منبع تغذيه و مدارات تثبيت كننده ولتاژ
منبع تغذيه از قسمت‌هاي زير تشكيل شده است:
– ترانسفورماتور كاهنده
– پل ديودها
– فيوز
– خازنهاي صافي
– خازنهاي ظرفيت پائين به منظور حذف نويز
– رگولاتور يا تثبيت كننده‌هاي ولتاژ
ترانسفورماتور چیست؟
ترانسفورماتور وظيفه كاهش ولتاژ خط 220V.AC 50Hz برق شهر را به ولتاژ پائين حدودا 9V.AC 50Hz به عهده دارد. با توجه به اينكه در مدار از موتور الكتريكي با ولتاژ پائين استفاده شده، بنابراين منبع تغذيه بايد قادر باشد تا جريان مورد نياز آن را فراهم كند.
همچنين استفاده از 7-Seg و چندين LED در مدار به منظور نمايش اطلاعات مصرف مدار را افزايش داده است.بنابراين ترانسفورماتور بايد جريان مورد نياز مدار را بدون افت قابل ملاحظه ولتاژ به مدار تحويل دهد.
پل ديود
پل ديود در ورودي مدار و بعد از ترانسفورماتور قرار دارد. پل ديود متشكل از چهار ديود است كه در مدارات يكسوساز تمام موج به كار مي‌رود. همچنين اين 4 ديود در يك پكيج موجود مي‌باشد كه از اين نمونه در اين مدار استفاده شده است.
همچنين با توجه به اينكه تمامي جريان‌هاي مدار از آن عبور ميكند بايد تحمل اين جريان را داشته باشد تا ايجاد مشكل نكند.
رگولاتورها يا تثبيت كننده‌هاي ولتاژ:
اين مدار داراي 2 رگولاتور براي تثبيت ولتاژ است.
a. آي سي 7805 كه يك رگولاتور 5 ولتي است و براي تامين ولتاژ مدارات ميكروكنترولري و همچنين LED ها و همچنين سنسورها و Pullup سوئيچ‌ها و همچنين به منظور تغذيه 7-Seg به كار مي‌رود.
b. آي سي 7806 كه يك رگولاتور 6 ولتي است و صرفا جهت تامين ولتاژ مورد نياز براي قسمت موتور و آي سي درايور ULN2003A به كار مي‌رود.
با توجه به اينكه تغذيه موتور استفاده شده 6 ولت است به همين دليل براي تغذيه آن از رگولاتور جداگانه استفاده شده.به دليل بالا بودن جريان مصرفي موتور (حدود 600mA)، توان تلف شده بر روي اين رگولاتور زياد است و براي انتقال حرارت به محيط،حتما بايد بروي هيت سينك نصب گردد.
رگولاتور 7805
در مورد رگولاتور 7805 به دليل اينكه جريان مصرفي مدارات وابسته به آن كمتر از جريان قابل تحمل بدون هيت سينك است، استفاده از هيت سينك براي آن لزومي ندارد و رگولاتور بروي برد پيچ مي‌شود.
در ضمن حرارت توليد شده رگولاتور 6 ولتي بسيار زياد است. اما مشكلي ايجاد نمي‌كند، زيرا اين سري از آي سي‌ها در برابر حرارت و همچنين جريان بالا و اتصال كوتاه شدن خروجي محافظت شده هستند و همچنين جريان كشيده شده از آن نيز كمتر از مقدار مجاز قيد شده در برگه‌هاي اطلاعاتي آن است.
معایب رگولاتو
با توجه به اينكه موتور جريان زيادي مصرف ميكند، 1 عدد فيوز براي محافظت در مدار استفاده شده. بعلت گرم شدن زياد رگولاتو احتمال دارد مثلا پس از مدتي رگولاتور فرسوده شده و بسوزد و در صورتي كه ولتاژ خروجي آن از حد مجاز بيشتر شود، جريان زيادي از موتور عبور كرده و آن را مي‌سوزاند.همچنين اگر به هر علتي موتور دچار مشكل شود و يا سيم‌هاي آن اتصال كوتاه شوند. اين فيوز از سوختن رگولاتور و آي سي درايور و همچنين پل ديود و ترانس جلوگيري بعمل مي آورند.
خازن هاي صافي
خازن هاي صافي به منظور حذف ريپل‌هاي موجود به علت وجود موج سينوسي در ورودي بعد از پل ديود و همچنين خازنهاي بعد از رگولاتورها به منظور تغييرات ناگهاني ولتاژ بر اثر پيك‌هاي لحظه‌اي جريان هستند. همچنين خازنهاي بعد از رگولاتوئر بايد مقدارشان زياد نباشد، زيرا در لحظه روشن كردن مدار باعث عبور جريان لحظه‌اي بسيار زيادي از آي سي رگولاتور مي‌شوند.
خازنهاي سراميكي
همچنين خازنهاي سراميكي ظرفيت پائين به منظور حذف پارازيت‌هاي ناشي از فركانس بالاي كاركرد ميكروكنترولر و همچنين حذف نويزهاي موتور و جلوگيري از ورود آنها به خط تغذيه و مدارات حساس مانند سنسورها و ميكروكنترولر است.
مقدار اين خازن‌ها را اكثرا 100nF انتخاب ميكنند. اين خازن‌ها حتي الامكان بايد به محل توليد نويز و يا محلي كه بايد نويزها وجود نداشته باشند نزديك باشد.و به منظور افزايش حفاظت و اطمينان ميتوان چندين خازن را موازي كرد و در محل مورد نظر قرار داد.
• سنسورهاي نوري و همچنين كليدها:
در اين پروژه براي تشخيص طبقات از سنسورهاي نوري استفاده شده. اين سنسورها همان اپتو كانترهاي مادون قرمز هستند.
اپتو كانترها در رده تزويج كننده‌هاي نوري خاص قرار ميگيرند.
