دارة بسيطة للكشف عن الكذب باستخدام الترانزستورات

لطالما كانت الإلكترونيات ممتعة في اللعب بها ، فبمجرد أن نتعلم الأساسيات الخاصة بكيفية عمل كل مكون وكيفية استخدامه في دائرتنا ، يكون من السهل إلى حد ما تصميم ومحاكاة وتصنيع أفكارنا في ثنائي الفينيل متعدد الكلور. في هذا المشروع ، دعونا نبني دائرة ممتعة بسيطة ونحللها ثم نصنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتحسين منحنى التعلم لدينا. المفهوم الكامن وراء دائرة كاشف الكذبهو ذلك ، نحن نفترض أنه عندما يكذب شخص ما ، فإنه يضخ نوعًا ما من مستوى القلق لديه مما يجعله يتعرق ويطور رطوبة على جلده. ثم نستخدم قطعة الدائرة هذه لاكتشاف ما إذا كانت هناك رطوبة على بشرته وبناءً على النتيجة نتوهج و LED ، أخضر للحقيقة وأحمر للكذب. بالطبع نعم لا يمكن اعتبار هذا كاشف كذب ، ولكن يمكنك استخدام هذا للعب مع أصدقائك والاستمتاع. أكثر من ذلك يمكنك تعلم الأشياء. اذا هيا بنا نبدأ…

المواد المطلوبة:

لوح الخبز
BC547 الترانزستور (3Nos)
LED (عدد 2)
مكثف (100nF)
مقاومات (1 م ، 10 ك ، 470 ، 47 ك)
مقياس الجهد (50 ك أو 100 ك)
توصيل الأسلاك

مخطط الدائرة وشرحها:

دعونا لا نقفز إلى مخطط الدائرة على الفور. امنح نفسك دقيقة لتفكر كيف ستكون دائرة كاشف الكذب هذه في الواقع. لذلك لدينا اثنين من مصابيح LED التي يجب تشغيلها أو إيقاف تشغيلها بناءً على المقاومة المقاسة (إنها مرتبطة بالرطوبة) بين إصبعين. كيف يمكننا فعلاً الذهاب مع هذا؟

نظرًا لأننا نقوم بتبديل LED ، فمن الواضح أننا بحاجة إلى ترانزستورات ولن تختلف قيمة المقاوم المقاسة بين إصبعين كثيرًا فيما يتعلق بالرطوبة ، لذلك نحتاج إلى نوع من مكبر الصوت الذي يمكن صنعه أيضًا باستخدام الترانزستور. أدلة كافية! جرب شيئًا ما بنفسك ثم انظر إلى مخطط الدائرة أدناه:

هذه هي الدائرة التي سنستخدمها. الموصل P3 لجهد الإمداد (2 + 9 فولت و 1 أرضي). الوسادات P1 و P2 هي المكان الذي يجب أن تضع فيه أصابعك. الآن دعنا نحلل هذا لنعرف كيف يعمل.

إذا ألقيت نظرة فاحصة ، يمكنك أن تجد أن الترانزستور Q3 و Q1 يقرر حالة LED D2 ويقرر الترانزستور Q2 حالة LED D1. يشكل المقاومان R5 و R6 مقسمًا محتملاً تتعرض فيه قيمة R6 للتغيير نظرًا لوجود الوسادين P1 و P2 عبره. لذلك كلما تم وضع الأصابع ستختلف قيمة R6. يؤثر هذا الاختلاف على الجهد الأساسي للترانزستور Q3. يتم توصيل الترانزستورات Q3 و Q1 كزوج دارلينجتون ، وبالتالي فإن الاختلاف الصغير في الجهد الأساسي Q3 سيؤثر على Q1. ومن ثم ، بناءً على مقاومة الإصبع ، سيقرر الترانزستور Q1 و Q3 إما تشغيل أو إيقاف تشغيل LED D2.

سيتم تشغيل LED D2 فقط إذا كان الترانزستور Q1 قيد التشغيل ، ولكن عندما ينتقل هذا الترانزستور إلى قاعدة الترانزستور Q2 ، سيكون الجهد منخفضًا وبالتالي الحفاظ على إيقاف تشغيل LED D1. يمكن التحكم في الجهد الأساسي للترانزستور Q2 بواسطة مقياس الجهد (50K). لذلك ، يمكنك استخدام مقياس الجهد هذا لضبط حساسية الدائرة.

مفهوم العمل لدائرة كاشف الكذب:

تم محاكاة الدائرة المذكورة أعلاه في ISIS Proteus للتحقق مما إذا كانت تعمل كما هو متوقع. يوصى دائمًا باختبار دائرتك باستخدام المحاكاة قبل بنائها فعليًا. في المحاكاة ، يُفترض أن المقاوم R6 هو مقاومة الإصبع. عندما لا يتم وضع إصبع فإن قيمة المقاوم هي اللانهاية. لذا قم بمحاكاة هذا الشرط الذي ذكرت للتو القيمة لتكون 99999K.

تم تشغيل مؤشر LED الأخضر عندما لا يتم وضع إصبع لأن الجهد الأساسي لـ Q1 و Q2 يبلغ حوالي 3.2 فولت وبالتالي فإن الترانزستور يعمل على جعل مؤشر LED الأخضر يتوهج. في نفس الوقت منذ تشغيل الترانزستور Q2 ، ينخفض الجهد الأساسي عبر الترانزستور Q3 ليكون حوالي 1.4 فولت مما سيبقي الترانزستور Q3 في وضع الإيقاف وبالتالي يتم إيقاف تشغيل مؤشر LED الأحمر.

لنفترض الآن أننا وضعنا إصبعنا عبر المقاوم R4 ومن ثم تنخفض قيمة R6 إلى 50 أوم. سيؤثر هذا على قيمة المقاوم R4 وبالتالي يضيء مؤشر LED الأحمر كما هو موضح أدناه.

الآن انخفاض الجهد عبر المقاوم R4 أقل ، وبالتالي فإن الجهد الأساسي للترانزستور Q1 و Q2 هو تقريبًا 0V كما هو موضح أعلاه. سيؤدي ذلك إلى إيقاف تشغيلها وبالتالي لن يتوهج مؤشر LED الأخضر. ولكن نظرًا لأن الترانزستور Q2 متوقف عن العمل ، يتم تقسيم جهد الإمداد بالكامل بين المقاوم R1 وقاعدة Q3. هذا يجعل الجهد الأساسي لـ Q3 ليكون 3V وهو ما يكفي لتشغيله. يمكنك ضبط الجهد الأساسي أكثر قليلاً باستخدام مقياس الجهد أيضًا. إذا تم تشغيل الترانزستور Q3 ، فسوف يتوهج مؤشر LED الأحمر أيضًا كما هو موضح أعلاه.

التحقق من الدائرة باستخدام اللوح:

كما ذكرنا سابقًا ، سنقوم بتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لمشروع كاشف الكذب هذا. على الرغم من أن المحاكاة تعمل كما هو متوقع ، فمن المستحسن دائمًا للمبتدئين اختبار الدائرة باستخدام لوحة توصيل قبل تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بهذه الطريقة يمكنك التأكد من أن الدائرة تعمل كما هو متوقع وأن المكونات متاحة وتعمل أيضًا. بدت دائرة الاختبار الخاصة بي على اللوح شيئًا كهذا أدناه

بمجرد أن تشعر بالرضا عن Breadboard ، قم ببناء الوقت للمضي قدمًا في PCB.

تصميم الدوائر و PCB باستخدام EasyEDA:

لتصميم دائرة كشف الكذب هذه ، اخترنا أداة EDA عبر الإنترنت تسمى EasyEDA. لقد استخدمت EasyEDA في السابق عدة مرات ووجدته مناسبًا جدًا للاستخدام نظرًا لأنه يحتوي على مجموعة جيدة من آثار الأقدام ومصدره المفتوح. تحقق هنا من جميع مشاريع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بعد تصميم PCB ، يمكننا طلب عينات PCB من خلال خدمات تصنيع PCB منخفضة التكلفة. كما أنها توفر خدمة تحديد مصادر المكونات حيث يكون لديها مخزون كبير من المكونات الإلكترونية ويمكن للمستخدمين طلب المكونات المطلوبة إلى جانب طلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

أثناء تصميم الدوائر الخاصة بك وثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكنك أيضًا جعل تصميمات الدوائر و PCB علنية حتى يتمكن المستخدمون الآخرون من نسخها أو تعديلها والاستفادة منها ، كما أننا جعلنا تخطيطات الدوائر و PCB عامة لدائرة كاشف الكذب هذه ، تحقق من الرابط أدناه:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

يمكنك عرض أي طبقة (علوي ، سفلي ، علوي ، حريري ، إلخ) لثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق تحديد الطبقة من نافذة "الطبقات".

يمكنك أيضًا عرض PCB ، وكيف سيبدو بعد التصنيع باستخدام زر Photo View في EasyEDA:

حساب العينات وطلبها عبر الإنترنت:

بعد الانتهاء من تصميم جهاز كشف الكذب ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكنك طلب PCB من خلال JLCPCB.com. لطلب PCB من JLCPCB ، تحتاج إلى ملف Gerber. لتنزيل ملفات Gerber من PCB الخاص بك ، فقط انقر فوق زر Fabrication Output في صفحة محرر EasyEDA ، ثم قم بالتنزيل من صفحة طلب EasyEDA PCB.

انتقل الآن إلى JLCPCB.com وانقر فوق Quote Now أو الزر ، ثم يمكنك تحديد عدد PCBs التي تريد طلبها ، وعدد الطبقات النحاسية التي تحتاجها ، وسمك PCB ، ووزن النحاس ، وحتى لون PCB ، مثل اللقطة ظاهر أدناه:

بعد تحديد جميع الخيارات ، انقر فوق "حفظ في عربة التسوق" ، ثم سيتم نقلك إلى الصفحة حيث يمكنك تحميل ملف Gerber الخاص بك والذي قمنا بتنزيله من EasyEDA. قم بتحميل ملف جربر وانقر على "حفظ في عربة التسوق". وأخيرًا انقر فوق Checkout Securely لإكمال طلبك ، ثم ستحصل على PCBs بعد بضعة أيام. إنهم يصنعون ثنائي الفينيل متعدد الكلور بمعدل منخفض للغاية وهو 2 دولار. كما أن وقت الإنشاء أقل بكثير وهو 48 ساعة مع توصيل DHL من 3-5 أيام ، وستحصل بشكل أساسي على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في غضون أسبوع من الطلب.

بعد أيام قليلة من طلب PCB ، حصلت على عينات PCB في عبوات لطيفة كما هو موضح في الصور أدناه.

وبعد الحصول على هذه القطع ، قمت بلحام جميع المكونات المطلوبة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وربطت بطارية 9 فولت بها.

دائرة كشف الكذب قيد التشغيل:

بمجرد تجميع لوحتك ، حان الوقت للاستمتاع ببعض المرح. ما عليك سوى تشغيله ببطارية 9 فولت وسترى مؤشر LED الأخضر يرتفع. إذا قمت باختصار السلكين الأصفر ، يجب أن يضيء مؤشر LED الأخضر ويجب أن يضيء الأحمر. إذا كان الأمر كذلك ، فهذا يعني أن كل شيء يعمل كما هو متوقع. تأكد الآن من وجود القليل من الرطوبة على يدك وضع إصبعك على الأسلاك ، يجب أن يؤدي ذلك إلى تشغيل مؤشر LED الأخضر وإيقاف تشغيل اللون الأحمر. إذا لم يكن كذلك ، فاضبط مقياس الجهد حتى يتحول مؤشر LED إلى اللون الأحمر.

يمكن العثور على العمل الكامل للمشروع في الفيديو أدناه. الآن ، تم معايرة الدائرة وهي جاهزة لبعض المزح. نظرًا لأننا استخدمنا PCB ، فإن المشروع قابل للتنقل بدرجة كبيرة ، وبالتالي يمكنك نقله إلى أصدقائك والحصول على بعض الوقت الممتع باستخدام هذا. آمل أن تكون قد نجحت في المشروع وتعلمت شيئًا من هذا. لا تتردد في استخدام قسم التعليقات أدناه إذا كانت لديك أي مشكلة في الحصول على هذا الشيء.