ساخت LED Flasher (چشمک زن) با آسی تایمر 555 @electroscience

آژیر خطر سیرن
@electroscience

آژیر خطر سیرن :
شاید تا به حال صدای آژیرهایی که در هنگام اعلام وضعیت فوق العاده در شهرها به صدا در می آیند مانند حمله ی هواپیماهای دشمن ، را در فیلم ها شنیده باشید. سوالی که شاید پیش بیاد این است که این دستگاه تولید کننده صدا چیست و چجور کار میکنه؟
نام این دستگاه سیرن (Siren) است. برای اولین بار سیرن در جنگ جهانی دوم ساخته شد و صدای آن در شهرها شنیده میشد و پس از آن نیز در هنگام وقوع پدیده های طبیعی مانند تورنادوها استفاده شد و امروزه نیز همچنان مورد استفاده برای اعلام هشدار و اعلام وضعیت های خطر در شهرها است.
امواج ماورای صوت را به روشهای مکانیکی و الکتریکی و مغناطیسی می‌توان تولید کرد. سیرنهای قدیمی به صورت مکانیکی کار میکردند. این مدل از سیرنها از یک ظرف محکم ساخته شده بودند که بوسیله لوله‌ای به تلمبه تراکم هوا مربوط می‌شد و می‌توانست در آن هوای با فشار زیاد متراکم شود. در قسمتی از سطح بالایی این ظرف دو صفحه فلزی گرد محور واحدی قرار دارند که بر روی آنها تعدادی سوراخ به یک فاصله از محور موجود است. صفحه پایین ثابت است و صفحه بالایی می‌تواند بر روی آن با سرعت زیاد دوران کند. البته امروزه نیز از این نوع مکانیکی استفاده میشود.
نوع دیگر سیرنها به صورت الکترومکانیکی بود که از یک موتور جهت فشرده سازی هوا در محفظه سوراخ دار استفاده میشد که تصویر این مدل را نیز مشاهده میکنید.
سیرنهای جدید به صورت الکتریکی میباشند و شامل یک تن ژنراتور الکتریکی ، یک آمپلی فایر توان بالا و یک بلندگوی شیپوری هستند. وجود بلندگوی شیپوری باعث میشود که این سیرنهای الکتریکی نیز شبیه سیرنهای مکانیکی به نظر آیند. این بلندگوهای جدید سطح صدایی که میتوانند تولید کنند تا بیش از 135 دسیبل در 30 متر است که حجم صدای بسیار بالایی است.
امیدواریم هیچ وقت این صدای سیرنها در هیچ جای دنیا برای اعلام وضعیت جنگی شنیده نشود و تنها استفاده‏ی آنها برای اعلام وضعیت های آب و هوایی خطرناک مثل طوفان باشد.

@electroscience

آژیر خطر سیرن
@electroscience

ساخت مدار تشخیص دهنده‏ی سطح آب @electroscience

✅ساخت مدار تشخیص دهنده ‏ی سطح آب:
در این پست قصد داریم یک مدار ساده را معرفی کنیم که بوسیله آن بتوانید سطح آب داخل یک تانکر را متوجه شوید. به عنوان مثال فرض کنید یک تانکر آب داریم که دارای 3 سطح Full ، medium و Low است و میخواهیم متوجه شویم سطح آب در کدام وضعیت قرار دارد. برای انجام این کار مطابق مدار نشان داده شده در شکل عمل میکنیم.
قطعات مورد نیاز:
3 ال ای دی زرد و سبز و قرمز
3 ترانزیستور pnp که در اینجا از نوع A1015 است.
6 مقاومت 470 اهمی
و یک باتری 9 ولتی
مطابق تصویر بدنه تانکر نیز زمین است . وقتی آب به عنوان مثال در سطح medium قرار دارد ، بیس هر دو ترانزیستور pnp از طریق آب به بدنه و در نتیجه به زمین وصل میشود و باعث میشود این دو ترانزیستور بایاس مستقیم و روشن شوند و LED های متصل به آن دو نیز وصل شوند.
@electroscience

مدار انتقال انرژی الکتریکی بدون سیم @electroscience

✅مدار انتقال انرژی الکتریکی بدون سیم:
در این پست قصد داریم مدار ساده ای را معرفی کنیم که بوسیله آن میتوانید یک LED را به صورت وایرلس روشن و خاموش کنید. نحوه کار به این صورت است است که با استفاده از دو کویل میان دو مدار مجزا تزویج مغناطیسی ایجاد میکنیم و به این ترتیب انرژی به صورت مغناطیسی بین دو مدار مبادله میشود.
قطعات مورد نیاز:
باتری 1.5 ولت aa
مقاومت یک کیلو اهمی
ترانزیستور npn ، 2n3904
سیم لاکی
مدار این کار در تصویر نشان داده شده است. ابتدا سیم را به دور یک قرقره مثل قرقره نخ سوزن به تعداد 30 دور بپیچید تا یک کویل سیم پیچی ایجاد شود و این کویل را به LED وصل کنید. سپس یک کویل 30 دوری دیگر باید بسازیم با این تفاوت که در دور پانزدهم باید یک تپ از آن بگیریم زیرا بایستی مطابق مدار به مثبت باطری وصل شود. نحوه کار این مدار به این ترتیب است که میدونیم که تو یه ترانسفورماتور برا اینکه جریان القا بشه باید جریان بصورت متناوب یا اِی سی باشه . اینجام ما باتری داریم ک جریانش دی سی هست ک ب درد القا نمیخوره پس باید یجوری جریان اِی سی یا نوسانی بشه ک این کارو سیم پیچ ب همراه ترانزیستور انجام میده . طوری ک نصف بسته شدن سیم پیچ به پایه کلکتور ترانزیستور باعث ایجاد اختلاف فاز در دو سیم پیچ اولیه و ترانزیستور شده و باعث میشه ک جریان بصورت نوسانی از سیم پیچ عبور کنه و در اطراف سیم پیچ اولیه میدان مغناطیسی متغیر تولید بشه . میدان مغناطیسی متغیر هم باعث القای جریان در سیم پیچ ثانویه میشه و چراغ روشن میشه ! اینجا هسته سیم پیچ ها هوا هستش . و در ضمن مقاومت هم برای جلوگیری از جریان کشی بیش از حد توسط ترانزیستور هست ولی بازم ترانزیستور بعد از ی مدتی گرم میشه ک بهتره ی هیت سینک کوچیک بهش وصل بشه. (با تشکر از آقای بهزاد از اعضای کانال که ایراد این پست را با ما در میان گذاشتند)
@electroscience

تبدیل عکس به پی سی بی @electroscience

مدار دزد ژول @electroscience

✅مدار دزد ژول:
مدار دزد ژول یک مدار کوچک هوشمند است که میتواند یک LED را با باتری روشن کند و این کار را با یک جفت میدان مغناطیسی مخالف انجام میدهد. هدف از معرفی این مدار به دلیل سهل ممتنع بودن آن است که در عین سادگی برخی از رفتارهای الکتریکی بسیار پیچیده را نشان میدهد. PCB این مدار نیز در تصویر نشان داده شده است.
ژول دزد یا Joule Thief مداری است که با یک باتری 0.75تا 1.5 ولتی یک LED یا باتری ولتاژ بالاتر یا ... تغذیه میکند.پس با باتریهای مرده که هنوز بالای 0/75 ولت دارند نیز کار میکند. خروجی مدار ولتاژ بالاتری از ولتاژ باتری میسازد و مصرف بسیار ناچیزی در برابر توان خروجی دارد. این نام برگرفته از نام انگلیسیِ «سارق جواهرات» است که Jewel thief خوانده می‏شود و نوعی بازی با کلماتی است که ضرباهنگ یا نوشتار همسانی دارند و استفاده از آنها، نوعی تداعی و تداخل معانی مضحک ایجاد کرده است و مانند این است که این مدار مانند یک «سارق جواهرات» تا آخرین ذره ی نیروی الکتریکی باتری، حتی باتری های کم رمقی که در مصارفِ دیگر جواب نمی دهند و قابل استفاده نیستند را، می دزد! نام «ژول» در این نامگذاری به این علت به کار رفته که ژول در فیزیک یکای انرژی است.
وسایل موردنیاز این مدار:
یک باتری AA + گیره‏های جا باتری
یک هسته فریت تروئیدی
سوییچ SPDT (برای روشن و خاموش کردن)
مقاومت 1 کیلواهمی
ترانزیستور NPN مانند 2N3094, 2N2222, 2N4401
مقداری سیم
یک LED
نحوه پیچیدن کویل: دو دسته سیم روکش دار با رنگهای متفاوت را با تعداد دورهای بین 7 تا 9 دور روی هسته فریت بپیچید. مطابق شماتیک مدار سرهای نقطه دار را در مدار خود قرار دهید.
نحوه کار این مدار:
پس از اینکه کلید اتصال مدار به باتری را روشن کردیم، جریانِ کمی از طریق سیم‏پیچی اولیه و مقاومت سیم پیچ به سوی پایه ی بیس ترانزیستور روان می شود و آن را به حالت هدایت می برد. یل روشن شدن ترانزیستور، جریان بیشتری از سیم‏پیچی ثانویه و مسیر میان کلکتور-امیتر ترانزیستور عبور میکند. بر اثر این جریان، «چگالی شار مغناطیسی» در هسته ی سیم پیچ بالا می رود. این تغییر مثبت در چگالی شار در سیم‏پیچی اولیه ولتاژی را القا می کند که به علت «سری بودن» ، سیم‏پیچی‏ اولیه با باتری مدار و هم قطب بودنشان موجب افزایش جریان بیس در ترانزیستور می شود. حالا، ترانزیستور مدار به علت این فیدبک مثبت ، بیش تر اشباع می شود و بهتر هدایت می کند. پایین آمدن مقاومت اهمی مسیر کلکتور-امیتر ترانزیستور باعث می شود که عملاً ثانویه ی سیم پیچ به طور مستقیم به منبع تغذیه وصل شود. جریان سیم پیچ به صورت تقریبی – با چشم پوشی از تلفات ها – مطابق قانون خودالقایی افزایش می یابد و این ولتاژ رو به افزایش (متناسب با Ldi/dt) روی LED قرار میگیرد و به این ترتیب از حداکثر توان موجود جهت روشن شدن LED استفاده میشود.

@electroscience

کار با RGB (معرفی یک مدار ساده) @electroscience

✅ کار با RGB (معرفی یک مدار ساده):
در این پست قصد داریم نحوه کار با یک LED RGB را برای تولید رنگهای مختلف را بیاموزیم. LED RGB تقریبا شبیه LED های معمولی می‌باشد با این تفاوت که درون LED RGB از سه ال ای دی استفاده شده است، یک عدد LED قرمز ، یک عدد LED سبز و یک عدد LED آبی. با تغییر روشنایی هریک از این LEDها قادر خواهید بود رنگ دلخواه خود را به وجود آورید. با تغییر ولتاز هر یک از LEDهای درون پک RGB LED میتوانید روشنایی هر یک از ال ای دی های آن را تعیین کنید و به دنبال آن رنگ دلخواه خود را به وجود آورید. LED RGB دارای چهار پایه می‌باشد و دارای دو نوع کاتد مشترک و آند مشترک می‌باشد.
در LED RGB کاتد مشترک، یک پایه به GND متصل می‌شود و سه پایه دیگر برای اعمال ولتاز استفاده می‌شود.در این نوع LED ها پینی که از همه بزرگتر میباشد، کاتد است. در LED RGB آند مشترک ، یک پایه به ۵+ ولت DC متصل می‌شود و سه پایه دیگر به زمین یا پین‌های ,دیگر متصل می‌شود. در این نوع LED ها پینی که از همه کوچکتر می‌باشد آند است.
حال یک مدار ساده برای کار با RGBها را معرفی میکنیم. برای این کار RGB خود را به یک آی سی 74hc14 متصل میکنیم که یک آی سی اشمیت تریگر Hex Inverting است که معمولا برای تولید موج و پالس و در نوسان سازها استفاده میشود. این آی سی 6 ورودی و 6 خروجی دارد و از آنجاییکه LED RGB دارای 3 پایه مربوط به هریک از رنگهایش (قرمز،سبز و آبی) است پس تنها به 3 پایه از این آی سی نیاز داریم .با استفاده از تنظیم مقدار ولتاژ هرکدام از پایه ها هر رنگی قابل تولید است. با تنظیم مقدار مقاومت و خازن متصل به 74hc14 میتوانید رنگهای متفاوتی را تولید کنید و میتوانید جای مقاومت ثابت در مدار از مقاومتهای متغیر استفاده کنید تا قابلیت تنظیم داشته باشید. شکل مدار شماتیک و همچنین بر روی برد بورد آن در تصاویر نشان داده شده است.
@electroscience

بمب الکترومغناطیسی @electroscience

✅بمب الکترومغناطیسی:
در این پست قصد داریم کمی درباره ی بمبهای الکترومغناطیسی صحبت کنیم. اولین جرقه‏های استفاده از بمب‏های الکترومغناطیسی در سال 1945 بعد آزمایش اتمی ایالات متحده آمریکا شکل گرفت. متخصصان در آن هنگام به این نکته توجه کردند که اگر بمبی هسته‌ای منفجر شود، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می‌آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می‌سازد. اما مسئله این بود که به چه ترتیب بتوان موج انفجار را ایجاد کرد بدون آنکه نیاز به انجام یک انفجار هسته‌ای باشد؟ دانشمندان می‌دانستند که کلید حل این مسئله در ایجاد پالسهای (تپهای) الکتریکی که با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است. اگر اینگونه پالسها به درون یک آنتن فرستنده تغذیه شوند، امواج الکترومغناطیسی قدرتمندی در فرکانسهای مختلف از آنتن بیرون می‌آیند. هر چه فرکانس موج بالاتر باشد، امکان تأثیر گذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاهها بیشتر خواهد شد.
در عصر حاضری که ما در آن قرار داریم ادوات الکترونیکی شریان اصلی تمامی وسایل مهم را تشکیل می‏دهند و در جنگی اگر بتوان با استفاده از یک بمب الکترومغناطیسی این شریان را مختل کرد می‏توان به امتیازات زیادی در جنگ دست یافت. نمونه خیلی مشهود کارآمدی این بمب را می‏توان در جنگ آمریکا در عراق یافت. بغداد ، سهمگین ترین دژ نظامی مجهز به پیشرفته ترین سامانه های رادار و پدافند دفاع ضد هوایی و موشکی در کمتر از 72 با استفاده از یک بمب الکترومغناطیسی 2 میلیارد واتی سقوط کرد و در شهر بغداد عملا هر وسیله ای که به نیروی الکتریسیته برای کار نیازمند بود ؛ از کار افتاد و حتی رادیوهای جیبی و ترانزیستوری نیز به اصطلاح سوختند و از کار افتاند و ارتباط بین جزئی ترین رده های فرماندهی تا فرماندهی کل قوای ارتش (شخص صدام حسین) قطع و ارتش عراق سرگردان گشت و در نهایت سقوط کرد. این مثال اهمیت این بمب‏های الکترومغناطیسی را در جنگهای مدرن نشان می‏دهد.
بمب الکترومغناطیسی در واقع چیزی نیست جز یک شار مغناطیسی فوق العاده‌ای نیرومند که با گسیل امواج پر قدرت با فرکانسهای فوق العاده بالا و با طول موج بالاتر از ده گیگا هرتز موسوم به امواج میکرو ویو پر قدرت (High Power Microwave) می‌تواند هر گونه دستگاههای الکتریکی یا الکترونیکی واقع در محدوده عمل خود را در یک باند فوق گسترده (uWb) که مخفف عبارت ultra Wide band می‌باشد، فلج نماید. مناسب ترین امواج الکترومغناطیسی برای ساخت بمبهای الکترومغناطیسی ، امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است. این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههای الکترونیک نفوذ کنند و آنها را از کار بیندازند. برای تولید امواج با فرکانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالسهای الکترونیکی بود که تنها 100 پیکو ثانیه تدوام پیدا کنند. یک شیوه تولید این نوع پالسها استفاده از دستگاهی به نام «مولد ژنراتور مارکس بود. این دستگاه عمدتا متشکل است از مجموعه بزرگی از خازنها که یکی پس از دیگری تخلیه می‌شوند و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می‌آورند.
با گذراندن این جریان از درون مجموعه‌ای از کلیدهای بسیار سریع می‌توان پالسهایی با دوره زمانی 300 پیکوثانیه تولید کرد. با عبور دادن این پالسها از درون یک آنتن ، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می‌شود. مولدهای مارکس سنگین هستند اما می‌توانند پشت سرهم روشن شوند تا یک سلسله پالسهای قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند. این نوع مولدها هم اکنون در قلب یک برنامه تحقیقاتی قرار دارند که بوسیله نیروی هوایی آمریکا کانزاس در دست اجراست(مراجع :scientificamerican. - سایت رشد).
@electroscience

نحوه کار بمب الکترومغناطیسی. @electroscience

دستگاه رگیاب @electroscience

✅ دستگاه رگیاب(VeinViewer) :
عملکرد این دستگاه برای تشخیص مسیر رگ در حالت کلی بدین صورت می باشد که ابتدا نور مادون قرمز را با طول موجی مشخص به اندام موردنظر می فرستد و سپس به دریافت نور مادون قرمز بازتاب شده از سطح اندام می پردازد و با توجه به اینکه خون نسبت به بافت اطراف خود نور مادون قرمز بیشتری را جذب می کند و بازتاب کمتری دارد به مشخص کردن آنلاین مکان سیاهرگ ها به صورت غیر تهاجمی در فاصله ی 15 میلی متری سطح اندام موردنظر می پردازد.
تاکنون سه نوع دستگاه رگیاب(VeinViewer) شرکت آمریکایی Christie ساخته است که Flex،Vision و Vision2 می باشند. هر یک از این دستگاه ها دارای ویژگی های مخصوص به خودشان می باشند، برای مثال Flex دستگاهی بی سیم و قابل حمل بوده و دارای مدها و Optionهای مختلفی از جمله تغییر اندازه پنجره نمایش، شدت نور تابیده شده و ... می باشد. دستگاه Vision پرتابل نبوده و علاوه بر داشتن Optionهای دستگاه قبلی دارای دقتی بیشتر نیز می باشد. دستگاه سوم یعنی Vision2 به گفته ی سازنده، کاملترین دستگاه رگیاب غیر پرتابل ساخته شده می باشد که علاوه بر کاربردهای قبلی قادر می باشد رنگ نور فرستاده شده را نیز تغییر بدهد تا در شرایط مختلف اعم از رنگ پوست و نور محیط متفاوت بتواند Contrast مناسبی را در تصویر ایجاد کند، دقت این دستگاه به اندازه ای می باشد که می توان از آن برای تشخیص گرفتگی عروق و ... در قسمت های مختلف استفاده کرد(عمق تشخیص محدودی دارد). ضمن اینکه هر سه این دستگاه ها قادر می باشند از پنجره نمایش خود عکسبرداری کرده و آنرا در هر مرحله از آزمایش ذخیره کنند.
@electroscience

دستگاه رگياب. @electroscience