Mạch phát hiện nói dối đơn giản sử dụng bóng bán dẫn

Điện tử luôn là niềm vui để chơi với nó, một khi chúng ta tìm hiểu những điều cơ bản về cách hoạt động của mỗi thành phần và cách sử dụng chúng trong mạch của chúng ta, thì việc thiết kế, mô phỏng và chế tạo ý tưởng của chúng ta thành PCB khá dễ dàng. Trong dự án này, chúng ta hãy xây dựng một mạch thú vị đơn giản, phân tích nó và sau đó chế tạo một PCB để cải thiện đường học tập của chúng ta. Khái niệm đằng sau mạch phát hiện nói dối nàyđó là, chúng ta cho rằng khi một người nói dối, anh ta sẽ tăng mức độ lo lắng khiến anh ta đổ mồ hôi và tạo độ ẩm trên da. Sau đó, chúng tôi sử dụng đoạn mạch này để phát hiện xem có hơi ẩm trên da của anh ta hay không và dựa trên kết quả, chúng tôi phát sáng và đèn LED, màu xanh lá cây cho sự thật và màu đỏ cho lời nói dối. Tất nhiên có, đây không thể được coi là máy phát hiện nói dối, nhưng bạn có thể sử dụng nó để chơi với bạn bè và vui chơi. Hơn thế nữa, bạn có thể tìm hiểu nhiều thứ. Vậy hãy bắt đầu…

Vật liệu thiết yếu:

1. Bảng bánh mì
2. Bóng bán dẫn BC547 (3Nos)
3. LED (2 số)
4. Tụ điện (100nF)
5. Điện trở (1M, 10K, 470, 47K)
6. Chiết áp (50K hoặc 100K)
7. Kết nối dây

Sơ đồ mạch và giải thích:

Hãy không nhảy vào sơ đồ mạch ngay lập tức. Hãy cho bản thân một phút để suy nghĩ về thực tế Mạch phát hiện nói dối này sẽ như thế nào. Vì vậy, chúng tôi có hai đèn LED phải được bật hoặc tắt dựa trên điện trở đo được (nó liên quan đến độ ẩm) giữa hai ngón tay. Làm thế nào chúng ta có thể thực sự đi với điều này?

Vì chúng ta đang chuyển đổi đèn LED rõ ràng là chúng ta cần bóng bán dẫn và giá trị của điện trở đo giữa hai ngón tay sẽ không thay đổi nhiều về độ ẩm nên chúng ta cần một số loại bộ khuếch đại cũng có thể được tạo ra bằng bóng bán dẫn. Đủ manh mối! hãy thử một cái gì đó của riêng bạn và sau đó xem xét sơ đồ mạch bên dưới:

Đây là mạch mà chúng ta sẽ sử dụng. Đầu nối P3 dành cho điện áp nguồn (2 là + 9V và 1 là nối đất). Các tấm đệm P1 và P2 là nơi bạn phải đặt các ngón tay của mình. Bây giờ chúng ta hãy phân tích điều này để biết nó hoạt động như thế nào.

Nếu bạn xem xét kỹ hơn, bạn có thể thấy rằng bóng bán dẫn Q3 và Q1 quyết định trạng thái của LED D2 và bóng bán dẫn Q2 quyết định trạng thái của LED D1. Điện trở R5 và R6 tạo thành một dải phân cách trong đó giá trị của R6 có thể thay đổi vì nó có các miếng đệm P1 và P2 nằm ngang. Vì vậy, bất cứ khi nào các ngón tay được đặt, giá trị của R6 sẽ thay đổi. Sự biến đổi này ảnh hưởng đến điện áp cơ bản của bóng bán dẫn Q3. Các bóng bán dẫn Q3 và Q1 được kết nối như một cặp Darlington do đó sự thay đổi nhỏ của điện áp cơ bản Q3 sẽ ảnh hưởng đến Q1. Do đó, dựa trên điện trở của ngón tay, bóng bán dẫn Q1 và Q3 sẽ quyết định bật hoặc tắt LED D2.

LED D2 sẽ chỉ bật nếu Transistor Q1 đang bật, nhưng khi transistor này đi vào điện áp ở chân của transistor Q2 sẽ thấp do đó giữ cho LED D1 tắt. Điện áp cơ bản của bóng bán dẫn Q2 có thể được điều khiển bởi Potentiometer (50K). Vì vậy, bạn có thể sử dụng chiết áp này để thiết lập độ nhạy của mạch.

Khái niệm hoạt động của mạch phát hiện nói dối:

Mạch trên đã được mô phỏng trong ISIS Proteus để kiểm tra xem nó có hoạt động như mong đợi hay không. Bạn nên kiểm tra mạch của mình bằng mô phỏng trước khi thực sự xây dựng chúng. Trong mô phỏng, điện trở R6 được giả định là điện trở của ngón tay. Khi không có ngón tay nào được đặt giá trị của điện trở là vô cùng. Vì vậy, mô phỏng điều kiện mà tôi vừa đề cập giá trị là 99999K.

Đèn LED màu xanh lục đã bật khi không có ngón tay nào được đặt bởi vì, điện áp cơ bản của Q1 và Q2 là điện áp khoảng 3,2 và do đó bóng bán dẫn đang bật làm cho đèn LED màu xanh lá cây phát sáng. Đồng thời kể từ khi bóng bán dẫn Q2 được bật, điện áp cơ bản trên bóng bán dẫn Q3 giảm xuống còn khoảng 1,4V sẽ giữ cho bóng bán dẫn Q3 ở trạng thái tắt và do đó đèn LED màu đỏ bị tắt.

Bây giờ, giả sử chúng ta đã đặt ngón tay của mình qua điện trở R4 và do đó giá trị của R6 giảm xuống còn 50 ohms. Điều này sẽ ảnh hưởng đến giá trị của điện trở R4 và do đó đèn LED màu đỏ phát sáng như hình dưới đây.

Bây giờ điện áp rơi trên điện trở R4 ít hơn và do đó điện áp cơ bản của Transistor Q1 và Q2 gần như là 0V như hình trên. Điều này sẽ khiến chúng bị tắt và do đó đèn LED Xanh sẽ không phát sáng. Nhưng kể từ khi bóng bán dẫn Q2 tắt, toàn bộ điện áp cung cấp được chia giữa điện trở R1 và cơ sở của Q3. Điều này làm cho điện áp cơ bản của Q3 là 3V, đủ để bật nó lên. Bạn có thể tinh chỉnh điện áp cơ bản hơn một chút bằng cách sử dụng chiết áp. Nếu bóng bán dẫn Q3 được bật, đèn LED màu đỏ cũng sẽ phát sáng như hình trên.

Kiểm tra mạch bằng breadboard:

Như đã nói trước đó, chúng tôi sẽ chế tạo PCB cho Dự án Máy phát hiện nói dối này. Mặc dù mô phỏng hoạt động như mong đợi, nhưng người mới bắt đầu nên kiểm tra mạch bằng breadboard trước khi thực sự chế tạo PCB. Bằng cách này, bạn có thể đảm bảo mạch hoạt động như mong đợi và các thành phần cũng có sẵn và hoạt động. Mạch thử nghiệm của tôi trên breadboard trông giống như sau

Khi bạn đã hài lòng với việc xây dựng Breadboard của mình, đã đến lúc tiếp tục với PCB.

Thiết kế mạch và PCB sử dụng EasyEDA:

Để thiết kế Mạch phát hiện nói dối này, chúng tôi đã chọn công cụ EDA trực tuyến có tên EasyEDA. Trước đây tôi đã sử dụng EasyEDA nhiều lần và thấy nó rất thuận tiện khi sử dụng vì nó có một bộ sưu tập dấu chân tốt và mã nguồn mở của nó. Kiểm tra ở đây tất cả các dự án PCB của chúng tôi. Sau khi thiết kế PCB, chúng tôi có thể đặt hàng các mẫu PCB bằng dịch vụ chế tạo PCB chi phí thấp của họ. Họ cũng cung cấp dịch vụ tìm nguồn cung ứng linh kiện, nơi họ có một lượng lớn linh kiện điện tử và người dùng có thể đặt hàng các thành phần cần thiết của họ cùng với đơn đặt hàng PCB.

Trong khi thiết kế mạch và PCB của bạn, bạn cũng có thể công khai thiết kế mạch và PCB của mình để người dùng khác có thể sao chép hoặc chỉnh sửa chúng và có thể hưởng lợi từ đó, chúng tôi cũng đã công khai toàn bộ bố cục Mạch và PCB cho mạch phát hiện Nói dối này, kiểm tra liên kết dưới đây:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

Các bác sĩ cho biết thêm:

Bạn có thể xem bất kỳ Layer nào (Top, Bottom, Topsilk, bottomsilk, v.v.) của PCB bằng cách chọn lớp tạo thành Cửa sổ 'Lớp'.

Bạn cũng có thể xem PCB, nó sẽ trông như thế nào sau khi chế tạo bằng cách sử dụng nút Photo View trong EasyEDA:

Tính toán và đặt hàng mẫu trực tuyến:

Sau khi hoàn thành thiết kế PCB của Máy dò nói dối này, bạn có thể đặt mua PCB thông qua JLCPCB.com. Để đặt mua PCB từ JLCPCB, bạn cần có Tệp Gerber. Để tải xuống các tệp Gerber của PCB của bạn, chỉ cần nhấp vào nút Đầu ra Chế tạo trong trang trình chỉnh sửa EasyEDA, sau đó tải xuống từ trang đặt hàng PCB của EasyEDA.

Bây giờ, hãy truy cập JLCPCB.com và nhấp vào nút Quote Now hoặc nút , sau đó bạn có thể chọn số lượng PCB bạn muốn đặt hàng, bao nhiêu lớp đồng bạn cần, độ dày PCB, trọng lượng đồng và thậm chí cả màu PCB, như ảnh chụp nhanh hiển thị bên dưới:

Sau khi bạn đã chọn tất cả các tùy chọn, hãy nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng” và sau đó bạn sẽ được đưa đến trang nơi bạn có thể tải lên Tệp Gerber mà chúng tôi đã tải xuống từ EasyEDA. Tải lên tệp Gerber của bạn và nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng”. Và cuối cùng nhấp vào Kiểm tra Bảo mật để hoàn tất đơn đặt hàng của bạn, sau đó bạn sẽ nhận được PCB của mình vài ngày sau đó. Họ đang chế tạo PCB với tỷ lệ rất thấp là $ 2. Thời gian xây dựng của họ cũng rất ít, là 48 giờ với thời gian giao hàng của DHL trong 3-5 ngày, về cơ bản bạn sẽ nhận được PCB của mình trong vòng một tuần kể từ khi đặt hàng.

Sau vài ngày đặt hàng PCB, tôi đã nhận được các mẫu PCB trong bao bì đẹp như trong hình dưới đây.

Và sau khi nhận được những mảnh này, tôi đã hàn tất cả các thành phần cần thiết qua PCB và gắn Pin 9v vào nó.

Mạch phát hiện nói dối đang hoạt động:

Sau khi bạn đã lắp ráp bảng của mình, đã đến lúc để vui chơi. Chỉ cần bật nguồn bằng pin 9V và bạn sẽ thấy đèn LED màu xanh lục ở mức cao. Nếu bạn làm ngắn hai dây màu vàng, đèn LED màu xanh lá cây sẽ bật và màu đỏ sẽ bật. Nếu vậy thì có nghĩa là mọi thứ đang hoạt động như mong đợi. Bây giờ hãy chắc chắn rằng có một chút độ ẩm trên tay của bạn và đặt ngón tay của bạn lên dây dẫn, điều này sẽ làm cho đèn LED màu xanh lá cây bật và màu đỏ để tắt. Nếu không, hãy điều chỉnh chiết áp cho đến khi đèn LED chuyển sang màu đỏ.

Hoạt động hoàn chỉnh của dự án có thể được tìm thấy trong video dưới đây. Bây giờ, mạch đã được hiệu chỉnh và sẵn sàng cho một số trò đùa. Vì chúng tôi đã sử dụng PCB nên dự án có tính di động cao và do đó bạn có thể mang nó cho bạn bè của mình và có một chút thời gian vui vẻ khi sử dụng nó. Hy vọng bạn đã làm cho dự án hoạt động và học được điều gì đó từ điều này. Vui lòng sử dụng phần bình luận bên dưới nếu bạn có bất kỳ vấn đề gì trong việc làm việc này.