Проста схема детектора брехні з використанням транзисторів

З електронікою завжди було весело грати, коли ми вивчимо самі основи того, як працює кожен компонент і як їх використовувати в нашій схемі, досить легко спроектувати, змоделювати та сформувати наші ідеї на друкованій платі. У цьому проекті давайте створимо просту веселу схему, проаналізуємо її, а потім виготовимо друковану плату, щоб покращити нашу криву навчання. Концепція цієї схеми детектора брехніполягає в тому, що ми припускаємо, що коли людина бреше, він як би підкачує рівень свого занепокоєння, що змушує його потіти і розвивати вологу на шкірі. Потім ми використовуємо цей шматок схеми, щоб виявити, чи є на його шкірі волога, і на основі результату ми світимося і світлодіод, зелений - за правду, а червоний - для брехні. Звичайно, так, на це не можна претендувати як на детектор брехні, але ви можете використовувати це, щоб грати з друзями та розважатися. Більше того, ви отримуєте, щоб навчитися речам. Тож давайте почнемо…

Необхідні матеріали:

1. Хлібна дошка
2. Транзистор BC547 (3Но)
3. Світлодіод (2 ні)
4. Конденсатор (100 нФ)
5. Резистори (1M, 10K, 470, 47K)
6. Потенціометр (50K або 100K)
7. Підключення проводів

Електрична схема та пояснення:

Не будемо відразу ж переходити до принципової схеми. Дайте собі хвилинку, щоб подумати, яким би був насправді цей ланцюг детектора брехні. Отже, у нас є два світлодіоди, які потрібно вмикати або вимикати на основі вимірюваного опору (пов’язаного з вологою) між двома пальцями. Як насправді ми можемо піти з цим?

Оскільки ми перемикаємо світлодіод, очевидно, нам потрібні транзистори, і значення резистора, виміряне між двома пальцями, не буде сильно відрізнятися по відношенню до вологи, тому нам потрібен якийсь підсилювач, який також можна зробити за допомогою транзистора. Досить підказок! спробуйте щось самостійно, а потім загляньте в схему нижче:

Це схема, яку ми збираємось використовувати. Роз'єм P3 призначений для напруги живлення (2 - + 9 В, а 1 - земля). Подушечки P1 і P2 - це місце, куди вам слід покласти пальці. А тепер давайте проаналізуємо це, щоб знати, як це працює.

Якщо ви придивитесь уважніше, то зможете виявити, що транзистори Q3 та Q1 вирішують стан світлодіода D2, а транзистор Q2 - стан світлодіода D1. Резистори R5 і R6 утворюють дільник потенціалу, в якому значення R6 піддається зміні, оскільки на ньому є колодки P1 і P2. Отже, коли пальці розміщуються, значення R6 буде змінюватися. Ця зміна впливає на базову напругу транзистора Q3. Транзистори Q3 і Q1 з'єднані як пара Дарлінгтона, отже невеликі зміни базової напруги Q3 впливатимуть на Q1. Отже, виходячи з опору пальця, транзистори Q1 і Q3 вирішать або включити, або вимкнути світлодіод D2.

Світлодіод D2 увімкнеться лише в тому випадку, якщо транзистор Q1 увімкнений, але коли цей транзистор увімкнеться, напруга на базі транзистора Q2 буде низьким, таким чином, світлодіод D1 буде вимкнений. Базова напруга транзистора Q2 може регулюватися потенціометром (50K). Отже, за допомогою цього потенціометра можна встановити чутливість схеми.

Робоча концепція схеми детектора брехні:

Вищезазначена схема була змодельована в ISIS Proteus, щоб перевірити, чи працює вона належним чином. Завжди рекомендується протестувати схему з імітацією перед тим, як насправді будувати їх. У моделюванні резистор R6 вважається опором пальця. Коли жоден палець не розміщений, значення резистора - нескінченність. Тож змоделюйте цю умову, я щойно згадав значення 99999K.

Зелений світлодіод вмикається, коли жоден палець не кладеться, оскільки базова напруга Q1 і Q2 становить близько 3,2 напруги, а отже, транзистор вмикає зелений світлодіод. У той же час, оскільки транзистор Q2 увімкнено, базова напруга на транзисторі Q3 падає приблизно до 1,4 В, що утримуватиме транзистор Q3 у вимкненому стані, отже, червоний світлодіод вимикається.

Тепер припустимо, що ми провели пальцем по резистору R4 і, отже, значення R6 падає до 50 Ом. Це вплине на значення резистора R4, а отже, червоний світлодіод світиться, як показано нижче.

Тепер падіння напруги на резисторі R4 менше, а отже, базова напруга транзисторів Q1 і Q2 становить майже 0 В, як показано вище. Це буде тримати їх вимкненими, а отже, зелений світлодіод не світиться. Але оскільки транзистор Q2 вимкнений, вся напруга живлення ділиться між резистором R1 і базою Q3. Це робить базову напругу Q3 рівною 3 В, чого достатньо для його включення. Ви також можете трохи налаштувати базову напругу за допомогою потенціометра. Якщо транзистор Q3 увімкнено, червоний світлодіод також буде світитися, як показано вище.

Перевірка схеми за допомогою макета:

Як вже було сказано раніше, ми збираємося виготовити друковану плату для цього проекту "Детектор брехні". Незважаючи на те, що моделювання працює належним чином, початківцям завжди рекомендується протестувати схему за допомогою макету, перш ніж фактично виготовити друковану плату. Таким чином ви можете переконатися, що схема працює належним чином, а компоненти також доступні та працюють. Моя тестова схема на макетній панелі виглядала приблизно так нижче

Після того, як ви задоволені своєю Макетною дошкою, пора переходити до друкованої плати.

Дизайн ланцюгів та друкованих плат із використанням EasyEDA:

Для проектування цієї схеми детектора брехні ми обрали онлайн-інструмент EDA, який називається EasyEDA. Раніше я багато разів використовував EasyEDA і вважав його дуже зручним у використанні, оскільки він має гарну колекцію слідів та його відкритий код. Перегляньте тут усі наші проекти з друкованих плат. Після проектування друкованої плати ми можемо замовити зразки друкованих плат завдяки їх недорогим послугам з виготовлення друкованих плат. Вони також пропонують послугу пошуку компонентів, де вони мають великий запас електронних компонентів, і користувачі можуть замовити необхідні компоненти разом із замовленням друкованих плат.

Проектуючи свої схеми та друковані плати, ви також можете зробити свої схеми та конструкції друкованих плат публічними, щоб інші користувачі могли їх копіювати чи редагувати та отримувати від цього вигоду; ми також зробили всі наші схеми схем та друкованих плат для цієї схеми детектора брехні, перевірте посилання нижче:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

U

Ви можете переглянути будь-який шар (верхній, нижній, верхній, молочний та ін.) Друкованої плати, вибравши шар у вікні "Шари".

Ви також можете переглянути друковану плату, як вона виглядатиме після виготовлення, використовуючи кнопку Перегляд фотографій у EasyEDA:

Розрахунок та замовлення зразків через Інтернет:

Після завершення проектування цієї друкованої плати детектора брехні ви можете замовити друковану плату через JLCPCB.com. Щоб замовити друковану плату у JLCPCB, вам потрібен файл Gerber. Щоб завантажити Gerber-файли з вашої друкованої плати, просто натисніть кнопку Вихід для виготовлення на сторінці редактора EasyEDA, а потім завантажте зі сторінки замовлення друкованої плати EasyEDA.

Тепер перейдіть на JLCPCB.com і натисніть на Quote Now або кнопку , тоді ви зможете вибрати кількість друкованих плат, яку ви хочете замовити, скільки шарів міді вам потрібно, товщина друкованої плати, вага міді і навіть колір друкованої плати, як знімок показано нижче:

Після того, як ви вибрали всі параметри, натисніть «Зберегти в кошику», після чого ви потрапите на сторінку, де ви можете завантажити свій файл Gerber, який ми завантажили з EasyEDA. Завантажте свій файл Gerber і натисніть «Зберегти в кошику». І нарешті клацніть на Checkout Securely, щоб завершити замовлення, тоді ви отримаєте свої друковані плати через кілька днів. Вони виготовляють друковану плату за дуже низьким курсом, який становить 2 долари. Їхній час збірки також дуже менший, що становить 48 годин при доставці DHL 3-5 днів, в основному ви отримаєте свої друковані плати протягом тижня з моменту замовлення.

Через кілька днів замовлення друкованих плат я отримав зразки друкованої плати в гарній упаковці, як показано на малюнках нижче.

І після отримання цих деталей я припаяв всі необхідні компоненти до друкованої плати і прикріпив до неї 9-вольтну батарею.

Схема детектора брехні в дії:

Після того, як ви зібрали свою дошку, пора трохи повеселитися. Просто увімкніть його за допомогою акумулятора 9 В, і ви побачите, як зелений світлодіод світиться високо. Якщо ви замикаєте два жовті дроти, зелений світлодіод повинен увімкнути, а червоний -. Якщо так, то це означає, що все працює, як очікувалося. Тепер переконайтеся, що на вашій руці трохи вологи, і покладіть палець на дроти, це має призвести до того, що зелений світлодіод увімкнеться, а червоний - вимкнеться. Якщо ні, то регулюйте потенціометр, доки світлодіод не загориться червоним.

Повну роботу проекту можна знайти у відео, поданому нижче. Тепер, коли схема відкалібрована і готова до якоїсь витівки. Оскільки ми використовували друковану плату, проект є надзвичайно портативним, і, отже, ви можете перенести його своїм друзям і весело провести час, використовуючи це. Сподіваюся, ви запустили проект і чомусь навчилися з цього. Не соромтеся використовувати розділ коментарів нижче, якщо у вас виникли проблеми з тим, щоб ця річ працювала.