, des perles, etc. Les objets seraient déposés sur une rampe, ils rouleraient dans un conteneur au fond mais seraient détectés par une paire de détecteurs IR.

La sortie de la photodiode passera par une porte NON puis dans le comparateur. Les images ci-dessus montrent comment la paire IR détecte un objet.

Étape 2: le circuit

Le circuit utilisé pour ce projet n'est pas compliqué, il utilise un ampli OP (LM358) comme régulateur d'entrée pour la puce d'affichage à 7 segments (CD4026BE). J'ai conçu le circuit pour qu'il dispose de 2 affichages à 7 segments qui lui donnent 99 chiffres ou 99 objets possibles à compter. Cela devrait suffire, mais si ce n'est pas le cas, vous pouvez lier un autre affichage qui vous donnera 999 chiffres, ce qui est certainement suffisant.

Le bouton dans le circuit est pour la réinitialisation.

Le potentiomètre sert à régler la sensibilité de la photodiode.

Le schéma de circuit ci-dessus est le même que le circuit de la maquette. Il peut être un peu difficile à lire car il est compressé dans un espace confiné.

REMARQUE: le transistor dans l'image du circuit de la maquette est à l'envers, mais il devrait toujours fonctionner. Je conseillerais de le retourner même si certains transistors fonctionnent dans les deux sens. Suivez le câblage du transistor dans le schéma de circuit si vous êtes confus.

Étape 3: Test du circuit

Avant de construire le circuit dans le projet, le tester est une idée intelligente. J'ai modifié un tout petit peu le circuit (en changeant la LED IR sur une autre platine d'expérimentation pour créer le faisceau IR entre elle et la photodiode). Connectez le circuit à une alimentation 9v et les chiffres s'allumeront avec deux 0. Ensuite, brisez le faisceau IR entre la LED IR et la photodiode en le bloquant avec un doigt ou un objet, maintenant l'un des chiffres passerait de 0 à 1, répétez le processus et le circuit comptera le nombre de fois que le faisceau IR a été cassé (objets).

La chose intelligente à faire maintenant est de transformer ce circuit en PCB, malheureusement, j'ai eu des problèmes avec la commande du mien, donc pour le reste de ce projet, j'utiliserai la maquette.

Dépannage: Si votre circuit fonctionne mal, vérifiez:

Câblage, Direction des composants (polarité ou orientation des puces) (en particulier la photodiode)

Source de courant, Paire IR (voir s'ils fonctionnent avec un circuit simple de mes Instructables « Tout sur l'IR »)

Étape 4: Le corps

Ma conception n'est probablement pas la plus agréable visuellement, mais elle fonctionne bien.

Découpez tout, la taille n'a pas vraiment d'importance mais je recommanderais que l'angle de la pente soit compris entre 20 et 45 degrés. La plaque de base aurait la planche à pain ou le PCB monté dessus, il y a donc une taille minimale.

Le matériau du corps n'a pas vraiment d'importance mais je choisirais quelque chose de fin et de solide comme du carton compressé.

Étape 5: Collez-le

Assemblez la structure une fois que tout est découpé. Utilisez du ruban adhésif pour le maintenir en forme et appliquez de la colle. La colle PVA est parfaite mais elle met du temps à sécher. Maintenant, attendez.

Une fois qu'il est confirmé que la colle a séché, décollez le ruban et votre structure est terminée.

Étape 6: ajouter le circuit

Collez la maquette avec le circuit sur l'espace vide à la base de la structure. Assurez-vous que les écrans à 7 segments sont face à vous afin que vous puissiez lire les chiffres dans le bon sens.

Étape 7: connectez la paire IR

Pliez les bornes de la LED IR et de la photodiode à 90 degrés. Soudez quelques fils à l'extrémité des bornes (le fil doit être assez long pour connecter la diode de son emplacement de montage à la planche à pain). Ensuite, connectez la paire IR à la planche à pain.

Réexécutez votre circuit juste pour vous assurer que vos joints de soudure fonctionnent.

Étape 8: Touches finales

Collez la paire IR sur la pente, assurez-vous qu'ils sont des deux côtés et face à face pour créer le faisceau d'IR.

Cachez les fils en les collant dans le bord de la pente.

Découpez ensuite deux morceaux de carton, d'environ 5cm de longueur et de la hauteur des parois de votre pente. Mettez-le comme indiqué dans la dernière image, maintenez-le avec du ruban adhésif pendant que vous appliquez de la colle pour le coller.

Une fois cela fait, retirez tout le ruban adhésif, exécutez le circuit pour vérifier qu'il fonctionne toujours correctement. Si vous voulez le décorer, c'est le moment de le faire.

Dépannage des circuits:

Si le compteur ne compte pas lorsque vous brisez le faisceau IR (mais il fonctionnait plus tôt), cela peut être dû au fait que le faisceau IR n'a pas été complètement bloqué, cela est dû à des réflexions irrégulières créées par le carton. Cela peut généralement être résolu en collant une petite bande de papier noir sous la LED IR afin qu'elle absorbe tout IR réfléchissant. Si ce n'est pas le problème, vérifiez si vous avez court-circuité l'une des diodes lors du collage.

Étape 9: Terminez

Maintenant c'est fini !

Allumez-le et commencez à compter !