Einfache Lügendetektorschaltung mit Transistoren

Es hat immer Spaß gemacht, mit Elektronik zu spielen. Sobald wir die Grundlagen der Funktionsweise der einzelnen Komponenten und ihrer Verwendung in unserer Schaltung kennen, ist es ziemlich einfach, unsere Ideen zu entwerfen, zu simulieren und zu einer Leiterplatte zu verarbeiten. In diesem Projekt bauen wir eine einfache Spaßschaltung auf, analysieren sie und stellen dann eine Leiterplatte her, um unsere Lernkurve zu verbessern. Das Konzept hinter dieser Lügendetektorschaltungist das, wir nehmen an, wenn eine Person lügt, pumpt sie ihre Angst auf, was sie schwitzen lässt und Feuchtigkeit auf ihrer Haut entwickelt. Wir verwenden diese Schaltung dann, um festzustellen, ob sich Feuchtigkeit auf seiner Haut befindet, und basierend auf dem Ergebnis leuchten und leuchten wir, eine grüne für die Wahrheit und eine rote für die Lüge. Natürlich kann dies nicht als Lügendetektor beansprucht werden, aber Sie können dies verwenden, um mit Ihren Freunden zu spielen und Spaß zu haben. Mehr als das kann man lernen. Also lasst uns anfangen…

Erforderliche Materialien:

1. Brotbrett
2. BC547 Transistor (3Nos)
3. LED (2 Nr.)
4. Kondensator (100 nF)
5. Widerstände (1 M, 10 K, 470, 47 K)
6. Potentiometer (50K oder 100K)
7. Kabel anschließen

Schaltplan und Erklärung:

Lassen Sie uns nicht gleich in den Schaltplan springen. Nehmen Sie sich eine Minute Zeit, um zu überlegen, wie diese Lügendetektorschaltung tatsächlich aussehen würde. Wir haben also zwei LEDs, die basierend auf dem gemessenen Widerstand (der mit der Feuchtigkeit zusammenhängt) zwischen zwei Fingern ein- oder ausgeschaltet werden müssen. Wie können wir das eigentlich machen?

Da wir natürlich die LED schalten, benötigen wir Transistoren, und der zwischen zwei Fingern gemessene Widerstandswert variiert nicht stark in Bezug auf die Feuchtigkeit. Daher benötigen wir eine Art Verstärker, der auch mit einem Transistor hergestellt werden kann. Genug Hinweise! Probieren Sie etwas selbst aus und sehen Sie sich dann den folgenden Schaltplan an:

Dies ist die Schaltung, die wir verwenden werden. Der Stecker P3 ist für die Versorgungsspannung (2 ist + 9V und 1 ist Masse). Die Pads P1 und P2 sind der Ort, an dem Sie Ihre Finger platzieren müssen. Lassen Sie uns dies nun analysieren, um zu wissen, wie es funktioniert.

Wenn Sie genauer hinschauen, können Sie feststellen, dass die Transistoren Q3 und Q1 den Status der LED D2 und der Transistor Q2 den Status der LED D1 bestimmen. Die Widerstände R5 und R6 bilden einen Potentialteiler, in dem sich der Wert von R6 ändert, da die Pads P1 und P2 über ihm liegen. Wenn also die Finger platziert werden, ändert sich der Wert von R6. Diese Variation beeinflusst die Basisspannung des Transistors Q3. Die Transistoren Q3 und Q1 sind als Darlington-Paar verbunden, daher wirkt sich eine kleine Variation der Basisspannung Q3 auf Q1 aus. Basierend auf dem Widerstand des Fingers entscheiden die Transistoren Q1 und Q3 daher, die LED D2 entweder ein- oder auszuschalten.

Die LED D2 leuchtet nur auf, wenn der Transistor Q1 eingeschaltet ist. Wenn dieser Transistor jedoch eingeschaltet ist, ist die Spannung an der Basis des Q2-Transistors niedrig, wodurch die LED D1 ausgeschaltet bleibt. Die Basisspannung des Transistors Q2 kann mit dem Potentiometer (50K) gesteuert werden. Mit diesem Potentiometer können Sie also die Empfindlichkeit der Schaltung einstellen.

Arbeitskonzept der Lügendetektorschaltung:

Die obige Schaltung wurde in ISIS Proteus simuliert, um zu überprüfen, ob sie wie erwartet funktioniert. Es wird immer empfohlen, Ihre Schaltung mit einer Simulation zu testen, bevor Sie sie tatsächlich erstellen. In der Simulation wird angenommen, dass der Widerstand R6 der Widerstand des Fingers ist. Wenn kein Finger platziert ist, ist der Wert des Widerstands unendlich. Simulieren Sie also diesen Zustand. Ich habe gerade den Wert 99999K erwähnt.

Die grüne LED hat sich eingeschaltet, wenn kein Finger platziert ist, da die Basisspannung von Q1 und Q2 bei etwa 3,2 liegt und der Transistor daher die grüne LED zum Leuchten bringt. Gleichzeitig mit dem Einschalten des Transistors Q2 fällt die Basisspannung über dem Transistor Q3 auf etwa 1,4 V ab, wodurch der Transistor Q3 ausgeschaltet bleibt und daher die rote LED ausgeschaltet wird.

Nehmen wir nun an, wir haben unseren Finger über den Widerstand R4 gelegt und daher fällt der Wert von R6 auf 50 Ohm. Dies wirkt sich auf den Wert des Widerstands R4 aus und daher leuchtet die rote LED wie unten gezeigt.

Jetzt ist der Spannungsabfall am Widerstand R4 geringer und daher beträgt die Basisspannung der Transistoren Q1 und Q2 fast 0 V, wie oben gezeigt. Dadurch bleiben sie ausgeschaltet und die grüne LED leuchtet nicht. Da jedoch der Transistor Q2 ausgeschaltet ist, wird die gesamte Versorgungsspannung zwischen dem Widerstand R1 und der Basis von Q3 aufgeteilt. Dadurch beträgt die Basisspannung von Q3 3 V, was ausreicht, um es einzuschalten. Sie können die Basisspannung auch mit dem Potentiometer etwas feiner einstellen. Wenn der Transistor Q3 eingeschaltet ist, leuchtet auch die rote LED wie oben gezeigt.

Überprüfen der Schaltung mit einem Steckbrett:

Wie bereits erwähnt, werden wir für dieses Lügendetektorprojekt eine Leiterplatte herstellen. Obwohl die Simulation wie erwartet funktioniert, wird Anfängern immer empfohlen, die Schaltung mit einem Steckbrett zu testen, bevor eine Leiterplatte hergestellt wird. Auf diese Weise können Sie sicherstellen, dass die Schaltung wie erwartet funktioniert und die Komponenten auch verfügbar sind und funktionieren. Meine Teststrecke auf dem Steckbrett sah ungefähr so ​​aus

Sobald Sie mit Ihrem Breadboard zufrieden sind, können Sie mit der Leiterplatte fortfahren.

Schaltungs- und Leiterplattendesign mit EasyEDA:

Für die Entwicklung dieser Lügendetektorschaltung haben wir das Online-EDA-Tool EasyEDA ausgewählt. Ich habe EasyEDA bereits viele Male verwendet und fand es sehr bequem zu verwenden, da es eine gute Sammlung von Fußabdrücken und Open Source enthält. Überprüfen Sie hier alle PCB-Projekte. Nach dem Entwurf der Leiterplatte können wir die Leiterplattenmuster bei ihren kostengünstigen Leiterplattenherstellungsdiensten bestellen. Sie bieten auch einen Komponentenbeschaffungsservice an, bei dem sie über einen großen Bestand an elektronischen Komponenten verfügen und Benutzer ihre erforderlichen Komponenten zusammen mit der Leiterplattenbestellung bestellen können.

Während Sie Ihre Schaltungen und Leiterplatten entwerfen, können Sie auch Ihre Schaltungs- und Leiterplattenentwürfe veröffentlichen, damit andere Benutzer sie kopieren oder bearbeiten und davon profitieren können. Wir haben auch unsere gesamten Schaltungs- und Leiterplattenlayouts für diese Lügendetektorschaltung veröffentlicht. Überprüfen Sie den folgenden Link:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

Sie können jede Ebene (oben, unten, Oberseide, untere Seide usw.) der Leiterplatte anzeigen, indem Sie die Ebene aus dem Fenster "Ebenen" auswählen.

Sie können auch die PCB sehen, wie es nach der Herstellung aussehen wird, die unter Verwendung von Fotoansicht Schaltfläche in EasyEDA:

Muster online berechnen und bestellen:

Nachdem Sie das Design dieser Lügendetektor-Leiterplatte abgeschlossen haben, können Sie die Leiterplatte über JLCPCB.com bestellen. Um die Platine bei JLCPCB zu bestellen, benötigen Sie Gerber File. Um Gerber-Dateien von Ihrer Leiterplatte herunterzuladen, klicken Sie einfach auf die Schaltfläche Fabrication Output auf der EasyEDA-Editor-Seite und laden Sie sie von der Bestellseite für die EasyEDA-Leiterplatte herunter.

Gehen Sie nun zu JLCPCB.com und klicken Sie auf Jetzt zitieren oder auf die Schaltfläche . Anschließend können Sie die Anzahl der zu bestellenden Leiterplatten, die Anzahl der benötigten Kupferschichten, die Leiterplattendicke, das Kupfergewicht und sogar die Leiterplattenfarbe wie den Schnappschuss auswählen unten gezeigt:

Nachdem Sie alle Optionen ausgewählt haben, klicken Sie auf "In den Warenkorb speichern" und Sie werden zu der Seite weitergeleitet, auf der Sie Ihre Gerber-Datei hochladen können, die wir von EasyEDA heruntergeladen haben. Laden Sie Ihre Gerber-Datei hoch und klicken Sie auf "In Warenkorb speichern". Klicken Sie abschließend sicher auf Kasse, um Ihre Bestellung abzuschließen. Einige Tage später erhalten Sie Ihre Leiterplatten. Sie stellen die Leiterplatte mit einer sehr niedrigen Rate her, die 2 US-Dollar beträgt. Ihre Bauzeit ist auch sehr viel kürzer, was 48 Stunden bei einer DHL-Lieferung von 3-5 Tagen beträgt. Grundsätzlich erhalten Sie Ihre Leiterplatten innerhalb einer Woche nach der Bestellung.

Nachdem ich einige Tage lang Leiterplatten bestellt hatte, erhielt ich die Leiterplattenmuster in einer schönen Verpackung, wie in den folgenden Abbildungen gezeigt.

Und nachdem ich diese Teile erhalten habe, habe ich alle erforderlichen Komponenten über die Leiterplatte gelötet und eine 9-V-Batterie daran angeschlossen.

Lügendetektorschaltung in Aktion:

Sobald Sie Ihr Board zusammengebaut haben, ist es Zeit, Spaß zu haben. Schalten Sie es einfach mit einer 9-V-Batterie ein und Sie sollten sehen, dass die grüne LED hoch geht. Wenn Sie die beiden gelben Kabel kurzschließen, sollte die grüne LED und die rote LED leuchten. Wenn ja, bedeutet dies, dass alles wie erwartet funktioniert. Stellen Sie nun sicher, dass sich etwas Feuchtigkeit in Ihrer Hand befindet, und legen Sie Ihren Finger auf die Drähte. Dadurch sollte die grüne LED eingeschaltet und die rote ausgeschaltet werden. Wenn nicht, stellen Sie das Potentiometer so ein, dass die LED rot leuchtet.

Die vollständige Arbeitsweise des Projekts finden Sie im folgenden Video. Jetzt, da die Schaltung kalibriert ist und für einen Streich bereit ist. Da wir eine Leiterplatte verwendet haben, ist das Projekt sehr portabel und daher können Sie es zu Ihren Freunden bringen und Spaß daran haben. Ich hoffe, Sie haben das Projekt zum Laufen gebracht und etwas daraus gelernt. Fühlen Sie sich frei, den Kommentarbereich unten zu verwenden, wenn Sie Probleme haben, dieses Ding zum Laufen zu bringen.