Capteur de stationnement : Introduction : 23 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ce circuit de capteur de stationnement de voiture utilisant un émetteur-récepteur IR et un assistant LM324 peut protéger votre voiture de tout dommage lors du stationnement en marche arrière. Il indique la distance entre la voiture et tout objet et déclenche une alarme lorsqu'il s'approche du mur ou de l'objet et doit être arrêté. Dans ce Instructable, j'ai créé la disposition PCB du capteur à l'aide de CAD Soft EAGLE. J'ai également testé son circuit sur une maquette. La conception de PCB dans EAGLE est un processus en deux étapes. Vous concevez d'abord votre schéma, puis vous disposez un PCB basé sur ce schéma.

Étape 1: CE QUE NOUS AVONS BESOIN

CAD Soft EAGLE - EAGLE est une application d'automatisation de la conception électronique (EDA) scriptable avec des fonctionnalités de capture schématique, de mise en page de cartes de circuits imprimés (PCB), de routeur automatique et de fabrication assistée par ordinateur (FAO).

Étape 2: TÉLÉCHARGER, INSTALLER ET EXÉCUTER

Voici le lien de téléchargement gratuit: https://www.autodesk.com/products/eagle/free-downloadSaisissez la version la plus récente qui correspond à votre système d'exploitation (le logiciel est disponible pour Windows, Mac et Linux). EAGLE s'installe comme n'importe quel ancien programme, il s'auto-extrait et vous présente ensuite une série de boîtes de dialogue pour configurer l'installation. Après l'installation, une fenêtre s'affichera dans laquelle vous devrez obtenir une licence pour le logiciel eagle. La première fois que vous ouvrez l'EAGLE, un panneau de configuration vous sera présenté. Ici, il y a beaucoup d'icônes, qui peuvent être utilisées pour créer un nouveau projet, gérer des bibliothèques, ajouter de nouvelles bibliothèques et bien d'autres.

Étape 3: Téléchargement des bibliothèques requises

Vous êtes maintenant prêt à créer des projets dans CAD Soft EAGLE.

Par exemple: dans ce Instructable, nous avons téléchargé une bibliothèque de LM324

(pour le téléchargement gratuit de LM324)

componentsearchengine.com/LM324N/Texas+In…

Étape 4: Créer un projet

Maintenant, nous allons commencer à créer un nouveau projet. d'abord, allez dans le panneau de configuration, cliquez sur l'icône des projets. Maintenant, faites un clic droit sur le répertoire où vous voulez que le projet vive (par défaut, EAGLE crée un répertoire "eagle" dans votre dossier de départ), et sélectionnez "New Project". Ensuite, nommez le dossier de votre projet nouvellement créé. Pour ce projet, nous fabriquons actuellement un capteur de stationnement. Par conséquent, le nom sera "Parking_Sensor".

Étape 5: Créer un schéma

Maintenant, nous allons créer un schéma pour notre projet nommé "Parking_Sensor". Pour ajouter un schéma à un dossier de projet, faites un clic droit sur le dossier, allez dans "Nouveau" et sélectionnez "Schéma". Maintenant, vous serez présenté avec un éditeur de schéma.

Étape 6: Ajout de pièces à un schéma

Ici, nous allons ajouter les composants à l'aide de l'outil ADD, ajouter le cadre, ajouter l'entrée d'alimentation, ajouter les connecteurs. La conception schématique est un processus en deux étapes. Vous devez d'abord ajouter toutes les pièces à la feuille schématique, puis ces pièces doivent être câblées ensemble.

Étape 7: Utilisation de l'outil AJOUTER

L'outil AJOUTER - (sur la barre d'outils de gauche ou sous le menu Edition) - est ce que vous utiliserez pour placer chaque composant sur le schéma. L'outil AJOUTER ouvre un navigateur de bibliothèque, où vous pouvez développer des bibliothèques spécifiques et regarder les pièces qu'il contient. Avec une pièce sélectionnée sur le côté gauche, la vue sur la moitié droite doit être mise à jour pour afficher à la fois le symbole schématique de la pièce et son emballage. Ici, nous allons ajouter une liste de composants donnée: Description de la pièce | Bibliothèque |

LM324P |Texas instruments|

DEL | Adafruit |

Résistances 10K | Adafruit |

Résistances 1K | Adafruit |

330 ohms | Adafruit |

470 ohms | Adafruit |

15K | Adafruit |

4.7K | Adafruit |

Photodiode | Siemens |

Étape 8: ajouter un cadre

Le cadre n'est pas un composant essentiel pour ce qui sera la disposition finale du PCB, mais il garde votre schéma propre et organisé. Le cadre que vous souhaitez ajouter, il devrait être dans la bibliothèque SparkFun-Aesthetics, et il s'appelle FRAME-LETTER. Trouvez-le en recherchant ou en naviguant et ajoutez-le à votre schéma. Après avoir sélectionné la partie que vous souhaitez ajouter, elle « brillera » et commencera à survoler en suivant le curseur de votre souris. Pour placer la pièce, faites un clic gauche (une fois !). Après avoir placé une pièce, l'outil d'ajout supposera que vous souhaitez en ajouter une autre -- un nouveau cadre devrait commencer à suivre votre curseur. Pour sortir du mode d'ajout, appuyez deux fois sur Echap (ESC) ou sélectionnez simplement un outil différent.

Étape 9: Enregistrez et enregistrez souvent

Pour enregistrer, allez dans Fichier > Enregistrer ou cliquez simplement sur l'icône bleue de la disquette. Pour ce projet, "Parking_Sensor".

Étape 10: Ajout de l'entrée d'alimentation

Ensuite, nous ajouterons différentes parties toutes consacrées à notre entrée d'alimentation en tension. Utilisez l'outil d'ajout pour ces pièces:Description de la pièce | Bibliothèque |

Bornier 3,5 mm | Adafruit |

VCC | SparkFun-Esthétique|

GND | SparkFun-Esthétique|

Étape 11: Câblage du schéma

Avec toutes les pièces ajoutées à notre schéma, il est temps de les câbler ensemble. Nous utiliserons l'outil net car il fait un meilleur travail de connexion des composants.

Étape 12: Utilisation de l'outil NET

Pour utiliser l'outil NET, survolez l'extrémité d'une broche (aussi près que possible, zoomez si nécessaire) et cliquez une fois avec le bouton gauche pour démarrer un fil. Maintenant, une ligne verte devrait suivre le curseur de votre souris. Pour terminer le réseau, cliquez avec le bouton gauche sur une autre broche ou sur un réseau. Commencez à router l'ensemble de votre circuit. Repartez en haut à gauche, et routez votre circuit. Chaque fois qu'un réseau se divise dans deux directions, un nœud de jonction est créé. Cela signifie que les trois réseaux qui se croisent sont connectés. Si deux réseaux se croisent, mais qu'il n'y a pas de jonction, ces réseaux ne sont pas connectés. Ensuite, commencez à router l'ensemble de votre circuit.

Étape 13: Noms et valeurs

Chaque composant de votre schéma doit avoir deux champs de texte modifiables: un nom et une valeur. La valeur d'une pièce vous permet de définir les caractéristiques uniques de cette pièce. Par exemple, vous pouvez définir la résistance d'une résistance ou la capacité d'un condensateur.

Par exemple: dans ce Instructable, j'ai nommé et donné les valeurs sont:

LED1 -- Émetteur IR

D1 --- Récepteur IR

R1--10K

R2--470E

R3--1K

R4--1K

R5-1K

R6--10K

R7--15K

R8--10K

R9--10K

R10--4.7K

R11--10K

R12--10K

R13--330E

Bornier--Power_supply

Étape 14: Transformer votre schéma en une mise en page de tableau

Pour convertir votre schéma en une disposition PCB, procédez comme suit:

1. Ouvrez votre projet schématique à partir du panneau de configuration d'Autodesk EAGLE.

2. En haut de votre interface, sélectionnez l'icône SCH/BRD sch-brd-icon. Cela commencera le processus de génération d'un schéma de circuit imprimé basé sur les composants et le câblage de votre schéma.

3. Sélectionnez Oui si vous obtenez une boîte de dialogue d'avertissement indiquant que le fichier.brd n'existe pas et que vous souhaitez le créer à partir de votre schéma. Pour passer de l'éditeur de schémas à la carte associée, cliquez simplement sur la commande Générer/Passer à la carte -- (dans la barre d'outils supérieure ou dans le menu Fichier) -- ce qui devrait ouvrir une nouvelle fenêtre d'éditeur de carte. Toutes les pièces que vous avez ajoutées à partir du schéma doivent être là, empilées les unes sur les autres, prêtes à être placées et acheminées.

Étape 15: Disposition du conseil d'administration

Si vous ne l'avez pas déjà fait, cliquez sur l'icône Générer/Passer à la carte dans l'éditeur de schéma pour créer une nouvelle conception de PCB basée sur votre schéma:

Le nouveau fichier de carte devrait montrer toutes les pièces de votre schéma. Les lignes dorées, appelées Airwires, se connectent entre les broches et reflètent les connexions nettes que vous avez établies sur le schéma. Il devrait également y avoir un léger contour gris clair d'une dimension de planche à droite de toutes les pièces. Notre premier travail dans cette disposition de PCB sera d'arranger les pièces, puis de minimiser la zone de notre contour de dimension PCB. Les coûts des PCB sont généralement liés à la taille de la carte, donc une carte plus petite est une carte moins chère.

Étape 16: Déplacer les pièces

À l'aide de l'outil MOVE, vous pouvez commencer à déplacer des pièces dans la zone de dimension. Pendant que vous déplacez des pièces, vous pouvez les faire pivoter en cliquant avec le bouton droit de la souris ou en modifiant l'angle dans la liste déroulante près du haut. La façon dont vous organisez vos pièces a un impact énorme sur la facilité ou la difficulté de la prochaine étape. Lorsque vous déplacez, faites pivoter et placez des pièces, vous devez prendre en compte certains facteurs. Ne chevauchez pas les pièces: tous vos composants ont besoin d'espace pour respirer. Les trous via green ont également besoin d'un bon dégagement entre eux. N'oubliez pas que ces anneaux verts sont en cuivre exposé des deux côtés de la carte, si le cuivre se chevauche, les flux se croiseront et des courts-circuits se produiront. Minimiser les fils d'air qui se croisent: pendant que vous déplacez des pièces, remarquez comment les fils d'air se déplacent avec eux. Limiter autant que possible les Airwires entrecroisés rendra le routage beaucoup plus facile à long terme. Pendant que vous déplacez des pièces, appuyez sur le bouton RATSNEST - pour que les Airwires recalculent. Exigences de placement des pièces: Certaines pièces peuvent nécessiter une attention particulière lors du placement. Un placement plus serré signifie une carte plus petite et moins chère, mais cela rend également le routage plus difficile.

Étape 17: routage de la carte

Ouvrez l'Autorouter, ne vous inquiétez pas pour ces autres onglets pour l'instant, cliquez sur Auto pour 1 en haut. et N/A pour 16 en bas, cliquez simplement sur OK.

Le routeur automatique ne sera pas toujours en mesure de terminer le travail, il est donc toujours important de comprendre comment acheminer manuellement les pads (et les itinéraires manuels sont bien meilleurs). Après avoir exécuté le routeur automatique, cochez la case d'état en bas à gauche pour voir comment cela s'est passé. S'il dit autre chose que "Optimisé: 100 % terminé", vous avez encore du travail à faire. Accédez à l'icône d'affichage et cliquez sur les couches supérieures, inférieures, tampons, vias, non routées et dimensions, cliquez maintenant sur appliquer, puis sur OK. Maintenant, essayez de réduire la grille de routage de 50 mil à 10 mil. Maintenant, vous serez présenté avec la fenêtre comme indiqué dans les images.

Il y a des tonnes d'optimisations et de réglages à faire dans l'autorouteur. Si vous souhaitez approfondir le sujet, pensez à consulter le manuel d'EAGLE où un chapitre entier lui est consacré. Une fois toutes les optimisations effectuées. Accédez à nouveau à l'icône d'affichage et appuyez sur TOUS, puis sur Appliquer, puis sur OK. Tous vos composants seront visibles pour vous.

Étape 18: Ajustement du calque de dimension

Maintenant que les pièces sont placées, nous commençons à avoir une meilleure idée de l'apparence de la planche. Maintenant, nous devons juste corriger notre contour de dimension. Vous pouvez soit déplacer les lignes de cotes déjà présentes, soit tout simplement repartir de zéro. Utilisez l'outil SUPPRIMER pour effacer les quatre lignes de cote. Ensuite, utilisez l'outil FIL pour dessiner un nouveau contour. Avant de dessiner quoi que ce soit, montez dans la barre d'options et définissez le calque sur 20 dimensions. Là aussi, vous voudrez peut-être baisser un peu la largeur.

Étape 19: Touches finales

Il existe de nombreuses façons de terminer votre projet comme:

• Ajout de coulées de cuivre
• Ajout de sérigraphie

Mais ici, je n'en ai utilisé aucun. Après cela, je suis directement passé à l'étape Exporter.

Étape 20: Exporter le schéma et la mise en page

Lancez Eagle et ouvrez la vue tableau de votre projet.

Désactivez la grille via le menu Affichage->Grille ou en utilisant la commande: « grille désactivée ».

Désactivez tous les calques à l'exception de ceux que vous souhaitez imprimer. J'aime voir les couches 1, 17, 18 et 20. C'est top, pads, vias et dimension. Si votre tableau est recto-verso, vous ne souhaitez imprimer qu'un seul côté à la fois.

Si le fond est noir, nous devons le rendre blanc. Faites-le via la boîte de dialogue Options->Interface utilisateur ou utilisez la commande: « set palette white; la fenêtre;".

Fichier->Exporter->Image.

Sélectionnez un fichier de destination. Je préfère utiliser le format.png.

Cochez la case Monochrome.

Modifiez la résolution en un multiple de la résolution de votre écran. La résolution d'écran par défaut dans Windows est de 96 dpi, j'utilise donc normalement 555.

Cliquez sur OK pour exporter l'image.

Étape 21: Travailler

Le reçu par le récepteur IR est amplifié par l'amplificateur opérationnel U2:A. Les résistances R4 et C4 forment un détecteur de crête pour détecter la crête du signal amplifié. Op - amp comme comparateur: l'amplificateur opérationnel a deux entrées (non inverseuses et inverseuses) et une sortie. La sortie de l'amplificateur opérationnel est élevée lorsque la tension non inverseuse est supérieure à la tension inverseuse. La tension de sortie est faible lorsque la tension inverseuse est supérieure à la tension non inverseuse. Dans le circuit ci-dessus, les tensions aux broches non inverseuses des comparateurs agissent comme une tension de référence et les tensions d'entrée inverseuses aux comparateurs sont comparées aux tensions de référence pour produire la sortie. Ici, les résistances R8 à R11 sont utilisées pour définir différentes tensions de référence sur leurs broches non inverseuses. Les résistances R12, R13 et R14 sont utilisées pour protéger les LED des hautes tensions.

Étape 22: Profitez-en

Après tout cela, vous êtes prêt. Maintenant, vous pouvez envoyer vos mises en page au vendeur pour la fabrication.

Étape 23: Candidatures

Ce circuit peut être utilisé dans les automobiles pour garer le véhicule en toute sécurité.

Nous pouvons utiliser ce circuit pour mesurer la distance.

Nous pouvons également utiliser ce circuit comme détecteur de niveau de liquide IR en apportant quelques modifications.