لقد شاهدت نظام Automatic Wiper System في السيارات الفاخرة حيث يتم تنشيط Windshield Wiper تلقائيًا عندما يكون هناك مطر أو إذا كان هناك بعض الماء على الزجاج الأمامي. الممسحة الإلكترونية عبارة عن جهاز شائع جدًا يتم تثبيته في كل سيارة لمسح المياه على الزجاج الأمامي أثناء المطر. لكن بشكل عام يتم تشغيلها يدويًا ونحتاج إلى تشغيلها يدويًا. ولكننا سنقوم اليوم ببناء نظام استشعار المطر التلقائي للسيارات باستخدام 555 Timer IC. تكتشف هذه الدائرة تلقائيًا هطول الأمطار وتنشط الماسحة لمسح الزجاج الأمامي.
المكونات المطلوبة:
- 555 المؤقت IC
- L293D
- IC LM358
- الترانزستور BC557
- مقاومات (1 ك ، 10 ك ، 2.2 م)
- المكثفات (0.01 فائق التوهج ، 0.47 فائق التوهج)
- محرك بتيار مستمر
- جهاز استشعار المطر
- مزود الطاقة (5-12 فولت)
مخطط الدائرة وشرحها:
هذه دائرة التحكم الاستشعار ممسحة المطر التلقائي يمكن تقسيمها إلى أربعة أجزاء. يشتمل الجزء الأول على 555 IC في وضع Astable ، بينما يشتمل الجزء الثاني على جهاز المقارنة LM358 ، ويحتوي الجزء الثالث على دائرة محرك محرك باستخدام L293D والجزء الرابع هو Rain Detector.
بالنسبة إلى Astable Multivibraror ، استخدمنا 555 Timer IC لتوليد النبض في كل 2-3 ثوانٍ (يعتمد على قيمة المكثف) ، مما يعني أن 555 Timer IC تم تكوينه في الوضع Astable. إخراج غير مستقر متعدد الهزاز متصل مباشرة دبوس قلب من المقارنة LM358 ودبوس رقم 7 ل سائق سيارات L293D. يتم توصيل خرج المقارنة مباشرة عند الطرف 2 من IC سائق المحرك. يتم استخدام جهاز المقارنة LM358 IC هنا لمقارنة جهد خرج المؤقت 555 IC والجهد المرجعي عبر طرف المقارنة غير العكسي ، والذي تم ضبطه باستخدام دائرة مقسم الجهد (R3 و R4). تم استخدام اثنين من مصابيح LED ، أحدهما عند خرج 555 دائرة Astable والآخر عند خرج المقارنة LM358. يستخدم كاشف المياه أو مستشعر المطر للكشف عن الماء أو المطر. يتم تطبيق خرج Astable Multivibrator and Comparator على محرك المحرك IC L293D ، والذي سيؤدي إلى زيادة محرك الماسحة. يمكن تشغيل الدائرة بأكملها باستخدام بطارية 5v-12v حسب التطبيق.
شرح العمل:
إن العمل في مشروع ممسحة السيارة الأوتوماتيكي لاستشعار المطر أمر بسيط. كما أوضحنا بالفعل أن هذه الدائرة تتكون من أربعة أجزاء وهي Astable Multivibrator و Comparator و Motor Driver و Rain Detector. عندما تسقط قطرات ماء من المطر فوق مستشعر المطر ، فإنه سيؤدي إلى تشغيل ترانزستور PNP BC557 ويقوم ترانزستور PNP بتشغيل مصدر الطاقة للدائرة بأكملها وتبدأ الدائرة في العمل حتى يكون هناك ماء على مستشعر المطر. الآن بعد تشغيل مصدر الطاقة ، يبدأ Astable Multivibrator في التذبذب بتردد تم تكوينه.
الآن عندما يكون خرج 555 Timer IC مرتفعًا ، فإن المقارنة LM358 تعطي ناتجًا منخفضًا وعندما يصبح ناتج 555 IC منخفضًا ، يصبح ناتج المقارنة مرتفعًا. وباستخدام هذين المخرجين ، يتحول محرك DC إلى اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة ، وتتحول الماسحة المتصلة به من اليمين إلى اليسار ومن اليسار إلى اليمين ، من خلال Motor Driver IC L293D. هذه هي الطريقة التي تستشعر بها المساحات المطر تلقائيًا ويتم تنشيطها. تظل نشطة حتى يوجد ماء على مستشعر المطر ، بمجرد أن تتوقف المساحات عن تبخر الماء. يتم استخدام اثنين من مصابيح LED هنا أيضًا للإشارة. يمكنك رؤية العمل الكامل لهذا المشروع في الفيديو أدناه.
بناء جهاز استشعار المطر:
يسمى مستشعر المطر أيضًا كاشف المطر أو كاشف المياه. على الرغم من توفرها بسهولة في أي متجر إلكتروني أو في أي متجر إلكتروني عبر الإنترنت ، إلا أنه يمكنك أيضًا بناؤها بسهولة في منزلك. هنا نوضح بإيجاز الخطوات:
الخطوة 1: خذ لوح النحاس المكسو بحوالي. 2 بوصة بطول ونفس العرض وفركها باستخدام ورق الرمل.
الخطوة 2: الآن خذ الشريط الأسود أو شريط التشيلو وألصقه بلوحة Clad كما هو موضح في الرسم التخطيطي.
الخطوة 3: نحتاج فقط إلى مسارات نحاسية تحت الشريط الأسود. لذلك نحن بحاجة لإزالة كل النحاس الآخر ما عدا تحت الشريط الأسود. لهذا ، اصنع محلول كلوريد الحديديك (FECL3) بإضافة 2-3 ملاعق شاي من كلوريد الحديديك في بعض الماء. هذا الحل يسمى محلول الحكة. ضع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في هذا الحل لحوالي. نصف ساعه.
الخطوة 4: سيتفاعل كلوريد الحديديك ويزيل النحاس المكشوف ولن يتفاعل مع النحاس المقنع تحت الشريط الأسود. الآن أخرج PCB من المحلول دون لمس المحلول وقم بإزالة الأشرطة السوداء.
الخطوة 5: أخيرًا ، قم بتوصيل سلكين على مسارين من النحاس الذي تم إنشاؤه كما هو موضح في الشكل وسيكون لديك مستشعر المطر الخاص بك جاهزًا للاستخدام.
نوصيك أيضًا بالاطلاع على هذه المقالة: كيفية صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في المنزل ، قبل بناء جهاز استشعار المطر بنفسك.