वर्षा सेंसर का उपयोग करके वर्षा का पता कैसे लगाएं?

दुनिया अप्रत्याशित जलवायु परिवर्तनों से पीड़ित है और ये परिवर्तन मानव जाति द्वारा प्रचलित विभिन्न गतिविधियों के कारण होते हैं। जब ये परिवर्तन होते हैं तो तापमान में नाटकीय रूप से वृद्धि होती है और इसके परिणामस्वरूप भारी बारिश, बाढ़ आदि हो सकती है, प्रत्येक नागरिक की जिम्मेदारी में पानी की बचत करना और यदि हम जीवन की इस बुनियादी आवश्यकता को संरक्षित करने के लिए ध्यान नहीं देंगे तो हम जल्द ही बुरी तरह से पीड़ित होंगे। । इस परियोजना में, हम एक वर्षा अलार्म बनाएंगे ताकि जब बारिश शुरू हो जाए तो हम पानी को बचाने के लिए कुछ कार्य कर सकें क्योंकि हम पौधों को वह पानी प्रदान कर सकते हैं, हम ओवरहेड टैंक में उस पानी को भेजने के लिए कुछ हार्डवेयर बना सकते हैं, आदि। रेनवाटर डिटेक्टर सर्किट बारिश के पानी का पता लगाएगा और आस-पास के लोगों के लिए एक अलर्ट उत्पन्न करेगा ताकि वे तुरंत कार्रवाई कर सकें। सर्किट बहुत जटिल नहीं है और इसे किसी के द्वारा तैयार किया जा सकता है, जिसके पास प्रतिरोधों, कैपेसिटर और ट्रांजिस्टर जैसे विद्युत घटकों के बारे में कुछ बुनियादी ज्ञान है।

रेन अलार्म सर्किट

Rensensor सर्किट डिजाइन करने के लिए बुनियादी विद्युत घटकों को कैसे एकीकृत करें?

अब, जैसा कि हमारे पास हमारी परियोजना का मूल विचार है, घटकों को इकट्ठा करने की दिशा में चलो, परीक्षण के लिए सॉफ्टवेयर पर सर्किट डिजाइन करना और फिर अंत में हार्डवेयर पर इसे इकट्ठा करना। हम इस सर्किट को एक पीसीबी बोर्ड पर बनाएंगे और फिर इसे एक उपयुक्त जगह पर रखेंगे ताकि जब भी बारिश शुरू हो तो हम अलार्म द्वारा अधिसूचित हो सकें।

चरण 1: आवश्यक घटक (हार्डवेयर)

• रेनड्रॉप सेंसर (X1)
• BC548 ट्रांजिस्टर (X1)
• एलईडी (X1)
• 1N4007 PN जंक्शन डायोड (X1)
• 220 के 220 रेसिस्टर (X1)
• 10 K 10 रोकनेवाला (X1)
• 470 KΩ रोकनेवाला (X1)
• 3.3 K 3.3 रोकनेवाला (x2)
• 68 K 68 रोकनेवाला (X1)
• 22 22F संधारित्र (X1)
• 100 acF संधारित्र (x2)
• 10nF सिरेमिक संधारित्र (X1)
• 100pF सिरेमिक संधारित्र (X1)
• बजर (X1)
• जम्पर तार
• ब्रेडबोर्ड (X1)
• FeCl3
• पीसीबी बोर्ड (X1)
• सोल्डरिंग आयरन
• गर्म गोंद वाली बंदूक
• डिज़िटल मल्टीमीटर

चरण 2: आवश्यक घटक (सॉफ्टवेयर)

• प्रोटीन 8 प्रोफेशनल (से डाउनलोड किया जा सकता है) यहाँ )

Proteus 8 Professional को डाउनलोड करने के बाद, इस पर सर्किट डिज़ाइन करें। हमने यहां सॉफ्टवेयर सिमुलेशन को शामिल किया है ताकि शुरुआती लोगों के लिए सर्किट डिजाइन करना और हार्डवेयर पर उचित कनेक्शन बनाना सुविधाजनक हो सके।

चरण 3: अवयवों का अध्ययन

अब जैसे कि हमने उन सभी घटकों की एक सूची बना ली है जिनका उपयोग हम इस परियोजना में करने जा रहे हैं। आइए हम एक कदम आगे बढ़ें और सभी मुख्य हार्डवेयर घटकों का एक संक्षिप्त अध्ययन करें।

रेनड्रॉप सेंसर: रेनड्रॉप सेंसर मॉड्यूल बारिश का पता लगाता है। यह ओम के नियम के सिद्धांत पर काम करता है। (वी = आईआर)। जब बारिश नहीं होती है तो सेंसर पर प्रतिरोध बहुत अधिक होगा क्योंकि सेंसर में तारों के बीच कोई चालन नहीं है। जैसे ही वर्षा का पानी सेंसर पर पड़ना शुरू होता है, चालन पथ बनाया जाता है और तारों के बीच प्रतिरोध कम हो जाता है। जब चालन कम हो जाता है तो सेंसर से जुड़े इलेक्ट्रिक कंपोनेंट को ट्रिगर किया जाता है और इसकी स्थिति बदल जाती है।

रेनड्रॉप सेंसर

अगर हमारे पास PCB बोर्ड है तो यह सेंसर घर पर भी बनाया जा सकता है। जो लोग इस सेंसर को खरीदना नहीं चाहते हैं, वे चाकू जैसी धारदार चीज की मदद से पल्स ट्रेन पैटर्न बनाकर इसे घर पर रख सकते हैं। दालों का व्यास लगभग 3 सेमी होना चाहिए और जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है वैसा ही पैटर्न बनाया जा सकता है। मैंने इस सेंसर को घर पर बनाया है और नीचे दी गई तस्वीर को संलग्न किया है:

रेनड्रॉप सेंसर घर पर डिज़ाइन किया गया

555 टाइमर आईसी: इस आईसी में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं जैसे कि समय की देरी प्रदान करना, एक थरथरानवाला के रूप में, आदि। 55 आईसी टाइमर के तीन मुख्य कॉन्फ़िगरेशन हैं। एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर, मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर, और बीस्टेबल मल्टीवीब्रेटर। इस परियोजना में, हम इसे एक के रूप में उपयोग करेंगे अनवस्थित multivibrator। इस मोड में, आईसी एक थरथरानवाला के रूप में कार्य करता है जो एक वर्ग पल्स उत्पन्न करता है। सर्किट की आवृत्ति को सर्किट को ट्यून करके समायोजित किया जा सकता है। अर्थात् कैपेसिटर और प्रतिरोधों के मूल्यों को अलग-अलग करके जो सर्किट में उपयोग किए जाते हैं। जब एक उच्च वर्ग पल्स को लागू किया जाता है तो आईसी एक आवृत्ति उत्पन्न करेगा रीसेट पिन।

555 टाइमर आईसी

बजर: सेवा बजर एक ऑडियो सिग्नलिंग डिवाइस या लाउडस्पीकर है जिसमें ध्वनि उत्पन्न करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग किया जाता है। प्रारंभिक यांत्रिक गति उत्पन्न करने के लिए पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री पर एक वोल्टेज लगाया जाता है। तब इस गति को एक श्रव्य ध्वनि संकेत में बदलने के लिए अनुनादक या डायाफ्राम का उपयोग किया जाता है। ये स्पीकर या बज़र्स तुलनात्मक रूप से उपयोग करने में आसान होते हैं और इनमें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। उदाहरण के लिए, वे डिजिटल क्वार्ट्ज घड़ियों में उपयोग किए जाते हैं। अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोगों के लिए, 1-5 kHz और 100 kHz तक की सीमा में अच्छी तरह से काम करते हैं।

बजर

ईसा पूर्व 548 एनपीएन ट्रांजिस्टर: यह एक सामान्य-प्रयोजन ट्रांजिस्टर है जिसका उपयोग दो मुख्य उद्देश्यों के लिए किया जाता है (स्विचिंग और प्रवर्धन)। इस ट्रांजिस्टर के लिए लाभ मान की सीमा 100-800 के बीच है। यह ट्रांजिस्टर लगभग 500mA की अधिकतम धारा को संभाल सकता है इसलिए इसका उपयोग उस प्रकार के सर्किट में नहीं किया जाता है जिसमें भार होता है जो बड़े एम्पीयर पर काम करता है। जब ट्रांजिस्टर पक्षपाती होता है तो यह धारा को इसके माध्यम से प्रवाह करने की अनुमति देता है और उस अवस्था को कहते हैं परिपूर्णता क्षेत्र। जब बेस करंट हटा दिया जाता है तो ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और यह पूरी तरह से अंदर चला जाता है कट जाना क्षेत्र।

ईसा पूर्व 548 ट्रांजिस्टर

चरण 4: आरेख ब्लॉक करें

हमने सर्किट के कार्य सिद्धांत को आसानी से समझने के लिए एक ब्लॉक आरेख बनाया है।

खंड आरेख

चरण 5: कार्य सिद्धांत को समझना

हार्डवेयर को असेंबल करने के बाद हम देखेंगे कि जैसे ही पानी बरसाती सेंसर पर गिरा होगा बोर्ड का संचालन शुरू हो जाएगा और परिणामस्वरूप दोनों ट्रांजिस्टर मुड़ जाएंगे पर और इसलिए एलईडी भी चालू हो जाएगी क्योंकि यह ट्रांजिस्टर Q1 के एमिटर से जुड़ा है। जब ट्रांजिस्टर Q2 संतृप्ति क्षेत्र में जाता है, तो संधारित्र C1 ट्रांजिस्टर Q1 और Q3 दोनों के बीच एक जम्पर के रूप में व्यवहार करेगा और इसे रोकनेवाला R4 द्वारा चार्ज किया जाएगा। जब Q3 संतृप्ति क्षेत्र में जाता है रीसेट 555 टाइमर के पिन आईसी को ट्रिगर किया जाएगा और आईसी के आउटपुट पिन 3 पर एक सिग्नल भेजा जाएगा, जिस पर बजर जुड़ा हुआ है और इसलिए बजर बजना शुरू हो जाएगा। जब कोई बारिश नहीं होगी तो कोई चालन नहीं होगा और सेंसर का प्रतिरोध बहुत अधिक होता है, इसलिए आईसी का RESET पिन ट्रिगर नहीं होता है जिसके परिणामस्वरूप कोई अलार्म नहीं होता है।

चरण 6: सर्किट का अनुकरण

सर्किट बनाने से पहले एक सॉफ्टवेयर पर सभी रीडिंग का अनुकरण और जांच करना बेहतर होता है। सॉफ्टवेयर हम उपयोग करने जा रहे हैं प्रोटियस डिज़ाइन सूट । प्रोटीन एक सॉफ्टवेयर है जिस पर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का अनुकरण किया जाता है।

1. Proteus सॉफ़्टवेयर को डाउनलोड और इंस्टॉल करने के बाद, इसे खोलें। क्लिक करके एक नया योजनाबद्ध खोलें आईएसआईएस मेनू पर आइकन।

   नई योजना।

   अज्ञात यूएसबी डिवाइस पोर्ट रीसेट विफल रहा
2. जब नया योजनाबद्ध प्रकट होता है, तो पर क्लिक करें पी साइड मेनू पर आइकन। यह एक बॉक्स खोलेगा जिसमें आप उन सभी घटकों का चयन कर सकते हैं जिनका उपयोग किया जाएगा।

   नई योजनाबद्ध

3. अब उन घटकों के नाम टाइप करें जिनका उपयोग सर्किट बनाने के लिए किया जाएगा। घटक दाईं ओर एक सूची में दिखाई देगा।

   घटकों का चयन

4. उसी तरह, जैसा कि ऊपर, सभी घटकों को खोजें। वे अंदर दिखाई देंगे उपकरण सूची।

   घटक सूची

चरण 7: पीसीबी लेआउट बनाना

जैसा कि हम एक पीसीबी पर हार्डवेयर सर्किट बनाने जा रहे हैं, हमें पहले इस सर्किट के लिए एक पीसीबी लेआउट बनाने की आवश्यकता है।

1. प्रोटीन पर पीसीबी लेआउट बनाने के लिए, हमें सबसे पहले योजनाबद्ध पर हर घटक को पीसीबी पैकेज आवंटित करने की आवश्यकता है। पैकेज आवंटित करने के लिए, उस माउस पर राइट माउस क्लिक करें जिसे आप पैकेज असाइन करना चाहते हैं और चुनें पैकेजिंग उपकरण।

   पैकेज असाइन करें

2. PCB स्कीम खोलने के लिए टॉप मेनू पर ARIES विकल्प पर क्लिक करें।
3. कंपोनेंट्स लिस्ट से, स्क्रीन के सभी कंपोनेंट्स को ऐसे डिज़ाइन में रखें, जो आप चाहते हैं कि आपका सर्किट कैसा दिखे।
4. ट्रैक मोड पर क्लिक करें और सभी पिनों को कनेक्ट करें जो सॉफ्टवेयर आपको एक तीर को इंगित करके कनेक्ट करने के लिए कह रहा है।
5. जब पूरा लेआउट बनाया जाता है, तो यह इस तरह दिखेगा:

चरण 8: सर्किट आरेख

पीसीबी लेआउट बनाने के बाद सर्किट आरेख इस तरह दिखाई देगा।

सर्किट आरेख

चरण 9: हार्डवेयर की स्थापना

जैसा कि हमने अब सॉफ्टवेयर पर सर्किट का अनुकरण किया है और यह पूरी तरह से ठीक काम कर रहा है। अब हम आगे बढ़ते हैं और घटकों को पीसीबी पर रखते हैं। एक पीसीबी एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है। यह एक तरफ पूरी तरह से तांबे के साथ लेपित एक बोर्ड है और पूरी तरह से दूसरी तरफ से इन्सुलेट है। पीसीबी पर सर्किट बनाना तुलनात्मक रूप से एक लंबी प्रक्रिया है। सॉफ़्टवेयर पर सर्किट को सिम्युलेटेड करने के बाद, और इसका पीसीबी लेआउट बनाया जाता है, सर्किट लेआउट एक बटर पेपर पर मुद्रित होता है। पीसीबी बोर्ड पर बटर पेपर रखने से पहले बोर्ड को रगड़ने के लिए पीसीबी स्क्रैपर का उपयोग करें ताकि बोर्ड पर तांबे की परत बोर्ड के ऊपर से कम हो जाए।

कॉपर लेयर को हटाना

तब बटर पेपर को पीसीबी बोर्ड पर रखा जाता है और बोर्ड पर सर्किट प्रिंट होने तक इस्त्री किया जाता है (इसमें लगभग पांच मिनट लगते हैं)।

पीसीबी बोर्ड को इस्त्री करना

अब, जब सर्किट बोर्ड पर मुद्रित होता है, तो इसे FeCl में डुबोया जाता है₃बोर्ड से अतिरिक्त तांबे को हटाने के लिए गर्म पानी का समाधान, मुद्रित सर्किट के तहत केवल तांबा पीछे रह जाएगा।

पीसीबी नक़्क़ाशी

उसके बाद पीसीबी बोर्ड को स्क्रैपर के साथ रगड़ें ताकि वायरिंग प्रमुख हो। अब संबंधित स्थानों में छेद ड्रिल करें और घटकों को सर्किट बोर्ड पर रखें।

पीसीबी में ड्रिलिंग छेद

बोर्ड पर घटकों को मिलाएं। अंत में, सर्किट की निरंतरता की जांच करें और यदि किसी स्थान पर डिसकंटिन्यू होता है तो घटकों को डी-मिलाप करें और उन्हें फिर से कनेक्ट करें। बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों पर गर्म गोंद बंदूक का उपयोग करके गर्म गोंद को लागू करना बेहतर होता है ताकि सर्किट से बैटरी के टर्मिनलों को अलग न किया जा सके।

निरंतरता जाँच के लिए DMM की स्थापना

चरण 10: सर्किट का परीक्षण

पीसीबी बोर्ड पर हार्डवेयर घटकों को इकट्ठा करने और निरंतरता की जांच करने के बाद हमें यह जांचने की आवश्यकता है कि क्या हमारा सर्किट ठीक से काम कर रहा है या नहीं, हम अपने सर्किट का परीक्षण करेंगे। सबसे पहले, हम बैटरी को कनेक्ट करेंगे और फिर हम सेंसर पर थोड़ा पानी छोड़ेंगे और जांचेंगे कि क्या एलईडी चमकना शुरू कर देता है और बजर बजना शुरू हो जाता है या नहीं। यदि ऐसा होता है तो इसका मतलब है कि हमने अपनी परियोजना पूरी कर ली है।

हार्डवेयर परीक्षण के लिए इकट्ठे हुए

अनुप्रयोग

1. इसका उपयोग खेतों में बारिश के बारे में किसानों को सचेत करने के लिए किया जा सकता है।
2. सबसे आम अनुप्रयोग यह है कि इसका उपयोग ऑटोमोबाइल्स में किया जा सकता है ताकि जब भी बारिश शुरू हो तो ड्राइवर बदल जाए पर बजर की आवाज सुनने पर वाइपर।
3. यदि ओवरहेड टैंकों में बारिश के पानी को स्टोर करने के लिए कुछ हार्डवेयर स्थापित किए जाते हैं तो यह सर्किट घर पर बहुत उपयोगी है क्योंकि यह बारिश शुरू होते ही घर में रहने वाले लोगों को सूचित करता है और वे उस पानी को स्टोर करने के लिए उचित व्यवस्था कर सकते हैं।