Чарльз Платт – Электроника для начинающих (2-е издание) (страница 50)

Рис. 4.53. Распечатанный эскиз расположения переключателей, светодиодов и других компонентов был прикреплен на внутреннюю часть крышки корпуса. Бумагу проткнули шилом, чтобы отметить центр каждого из отверстий, которые будут просверлены в крышке

Это может понадобиться, если вы просверлили отверстия диаметром 3/16 дюйма (4,7 мм) для светодиодов диаметром 5 мм. Немного расширьте каждое отверстие, и светодиоды будут прочно держаться.

Если у вашего динамика нет крепежных отверстий, приклейте его. Я воспользовался пятиминутным эпоксидным клеем. Действуйте осторожно, избегая излишка клея. Вы же не хотите, чтобы клей попал на диффузор динамика.

Просверлить большие отверстия в тонком мягком пластике корпуса для устройства – задача непростая. Сверло может покорежить пластик. Существуют три способа решения задачи:

• Используйте сверло Форстнера, если оно у вас есть. С его помощью можно сделать очень аккуратное отверстие. Также подойдет кольцевая пила.

• Просверлите отверстие несколько раз, увеличивая диаметр сверла.

• Просверлите отверстие меньшего, чем вам необходимо, диаметра и расширьте его инструментом для снятия заусенцев.

Независимо от способа сверления, вам необходимо зажать или удерживать верхнюю панель корпуса, чтобы его наружная поверхность лежала лицом вниз на каком-либо обрезке из дерева. Затем просверлите ее изнутри так, чтобы сверло проходило сквозь пластик и вонзалось в дерево.

Рис. 4.54. Внешний вид панели после сверления. Отверстия можно аккуратно просверлить с помощью небольшой переносной аккумуляторной дрели, если точно наметить их центры

После этого смонтируйте компоненты на панели, как показано на рис. 4.57, и займитесь их пайкой.

Пайка переключателей

Вначале вам необходимо решить, как должны быть ориентированы переключатели. С помощью мультиметра определите, какие контакты соединяются, когда переключатель замыкается. Возможно, вы захотите, чтобы переключатель был включен, когда тумблер поднят в верхнее положение. Обратная сторона моей панели управления показана на рис. 4.55. Я взял двухполюсный переключатель на два направления просто потому, что он оказался под рукой. Для этого устройства вам подойдет любой однополюсный переключатель на одно направление.

Рис. 4.55. Компоненты закреплены на передней панели (вид с обратной стороны). Динамик приклеен к корпусу. Для надежности немного клея нанесено на светодиоды

Как вы помните, центральный контакт любого переключателя на два направления почти всегда является полюсом (подвижным контактом) переключателя.

Многожильный провод годится для соединения платы с компонентами на верхней панели, потому что жилы являются более гибкими и оказывают меньшую нагрузку на паяные соединения. Скрутка каждой пары проводов делает монтаж аккуратнее и позволяет уменьшить путаницу.

Когда вы припаиваете провода или компоненты к лепестку переключателя, паяльник карандашного типа может не обеспечить достаточного нагрева для создания хороших соединений.

Рис. 4.56. Скрученные пары проводов просто припаяны к компонентам, поскольку монтаж здесь сравнительно несложен

В таких местах целесообразнее более мощный паяльник, но вы обязательно должны обеспечить хороший теплоотвод, чтобы защитить светодиоды. Не позволяйте также паяльнику контактировать с чем-либо более 10 секунд. Он быстро расплавит изоляцию и может даже повредить внутренние детали переключателей.

В более сложных, чем этот, проектах соединять верхнюю панель со схемой на плате следует аккуратнее. Для этой цели идеально подходят штепсельные соединители, которые прикрепляются к плате, и разноцветный плоский кабель. Для этого простого устройства я не стал утруждать себя подобными вещами. Провода располагаются свободно, как показано на рис. 4.56.

Установка платы

Плата со схемой будет располагаться на дне корпуса и крепиться четырьмя винтами с шайбами и контргайками с нейлоновыми вставками. Я предпочитаю использовать вместо клея гайки и болты на тот случай, если мне понадобится вытащить плату для ремонта. Контргайки необходимы здесь, чтобы уменьшить риск ослабления гайки в процессе эксплуатации и предотвратить выпадение компонентов, которое может вызвать короткое замыкание.

Иногда перфорированную плату потребуется обрезать до подходящего размера, следя за тем, чтобы не повредить находящиеся на ней компоненты. Я резал плату ленточной пилой, но ножовка тоже справится с этой задачей. Помните о том, что перфорированные платы часто содержат стекловолокно, которое может затупить пилу по дереву.

После обрезки проверьте обратную сторону платы, нет ли на ней оставшихся фрагментов медных дорожек.

Просверлите отверстия для болтов в плате, снова заботясь о том, чтобы не повредить компоненты. Затем сквозь эти отверстия сделайте отметки на пластиковом дне корпуса и просверлите его. Выполните зенковку отверстий (т. е. снимите фаску с края отверстия так, чтобы винт с плоской головкой вставлялся вровень с окружающей поверхностью), протолкните маленькие болты с обратной стороны и установите плату со схемой. Поскольку контргайки не ослабевают, вам не нужно их специально сильно затягивать. Более того, следует избегать слишком плотной затяжки.

После установки платы снова проверьте, все ли работает как надо.

Внимание!

Будьте очень осторожны при установке платы в корпусе. Чрезмерное усилие при затяжке винтов и перекос может привести к появлению деформации, которая способна нарушить соединение и даже разорвать медную дорожку на плате.

Заключительная проверка

Когда вы все соберете, если у вас не окажется заранее смонтированной сети магнитных датчиков, то вместо нее подойдет обычный кусок провода. Для удобства я установил пару клемм на корпусе. С таким же успехом можно вытянуть пару проводов от платы наружу через небольшие отверстия в крышке корпуса.

Если все работает должным образом, можно прикрутить верхнюю часть корпуса на место, упрятав провода внутрь. Поскольку корпус достаточно большой, то внутри не должно возникнуть случайного соприкосновения металлических частей, но все же действуйте осторожно. На рис. 4.57 изображен внешний вид моего собранного изделия.

Установка сигнализации в помещении

Если вы собираетесь завершить этот проект и добавить магнитные датчики с герконами, то вам следует проверить каждый из них, проведя магнитный модуль рядом с герконом, а затем отведя его в сторону. При этом с помощью мультиметра проверяется целостность цепи между контактами переключателя. При приближении магнита переключатель должен замыкаться, а при его удалении – размыкаться.

Рис. 4.57. Сигнализация собрана в корпусе

Рис. 4.58. Двухжильный изолированный кабель соединяет клеммы на блоке управления сигнализацией с магнитными датчиками. Поскольку датчики должны располагаться последовательно, провод был разрезан и снабжен ответвлениями в местах, отмеченных точками

Теперь продумайте, как вы соедините ваши датчики в единую сеть. Всегда помните о том, что они должны подключаться последовательно, а не параллельно! На рис. 4.58 показан пример. Два контакта слева – это клеммы на верхней части корпуса устройства, прямоугольники наверху – это магнитные датчики на окнах и дверях. Поскольку провод для такого вида установки обычно имеет две жилы, вы можете проложить его, как я указал, а затем разрезать, чтобы припаять ответвления. Паяные соединения отмечены точками. Обратите внимание на то, как ток проходит через все переключатели последовательно, а затем возвращается в блок управления.

На рис. 4.59 показана та же цепочка датчиков, установленная в помещении с двумя окнами и одной дверью. Прямоугольники рядом с герконами – это магнитные модули.

Рис. 4.59. При установке на два окна и дверь магниты следует расположить рядом с герконами

Очевидно, вам понадобится много провода. Подойдет белый витой провод для дверного звонка или термостатов. Обычно он 20-го калибра (диаметр 0,8 мм) и выше.

После того как вы установили все переключатели, присоедините щупы мультиметра к проводам, которые прикреплялись бы к блоку сигнализации. Настройте мультиметр на прозвонку цепи и поочередно откройте каждую дверь или окно, чтобы проверить, размыкаете ли вы цепь. Если все в порядке, прикрепите провода сигнализации к клеммам на блоке управления.

Теперь займемся источником питания. Используйте сетевой адаптер, установив выходное напряжение на 9 В, или подключите разъем питания к 9-вольтовой батарее. Эта схема будет работать и от батареи напряжением 12 В, но тогда вам придется поставить реле на 12 В вместо указанного мною.

Единственная оставшаяся задача – нанести надписи возле переключателя, кнопки, разъема питания и клемм на блоке управления. Собрав схему, вы конечно помните, что переключатель включает и выключает сигнализацию в режиме проверки целостности цепи, а кнопка дает вам минуту, чтобы покинуть помещение, прежде чем сигнализация сработает. Но об этом никто кроме вас не знает, и, возможно, вы захотите разрешить какому-либо гостю использовать вашу сигнализацию, пока вы отсутствуете. Если уж на то пошло, то спустя месяцы или годы вы можете сами забыть некоторые подробности.

Итоги

Собрав сигнализацию, вы прошли все основные этапы, которым будете следовать каждый раз, когда что-либо разрабатываете: