วงจรจับเท็จอย่างง่ายโดยใช้ทรานซิสเตอร์

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นเรื่องสนุกที่จะเล่นด้วยเมื่อเราเรียนรู้พื้นฐานเบื้องต้นเกี่ยวกับการทำงานของส่วนประกอบแต่ละชิ้นและวิธีการใช้งานในวงจรของเราการออกแบบจำลองและประดิษฐ์แนวคิดของเราลงใน PCB นั้นค่อนข้างง่าย ในโครงการนี้เรามาสร้างวงจรสนุก ๆ ง่ายๆวิเคราะห์แล้วสร้าง PCB เพื่อปรับปรุงเส้นโค้งการเรียนรู้ของเรา แนวคิดเบื้องหลังวงจรเครื่องจับเท็จนี้คือเราคิดว่าเวลาที่คน ๆ หนึ่งโกหกเขาจะทำให้ระดับความวิตกกังวลของเขาเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้เขาเหงื่อออกและเกิดความชุ่มชื้นบนผิวหนังของเขา จากนั้นเราใช้วงจรนี้เพื่อตรวจสอบว่ามีความชื้นบนผิวหนังของเขาหรือไม่และจากผลลัพธ์ที่เราเรืองแสงและ LED ซึ่งเป็นสีเขียวสำหรับความจริงและสีแดงสำหรับการโกหก แน่นอนใช่สิ่งนี้ไม่สามารถอ้างว่าเป็นเครื่องจับเท็จได้ แต่คุณสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อเล่นกับเพื่อนของคุณและสนุกสนาน มากกว่าที่คุณจะได้เรียนรู้สิ่งต่างๆ เริ่มกันเลย…

วัสดุที่ต้องการ:

1. กระดานขนมปัง
2. BC547 ทรานซิสเตอร์ (3Nos)
3. LED (2 Nos)
4. ตัวเก็บประจุ (100nF)
5. ตัวต้านทาน (1M, 10K, 470, 47K)
6. โพเทนชิออมิเตอร์ (50K หรือ 100K)
7. การเชื่อมต่อสายไฟ

แผนภาพวงจรและคำอธิบาย:

อย่ากระโดดเข้าไปในแผนภาพวงจรทันที ให้เวลาตัวเองสักครู่เพื่อคิดว่าวงจรเครื่องจับเท็จนี้จะเป็นอย่างไร ดังนั้นเราจึงมี LED สองดวงซึ่งต้องเปิดหรือปิดตามความต้านทานที่วัดได้ (เกี่ยวข้องกับความชื้น) ระหว่างสองนิ้ว เราจะไปกับสิ่งนี้ได้อย่างไร?

เนื่องจากเรากำลังเปลี่ยน LED เห็นได้ชัดว่าเราต้องการทรานซิสเตอร์และค่าของตัวต้านทานที่วัดได้ระหว่างสองนิ้วจะไม่แตกต่างกันมากนักเมื่อเทียบกับความชื้นดังนั้นเราจึงต้องการเครื่องขยายเสียงบางชนิดซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์ พอได้เบาะแส! ลองทำอะไรด้วยตัวเองแล้วดูในแผนภาพวงจรด้านล่าง:

นี่คือวงจรที่เราจะใช้ ขั้วต่อ P3 ใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้า (2 คือ + 9V และ 1 คือกราวด์) แผ่นอิเล็กโทรด P1 และ P2 เป็นจุดที่คุณต้องวางนิ้ว ตอนนี้เรามาวิเคราะห์สิ่งนี้เพื่อให้ทราบว่ามันทำงานอย่างไร

หากคุณมองอย่างใกล้ชิดคุณจะพบว่าทรานซิสเตอร์ Q3 และ Q1 เป็นตัวกำหนดสถานะของ LED D2 และทรานซิสเตอร์ Q2 จะตัดสินสถานะของ LED D1 ตัวต้านทาน R5 และ R6 เป็นตัวแบ่งที่มีศักยภาพซึ่งค่าของ R6 อาจเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากมีแผ่นอิเล็กโทรด P1 และ P2 ขวางอยู่ ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่วางนิ้วค่าของ R6 จะแตกต่างกันไป การเปลี่ยนแปลงนี้มีผลต่อแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ Q3 ทรานซิสเตอร์ Q3 และ Q1 เชื่อมต่อเป็นคู่ดาร์ลิงตันดังนั้นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงดันไฟฟ้าฐาน Q3 จะส่งผลต่อ Q1 ดังนั้นขึ้นอยู่กับความต้านทานของนิ้วทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q3 จะตัดสินใจเปิดหรือปิด LED D2

LED D2 จะเปิดก็ต่อเมื่อทรานซิสเตอร์ Q1 เปิดอยู่ แต่เมื่อทรานซิสเตอร์นี้ไปที่แรงดันไฟฟ้าที่ฐานของทรานซิสเตอร์ Q2 จะต่ำจึงทำให้ LED D1 ปิดอยู่ แรงดันไฟฟ้าฐานของทรานซิสเตอร์ Q2 สามารถควบคุมได้โดยโพเทนชิออมิเตอร์ (50K) ดังนั้นคุณสามารถใช้มิเตอร์นี้เพื่อตั้งค่าความไวของวงจร

แนวคิดการทำงานของวงจรเครื่องจับเท็จ:

วงจรข้างต้นถูกจำลองขึ้นใน ISIS Proteus เพื่อตรวจสอบว่าทำงานได้ตามที่คาดไว้หรือไม่ ขอแนะนำให้ทดสอบวงจรของคุณด้วยการจำลองก่อนที่จะสร้างจริงเสมอ ในการจำลองตัวต้านทาน R6 จะถือว่าเป็นความต้านทานของนิ้ว เมื่อไม่มีการวางนิ้วค่าของตัวต้านทานคืออินฟินิตี้ ดังนั้นจำลองเงื่อนไขนั้นที่ฉันเพิ่งพูดถึงค่าเป็น 99999K

ไฟ LED สีเขียวจะเปิดขึ้นเมื่อไม่มีการวางนิ้วเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของ Q1 และ Q2 อยู่ที่ประมาณ 3.2 แรงดันไฟฟ้าและด้วยเหตุนี้ทรานซิสเตอร์จึงเปิดให้ LED สีเขียวเรืองแสง ในเวลาเดียวกันตั้งแต่เปิดทรานซิสเตอร์ Q2 แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ Q3 จะลดลงเหลือประมาณ 1.4V ซึ่งจะทำให้ทรานซิสเตอร์ Q3 ปิดอยู่และด้วยเหตุนี้ LED สีแดงจึงดับลง

ตอนนี้สมมติว่าเราวางนิ้วของเราไว้บนตัวต้านทาน R4 และด้วยเหตุนี้ค่าของ R6 จึงลดลงเหลือ 50 โอห์ม สิ่งนี้จะส่งผลต่อค่าของตัวต้านทาน R4 และด้วยเหตุนี้LED สีแดงจึงสว่างขึ้นดังที่แสดงด้านล่าง

ตอนนี้แรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R4 น้อยลงและด้วยเหตุนี้แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 จึงเกือบ 0V ดังที่แสดงด้านบน สิ่งนี้จะทำให้พวกเขาดับลงและไฟ LED สีเขียวจะไม่ติดสว่าง แต่เนื่องจากทรานซิสเตอร์ Q2 ปิดแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกหารระหว่างตัวต้านทาน R1 และฐานของ Q3 สิ่งนี้ทำให้แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของ Q3 เป็น 3V ซึ่งเพียงพอที่จะเปิดใช้งาน คุณสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานได้อีกเล็กน้อยโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ด้วย หากทรานซิสเตอร์ Q3 เปิดอยู่ไฟ LED สีแดงจะติดสว่างดังที่แสดงด้านบน

การตรวจสอบวงจรโดยใช้เขียงหั่นขนม:

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เรากำลังจะสร้างPCB สำหรับโครงการเครื่องจับเท็จนี้ แม้ว่าการจำลองจะทำงานได้ตามที่คาดไว้ แต่ขอแนะนำให้ผู้เริ่มต้นทดสอบวงจรโดยใช้เขียงหั่นขนมก่อนที่จะสร้าง PCB จริง ด้วยวิธีนี้คุณสามารถตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรทำงานได้ตามที่คาดไว้และส่วนประกอบต่างๆก็พร้อมใช้งานและใช้งานได้ วงจรทดสอบของฉันบน breadboard มีลักษณะดังนี้ด้านล่าง

เมื่อคุณพอใจกับ Breadboard แล้วก็ถึงเวลาดำเนินการกับ PCB

การออกแบบวงจรและ PCB โดยใช้ EasyEDA:

ในการออกแบบ วงจรเครื่องจับเท็จเราได้เลือกเครื่องมือ EDA ออนไลน์ที่เรียกว่า EasyEDA ก่อนหน้านี้ฉันเคยใช้ EasyEDA หลายครั้งและพบว่ามันสะดวกมากที่จะใช้เนื่องจากมีคอลเลกชันที่ดีของรอยเท้าและโอเพ่นซอร์ส ตรวจสอบโครงการ PCB ทั้งหมดของเราที่นี่ หลังจากออกแบบ PCB แล้วเราสามารถสั่งซื้อตัวอย่าง PCB ได้โดยบริการผลิต PCB ต้นทุนต่ำ นอกจากนี้ยังมีบริการจัดหาส่วนประกอบที่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากและผู้ใช้สามารถสั่งซื้อส่วนประกอบที่ต้องการพร้อมกับคำสั่งซื้อ PCB

ขณะที่การออกแบบวงจรและซีบีเอสของคุณคุณยังสามารถทำให้วงจรของคุณและ PCB ออกแบบเพื่อสาธารณะที่ผู้ใช้งานอื่นสามารถคัดลอกหรือแก้ไขพวกเขาและสามารถใช้ประโยชน์จากที่นั่นเรายังได้ทำทั้งวงจรและรูปแบบ PCB สาธารณะของเราสำหรับการนี้ วงจรตรวจจับโกหก, ตรวจสอบลิงค์ด้านล่าง:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

​

คุณสามารถ ดูเลเยอร์ใดก็ได้ (บน, ล่าง, ท็อปซิล, พื้นและอื่น ๆ) ของ PCB โดยการเลือกเลเยอร์จากหน้าต่าง 'เลเยอร์'

คุณยังสามารถดู PCB วิธีการดูแลการประดิษฐ์โดยใช้ ปุ่มมุมมองภาพถ่ายใน EasyEDA:

การคำนวณและการสั่งซื้อตัวอย่างออนไลน์:

หลังจากเสร็จสิ้นการออกแบบPCB เครื่องตรวจจับโกหกนี้แล้วคุณสามารถสั่งซื้อ PCB ผ่าน JLCPCB.com ในการสั่งซื้อ PCB จาก JLCPCB คุณต้องมีไฟล์ Gerber หากต้องการดาวน์โหลดไฟล์ Gerber ของ PCB ของคุณเพียงคลิกปุ่ม Fabrication Output ในหน้าตัวแก้ไข EasyEDA จากนั้นดาวน์โหลดจากหน้าคำสั่งซื้อ EasyEDA PCB

ไปที่ JLCPCB.com แล้วคลิกที่ Quote Now หรือ ปุ่ม จากนั้นคุณสามารถเลือกจำนวน PCB ที่คุณต้องการสั่งซื้อจำนวนชั้นทองแดงที่คุณต้องการความหนาของ PCB น้ำหนักทองแดงและแม้แต่สีของ PCB เช่นภาพรวม แสดงด้านล่าง:

หลังจากคุณเลือกตัวเลือกทั้งหมดแล้วให้คลิก“ บันทึกลงในรถเข็น” จากนั้นคุณจะเข้าสู่หน้าที่คุณสามารถอัปโหลดไฟล์ Gerber ของคุณซึ่งเราได้ดาวน์โหลดจาก EasyEDA อัปโหลดไฟล์ Gerber ของคุณแล้วคลิก“ บันทึกลงในรถเข็น” และในที่สุดคลิกที่ชำระเงินอย่างปลอดภัยเพื่อดำเนินการสั่งซื้อให้เสร็จสมบูรณ์จากนั้นคุณจะได้รับ PCBs ของคุณในอีกไม่กี่วัน พวกเขากำลังผลิต PCB ในอัตราที่ต่ำมากซึ่งอยู่ที่ 2 เหรียญ เวลาในการสร้างของพวกเขายังน้อยกว่ามากซึ่ง 48 ชั่วโมงด้วยการจัดส่ง DHL 3-5 วันโดยทั่วไปคุณจะได้รับ PCBs ภายในหนึ่งสัปดาห์หลังจากสั่งซื้อ

หลังจากไม่กี่วันของการสั่งซื้อ PCB ฉันได้รับตัวอย่าง PCB ในบรรจุภัณฑ์ที่ดีดังที่แสดงในภาพด้านล่าง

และหลังจากได้ชิ้นส่วนเหล่านี้ฉันได้บัดกรีส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดบน PCB และติดแบตเตอรี่ 9v เข้ากับมัน

วงจรตรวจจับโกหกในการดำเนินการ:

เมื่อคุณประกอบบอร์ดได้แล้วก็ถึงเวลาสนุกสนาน เพียงเปิดเครื่องด้วยแบตเตอรี่ 9V คุณจะเห็นไฟ LED สีเขียวสูงขึ้น หากคุณสั้นสายสีเหลืองสองเส้นไฟ LED สีเขียวควรจะเปิดและสีแดงจะสว่างขึ้น ถ้าเป็นเช่นนั้นแสดงว่าทุกอย่างทำงานได้ตามที่คาดไว้ ตอนนี้ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามือของคุณมีความชื้นอยู่เล็กน้อยและวางนิ้วของคุณไว้บนสายไฟซึ่งจะทำให้ LED สีเขียวสว่างขึ้นและสีแดงจะดับลง หากไม่เป็นเช่นนั้นให้ปรับโพเทนชิออมิเตอร์จนกระทั่งไฟ LED เปลี่ยนเป็นสีแดง

การทำงานทั้งหมดของโครงการสามารถพบได้ในวิดีโอด้านล่าง ตอนนี้วงจรได้รับการปรับเทียบและพร้อมสำหรับการเล่นตลก เนื่องจากเราใช้ PCB โครงการนี้จึงพกพาได้สูงดังนั้นคุณจึงสามารถนำไปใช้กับเพื่อนของคุณและสนุกกับการใช้สิ่งนี้ได้ หวังว่าโครงการจะได้ผลและได้เรียนรู้อะไรบางอย่างจากสิ่งนี้ อย่าลังเลที่จะใช้ส่วนความคิดเห็นด้านล่างหากคุณมีปัญหาในการทำงานสิ่งนี้