Semplice circuito della macchina della verità che utilizza transistor

L'elettronica è sempre stata divertente con cui giocare, una volta apprese le basi di come funziona ogni componente e come usarli nel nostro circuito è abbastanza facile progettare, simulare e fabbricare le nostre idee in un PCB. In questo progetto costruiamo un semplice circuito divertente, analizziamolo e poi fabbrichiamo un PCB per migliorare la nostra curva di apprendimento. Il concetto alla base di questo circuito rivelatore di bugieè che, supponiamo che quando una persona mente, in qualche modo aumenti il suo livello di ansia che lo fa sudare e sviluppa l'umidità sulla sua pelle. Quindi usiamo questo pezzo di circuito per rilevare se c'è umidità sulla sua pelle e in base al risultato si illumina e LED, uno verde per la verità e rosso per la menzogna. Ovviamente sì, questo non può essere rivendicato come un rilevatore di bugie, ma puoi usarlo per giocare con i tuoi amici e divertirti. Più di questo impari cose. Quindi iniziamo…

Materiali richiesti:

Tagliere per il pane
Transistor BC547 (3Nos)
LED (2 no)
Condensatore (100nF)
Resistori (1M, 10K, 470, 47K)
Potenziometro (50 K o 100 K)
Cavi di collegamento

Schema del circuito e spiegazione:

Non saltiamo subito nello schema del circuito. Concediti un minuto per pensare a come sarebbe effettivamente questo circuito rivelatore di bugie. Quindi abbiamo due LED che devono essere accesi o spenti in base alla resistenza misurata (è correlata all'umidità) tra due dita. Come possiamo effettivamente andare con questo?

Dato che stiamo commutando LED ovviamente abbiamo bisogno di transistor e il valore del resistore misurato tra due dita non varierà molto rispetto all'umidità quindi abbiamo bisogno di una sorta di amplificatore che potrebbe essere realizzato anche utilizzando un transistor. Abbastanza indizi! prova qualcosa da solo e poi guarda lo schema del circuito qui sotto:

Questo è il circuito che useremo. Il connettore P3 è per la tensione di alimentazione (2 è + 9V e 1 è massa). I pad P1 e P2 sono il punto in cui devi posizionare le dita. Ora analizziamo questo per sapere come funziona.

Se guardi più da vicino puoi scoprire che il transistor Q3 e Q1 decide lo stato del LED D2 e il transistor Q2 decide lo stato del LED D1. I resistori R5 e R6 formano un divisore di potenziale in cui il valore di R6 è soggetto a variazione poiché ha i pad P1 e P2 attraverso di esso. Quindi, ogni volta che si posizionano le dita, il valore di R6 varierà. Questa variazione influisce sulla tensione di base del transistor Q3. I transistor Q3 e Q1 sono collegati come una coppia Darlington, quindi una piccola variazione della tensione di base Q3 influenzerà Q1. Quindi in base alla resistenza del dito il transistor Q1 e Q3 decideranno se accendere o spegnere il led D2.

Il LED D2 si accenderà solo se il Transistor Q1 è acceso, ma quando questo transistor si accende la tensione alla base del transistor Q2 sarà bassa mantenendo il LED D1 spento. La tensione di base del transistor Q2 può essere controllata dal potenziometro (50K). Quindi, puoi usare questo potenziometro per impostare la sensibilità del circuito.

Concetto di funzionamento del circuito del rivelatore di bugie:

Il circuito sopra è stato simulato in ISIS Proteus per verificare se funziona come previsto. Si consiglia sempre di testare il circuito con la simulazione prima di costruirli effettivamente. Nella simulazione si assume che il resistore R6 sia la resistenza del dito. Quando non viene posizionato alcun dito, il valore del resistore è infinito. Quindi simula quella condizione che ho appena menzionato che il valore è 99999K.

Il LED verde si è acceso quando non viene posizionato alcun dito perché la tensione di base di Q1 e Q2 è di circa 3,2 e quindi il transistor è acceso facendo accendere il LED verde. Allo stesso tempo da quando il transistor Q2 è acceso, la tensione di base attraverso il transistor Q3 scende a circa 1,4 V che manterrà il transistor Q3 spento e quindi il LED rosso si spegne.

Ora supponiamo di aver posizionato il nostro dito sul resistore R4 e quindi il valore di R6 scende a 50 ohm. Ciò influenzerà il valore del resistore R4 e quindi il LED rosso si accende come mostrato di seguito.

Ora la caduta di tensione attraverso il resistore R4 è inferiore e quindi la tensione di base del transistor Q1 e Q2 è quasi 0 V come mostrato sopra. Questo li manterrà spenti e quindi il LED verde non si accenderà. Ma poiché il transistor Q2 è spento l'intera tensione di alimentazione viene divisa tra il resistore R1 e la base di Q3. Questo fa sì che la tensione di base di Q3 sia 3V, il che è sufficiente per accenderlo. Puoi regolare la tensione di base un po 'di più usando anche il potenziometro. Se il transistor Q3 è acceso, anche il LED rosso si accenderà come mostrato sopra.

Verifica del circuito utilizzando una breadboard:

Come detto prima, fabbricheremo un PCB per questo progetto Lie Detector. Sebbene la simulazione funzioni come previsto, è sempre consigliabile che i principianti testino il circuito utilizzando una breadboard prima di fabbricare effettivamente un PCB. In questo modo puoi assicurarti che il circuito funzioni come previsto e che anche i componenti siano disponibili e funzionanti. Il mio circuito di prova sulla breadboard era simile a questo di seguito

Una volta che sei soddisfatto della tua breadboard, è tempo di procedere con il PCB.

Progettazione di circuiti e PCB utilizzando EasyEDA:

Per progettare questo circuito per rilevatori di bugie, abbiamo scelto lo strumento EDA online chiamato EasyEDA. In precedenza ho utilizzato EasyEDA molte volte e l'ho trovato molto comodo da usare poiché ha una buona raccolta di impronte e il suo open-source. Controlla qui tutti i nostri progetti PCB. Dopo aver progettato il PCB, possiamo ordinare i campioni di PCB tramite i loro servizi di fabbricazione di PCB a basso costo. Offrono anche un servizio di approvvigionamento dei componenti in cui hanno un ampio stock di componenti elettronici e gli utenti possono ordinare i componenti richiesti insieme all'ordine del PCB.

Durante la progettazione del circuito e PCB, si può anche fare il vostro circuito e PCB disegni in modo pubblico che altri utenti possono copiare o modificare e possono trarre vantaggio da lì, abbiamo anche fatto tutto il nostro circuito e layout PCB pubblico per questo circuito rivelatore Lie, controlla il link sottostante:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

È possibile visualizzare qualsiasi strato (Top, Bottom, Topsilk, Bottomsilk ecc.) Del PCB selezionando il layer dalla finestra "Layers".

Puoi anche visualizzare il PCB, come apparirà dopo la fabbricazione utilizzando il pulsante Photo View in EasyEDA:

Calcolo e ordinazione di campioni online:

Dopo aver completato la progettazione di questo PCB rilevatore di bugie, è possibile ordinare il PCB tramite JLCPCB.com. Per ordinare il PCB da JLCPCB, è necessario Gerber File. Per scaricare i file Gerber del tuo PCB, fai clic sul pulsante Fabrication Output nella pagina dell'editor EasyEDA, quindi scarica dalla pagina dell'ordine EasyEDA PCB.

Ora vai su JLCPCB.com e fai clic su Cita ora o sul pulsante , quindi puoi selezionare il numero di PCB che desideri ordinare, quanti strati di rame ti servono, lo spessore del PCB, il peso del rame e persino il colore del PCB, come l'istantanea mostrato di seguito:

Dopo aver selezionato tutte le opzioni, fai clic su "Salva nel carrello" e verrai portato alla pagina in cui puoi caricare il tuo file Gerber che abbiamo scaricato da EasyEDA. Carica il tuo file Gerber e fai clic su "Salva nel carrello". Infine, fai clic su Checkout Securely per completare l'ordine, quindi riceverai i tuoi PCB pochi giorni dopo. Stanno fabbricando il PCB a un prezzo molto basso che è di $ 2. Anche il loro tempo di costruzione è molto inferiore, ovvero 48 ore con consegna DHL di 3-5 giorni, in pratica riceverai i tuoi PCB entro una settimana dall'ordine.

Dopo pochi giorni dall'ordinazione di PCB, ho ricevuto i campioni di PCB in una bella confezione come mostrato nelle immagini sottostanti.

E dopo aver ottenuto questi pezzi ho saldato tutti i componenti richiesti sul PCB e collegato una batteria da 9v ad esso.

Circuito rilevatore di bugie in azione:

Una volta assemblata la tavola, è tempo di divertirsi. Basta accenderlo con una batteria da 9 V e dovresti vedere il LED verde che si accende. Se metti in corto i due fili gialli il LED verde dovrebbe accendersi e il rosso dovrebbe accendersi. Se è così, significa che tutto funziona come previsto. Ora assicurati che ci sia un po 'di umidità sulla tua mano e posiziona il dito sui fili, questo dovrebbe far accendere il LED verde e spegnere il rosso. In caso contrario, regolare il potenziometro fino a quando il LED diventa rosso.

Il funzionamento completo del progetto può essere trovato nel video riportato di seguito. Ora che il circuito è calibrato ed è pronto per qualche scherzo. Poiché abbiamo utilizzato un PCB, il progetto è altamente portabile e quindi puoi portarlo ai tuoi amici e divertirti un po 'usando questo. Spero che tu abbia fatto funzionare il progetto e hai imparato qualcosa da questo. Sentiti libero di usare la sezione commenti qui sotto se hai qualche problema nel far funzionare questa cosa.