بناءً على الدائرة الدقيقة K561LA7، يمكنك تجميع مولد يمكن استخدامه عمليًا لتوليد نبضات لأي أنظمة، أو يمكن للنبضات، بعد التضخيم من خلال الترانزستورات أو الثايرستور، التحكم في أجهزة الإضاءة (مصابيح LED، المصابيح). ونتيجة لذلك، من الممكن تجميع إكليل أو أضواء جارية على هذه الشريحة. علاوة على ذلك، ستجد في المقالة رسمًا تخطيطيًا لتوصيل الدائرة الدقيقة K561LA7 ولوحة الدوائر المطبوعة مع موقع عناصر الراديو عليها ووصفًا لكيفية عمل التجميع.

مبدأ تشغيل الطوق على الدائرة الدقيقة KA561 LA7

تبدأ الدائرة الدقيقة في توليد نبضات في العنصر الأول من العناصر الأربعة 2I-NOT. تعتمد مدة نبضة توهج LED على قيمة المكثف C1 للعنصر الأول، وعلى التوالي، C2 وC3 للعنصر الثاني والثالث. الترانزستورات هي في الواقع "مفاتيح" يتم التحكم فيها؛ عندما يتم توفير جهد التحكم من عناصر الدائرة الدقيقة إلى القاعدة، وعندما تفتح، فإنها تمرر التيار الكهربائي من مصدر الطاقة وتقوم بتشغيل سلاسل مصابيح LED.
يتم توفير الطاقة من مصدر طاقة 9 فولت، بتيار مقنن لا يقل عن 100 مللي أمبير. إذا تم تركيبها بشكل صحيح، فإن الدائرة الكهربائية لا تحتاج إلى تعديل ويتم تشغيلها على الفور.

تعيين عناصر الراديو في الطوق وتصنيفاتها حسب الرسم البياني أعلاه

R1، R2، R3 3 مللي أوم - 3 قطع؛
R4، R5، R6 75-82 أوم - 3 قطع؛
C1، C2، C3 0.1 فائق التوهج - 3 قطع؛
HL1-HL9 LED AL307 - 9 قطع؛
شريحة D1 K561LA7 - قطعة واحدة؛

تُظهر اللوحة مسارات الحفر وأبعاد النسيج وموقع عناصر الراديو أثناء اللحام. لنقش اللوحة، من الممكن استخدام لوحة مطلية بالنحاس من جانب واحد. في هذه الحالة، يتم تثبيت جميع مصابيح LED التسعة على اللوحة؛ إذا تم تجميع مصابيح LED في سلسلة - إكليل، ولم يتم تركيبها على اللوحة، فيمكن تقليل أبعادها.

الخصائص التقنية لشريحة K561LA7:

جهد الإمداد 3-15 فولت ؛
- 4 عناصر منطقية 2I-NOT.

تحتوي الدائرة الدقيقة K561LA7 (أو نظائرها K1561LA7، K176LA7، CD4011) على أربعة عناصر منطقية 2I-NOT (الشكل 1). منطق التشغيل لعنصر 2I-NOT بسيط - إذا كان كلا مدخليه منطقيين، فسيكون الإخراج صفرًا، وإذا لم يكن الأمر كذلك (أي يوجد صفر عند أحد المدخلات أو كليهما) المدخلات)، فإن الإخراج سيكون واحدا. شريحة K561LA7 هي منطق CMOS، مما يعني أن عناصرها مصنوعة باستخدام ترانزستورات ذات تأثير ميداني، وبالتالي فإن مقاومة الإدخال لـ K561LA7 عالية جدًا، واستهلاك الطاقة من مصدر الطاقة منخفض جدًا (وهذا ينطبق أيضًا على جميع الرقائق الأخرى من سلسلة K561 أو K176 أو K1561 أو CD40).

يوضح الشكل 2 رسمًا تخطيطيًا لمرحل زمني بسيط مع مؤشر LED، حيث يبدأ حساب الوقت في لحظة تشغيل الطاقة بواسطة المفتاح S1. في البداية، يتم تفريغ المكثف C1 ويكون الجهد عليه منخفضًا (مثل الصفر المنطقي). وبالتالي، فإن الخرج D1.1 سيكون واحدًا، والخرج D1.2 سيكون صفرًا. سيتم إضاءة LED HL2، ولكن لن يتم إضاءة LED HL1. سيستمر هذا حتى يتم شحن C1 من خلال المقاومات R3 و R5 إلى جهد يفهمه العنصر D1.1 على أنه جهد منطقي. في هذه اللحظة، يظهر صفر عند خرج D1.1، ويظهر واحد عند مخرج D1 .2.

يتم استخدام الزر S2 لإعادة تشغيل مرحل الوقت (عندما تضغط عليه، فإنه يغلق C1 ويفرغه، وعندما تطلقه، يبدأ شحن C1 مرة أخرى). وبالتالي، يبدأ العد التنازلي من لحظة تشغيل الطاقة أو من لحظة الضغط على الزر S2 ثم تحريره. يشير مؤشر LED HL2 إلى أن العد التنازلي قيد التقدم، ويشير مؤشر LED HL1 إلى اكتمال العد التنازلي. ويمكن ضبط الوقت نفسه باستخدام المقاوم المتغير R3.

يمكنك وضع مقبض بمؤشر ومقياس على عمود المقاوم R3، حيث يمكنك التوقيع على قيم الوقت، وقياسها باستخدام ساعة توقيت. باستخدام مقاومات المقاومات R3 وR4 والسعة C1، كما هو موضح في الرسم التخطيطي، يمكنك ضبط سرعات الغالق من عدة ثوانٍ إلى دقيقة وأطول قليلاً.

تستخدم الدائرة في الشكل 2 عنصرين فقط من عناصر IC، ولكنها تحتوي على عنصرين آخرين. باستخدامها، يمكنك القيام بذلك بحيث يصدر مرحل الوقت إشارة صوتية في نهاية التأخير.

يوضح الشكل 3 رسمًا تخطيطيًا لترحيل الوقت مع الصوت. يتكون الهزاز المتعدد من العناصر D1 3 و D1.4، والتي تولد نبضات بتردد حوالي 1000 هرتز. يعتمد هذا التردد على المقاومة R5 والمكثف C2. يتم توصيل "مكبر الصوت" الكهرضغطي بين مدخلات ومخرجات العنصر D1.4، على سبيل المثال، من ساعة إلكترونية أو سماعة هاتف أو جهاز قياس متعدد. عندما يعمل الهزاز المتعدد، فإنه يصدر صوتًا.

يمكنك التحكم في الهزاز المتعدد عن طريق تغيير المستوى المنطقي عند الطرف 12 من D1.4. عندما يكون هناك صفر، لا يعمل الهزاز المتعدد، ويكون "الصافرة" B1 صامتًا. عند واحد. - الصفافير B1. يتم توصيل هذا الطرف (12) بمخرج العنصر D1.2. ولذلك، فإن "الصافرة" تصدر صوتًا عندما ينطفئ HL2، أي أنه يتم تشغيل إنذار الصوت فورًا بعد انتهاء مرحل الوقت من الفاصل الزمني.

إذا لم يكن لديك "مكبر صوت" كهرضغطية، فبدلاً من ذلك، يمكنك أن تأخذ، على سبيل المثال، مكبر صوت صغيرًا من جهاز استقبال قديم أو سماعات رأس أو هاتف. ولكن يجب توصيله من خلال مضخم الترانزستور (الشكل 4)، وإلا فقد تتلف الدائرة الدقيقة.

ومع ذلك، إذا لم نكن بحاجة إلى مؤشر LED، فيمكننا مرة أخرى استخدام عنصرين فقط. يوضح الشكل 5 رسمًا تخطيطيًا لمرحل زمني يحتوي فقط على إنذار مسموع. أثناء تفريغ المكثف C1، يتم حظر الهزاز المتعدد بواسطة الصفر المنطقي وتكون الصافرة صامتة. وبمجرد شحن C1 بجهد الوحدة المنطقية، سيبدأ الهزاز المتعدد في العمل، وسيصدر B1 إشارة صوتية. الشكل 6 هو رسم تخطيطي للإنذار الصوتي الذي ينتج إشارات صوتية متقطعة. علاوة على ذلك، يمكن تعديل نغمة الصوت وتردد الانقطاع، على سبيل المثال، كصافرة إنذار صغيرة أو جرس شقة.

يتكون الهزاز المتعدد من العناصر D1 3 و D1.4. توليد نبضات تردد الصوت، والتي يتم إرسالها من خلال مكبر للصوت على الترانزستور VT5 إلى مكبر الصوت B1. تعتمد نغمة الصوت على تردد هذه النبضات، ويمكن ضبط ترددها بواسطة المقاوم المتغير R4.

لمقاطعة الصوت، يتم استخدام هزاز متعدد ثانٍ في العنصرين D1.1 وD1.2. وتنتج نبضات ذات تردد أقل بكثير. تصل هذه النبضات إلى الطرف 12 D1 3. عندما يكون الصفر المنطقي هنا، يتم إيقاف تشغيل الهزاز المتعدد D1.3-D1.4، ويكون مكبر الصوت صامتًا، وعندما يكون واحدًا، يُسمع صوت. وينتج عن ذلك صوت متقطع، يمكن ضبط نغمته بواسطة المقاوم R4، وتردد المقاطعة بواسطة R2. يعتمد حجم الصوت إلى حد كبير على مكبر الصوت. ويمكن أن يكون مكبر الصوت أي شيء تقريبًا (على سبيل المثال، مكبر صوت من الراديو أو الهاتف أو نقطة الراديو أو حتى نظام مكبر الصوت من مركز الموسيقى).

بناءً على صفارات الإنذار هذه، يمكنك إنشاء إنذار أمني يتم تشغيله في كل مرة يفتح فيها شخص ما باب غرفتك (الشكل 7).

شريحة المنطق. يتكون من أربعة عناصر منطقية 2I-NOT. يشتمل كل عنصر من هذه العناصر على أربعة ترانزستورات ذات تأثير ميداني، واثنتان من قنوات n - VT1 وVT2، واثنتان من قنوات p - VT3 وVT4. يمكن أن يحتوي المدخلان A وB على أربع مجموعات من إشارات الإدخال. رسم تخطيطي وجدول الحقيقة لعنصر واحد من الدائرة الدقيقة ظاهر أدناه.

منطق تشغيل K561LA7

دعونا نفكر في منطق تشغيل عنصر الدائرة الدقيقة . إذا تم تطبيق جهد عالي المستوى على كلا مدخلي العنصر، فإن الترانزستورات VT1 وVT2 ستكون في الحالة المفتوحة، وستكون VT3 وVT4 في الحالة المغلقة. وبالتالي، فإن الناتج Q سيكون منخفضا. إذا تم تطبيق جهد منخفض المستوى على أي من المدخلات، فسيتم إغلاق أحد الترانزستورات VT1، VT2، وسيتم فتح أحد الترانزستورات VT3، VT4. سيؤدي هذا إلى ضبط جهد عالي المستوى عند الخرج Q. وستحدث نفس النتيجة، بطبيعة الحال، إذا تم تطبيق جهد منخفض المستوى على كلا مدخلي الدائرة الدقيقة K561LA7. شعار العنصر المنطقي AND-NOT هو أن الصفر عند أي إدخال يعطي واحدًا عند الإخراج.

مدخل		الإخراج س
أ	ب
ح	ح	ب
ح	ب	ب
ب	ح	ب
ب	ب	ح

جدول الحقيقة للدائرة الدقيقة K561LA7

Pinout من شريحة K561LA7

مخطط كاشف معادن بسيط وبأسعار معقولة يعتمد على شريحة K561LA7، والمعروفة أيضًا باسم CD4011BE. حتى هواة الراديو المبتدئين يمكنهم تجميع جهاز الكشف عن المعادن هذا بيديه، ولكن على الرغم من اتساع الدائرة، إلا أنه يتمتع بخصائص جيدة جدًا. يتم تشغيل كاشف المعادن بواسطة تاج عادي، والذي سيستمر شحنه لفترة طويلة، لأن استهلاك الطاقة ليس كبيرًا.

يتم تجميع كاشف المعادن على شريحة K561LA7 (CD4011BE) واحدة فقط، وهي شائعة جدًا وبأسعار معقولة. للتكوين، تحتاج إلى راسم الذبذبات أو مقياس التردد، ولكن إذا قمت بتجميع الدائرة بشكل صحيح، فلن تكون هناك حاجة لهذه الأجهزة على الإطلاق.

دائرة كشف المعادن

حساسية كاشف المعادن

أما بالنسبة للحساسية، لكنها ليست سيئة بما فيه الكفاية لمثل هذا الجهاز البسيط، على سبيل المثال، فإنه يرى علبة معدنية من العلبة على مسافة تصل إلى 20 سم، عملة بقيمة اسمية تبلغ 5 روبل، وتصل إلى 8 سم عند اكتشاف جسم معدني، سيتم سماع نغمة في سماعات الرأس، وكلما كان الملف أقرب إلى الجسم، كانت النغمة أقوى. إذا كان الكائن يحتوي على مساحة كبيرة، على سبيل المثال، مثل فتحة المجاري أو المقلاة، فإن عمق الكشف يزداد.

مكونات جهاز كشف المعادن

• يمكنك استخدام أي ترانزستورات منخفضة التردد ومنخفضة الطاقة، مثل تلك الموجودة في KT315 أو KT312 أو KT3102 أو نظائرها الأجنبية VS546، VS945، 2SC639، 2SC1815
• الدائرة الدقيقة هي K561LA7، ويمكن استبدالها بـ CD4011BE أو K561LE5 التناظري
• الثنائيات منخفضة الطاقة مثل kd522B، kd105، kd106 أو نظائرها: in4148، in4001 وما شابه.
• يجب أن تكون المكثفات 1000 pF و22 nF و300 pF من السيراميك، أو الأفضل من ذلك، مكثفات الميكا، إذا كانت متوفرة.
• المقاوم المتغير 20 كيلو أوم، عليك أن تأخذه مع المفتاح أو المفتاح بشكل منفصل.
• سلك نحاسي للملف، مناسب لـ PEL أو PEV بقطر 0.5-0.7 مم
• سماعات الرأس عادية ومنخفضة المقاومة.
• البطارية 9 فولت والتاج مناسب تمامًا.

القليل من المعلومات:

يمكن وضع لوحة الكشف عن المعادن في علبة بلاستيكية من الآلات الأوتوماتيكية، يمكنك قراءة كيفية صنعها في هذا المقال:. في هذه الحالة، تم استخدام مربع تقاطع))

إذا لم تخلط بين قيم الأجزاء، وإذا قمت بلحام الدائرة بشكل صحيح واتبعت التعليمات لتعبئة الملف، فسيعمل كاشف المعادن على الفور دون أي إعدادات خاصة.

إذا، عند تشغيل جهاز الكشف عن المعادن لأول مرة، لا تسمع صريرًا في سماعات الرأس أو تغييرًا في التردد عند ضبط منظم "التردد"، فأنت بحاجة إلى تحديد المقاوم 10 كيلو أوم على التوالي مع المنظم و/أو مكثف في هذا المولد (300 pF). وبذلك نجعل ترددات المرجع ومولدات البحث واحدة.

عندما يكون المولد متحمسًا، يظهر صفير أو هسهسة أو تشويه، قم بلحام مكثف 1000 pF (1nf) من الدبوس السادس للدائرة الدقيقة إلى العلبة، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

باستخدام راسم الذبذبات أو مقياس التردد، انظر إلى ترددات الإشارة عند الأطراف 5 و 6 من الدائرة الدقيقة K561LA7. تحقيق المساواة بينهما باستخدام طريقة التعديل الموضحة أعلاه. يمكن أن يتراوح تردد تشغيل المولدات من 80 إلى 200 كيلو هرتز.

هناك حاجة إلى صمام ثنائي وقائي (أي صمام ثنائي منخفض الطاقة) لحماية الدائرة الدقيقة إذا قمت، على سبيل المثال، بتوصيل البطارية بشكل غير صحيح، وهذا يحدث كثيرًا.))

لفائف الكشف عن المعادن

يتم لف الملف بسلك PEL أو PEV 0.5-0.7 مم على إطار يمكن أن يتراوح قطره من 15 إلى 25 سم ويحتوي على 100 دورة. كلما كان قطر الملف أصغر، انخفضت الحساسية، ولكن زادت انتقائية الأجسام الصغيرة. إذا كنت ستستخدم جهاز الكشف عن المعادن للبحث عن المعادن الحديدية، فمن الأفضل أن تصنع ملفًا بقطر أكبر.

يمكن أن يحتوي الملف على من 80 إلى 120 دورة، بعد لفه من الضروري لفه بإحكام بشريط كهربائي كما هو موضح في الرسم البياني أدناه.

أنت الآن بحاجة إلى لف بعض الرقائق الرقيقة حول الجزء العلوي من الشريط الكهربائي، أو ورق الطعام أو رقائق الشوكولاتة. لا تحتاج إلى لفه بالكامل، ولكن اترك بضعة سنتيمترات، كما هو موضح أدناه. يرجى ملاحظة أن الرقاقة ملفوفة بعناية، ومن الأفضل قطع شرائح متساوية بعرض 2 سم ولف الملف مثل الشريط الكهربائي.

الآن لف الملف بإحكام بشريط كهربائي مرة أخرى.

الملف جاهز، والآن يمكنك إرفاقه بإطار عازل، وصنع قضيب وجمع كل شيء في كومة. يمكن لحام القضيب من أنابيب ووصلات البولي بروبيلين بقطر 20 مم.

لتوصيل الملف بالدائرة، يكون السلك المزدوج المحمي (الشاشة بالجسم) مناسبًا، على سبيل المثال السلك الذي يربط التلفزيون بمشغل DVD (الصوت والفيديو).

كيف ينبغي أن يعمل جهاز الكشف عن المعادن

عند تشغيله، استخدم عنصر التحكم "التردد" لضبط همهمة التردد المنخفض في سماعات الرأس؛ عند الاقتراب من المعدن، يتغير التردد.

الخيار الثاني، حتى لا يكون هناك طنين في الأذنين، هو ضبط النبضات على الصفر، أي. الجمع بين ترددين. ثم سيكون هناك صمت في سماعات الرأس، ولكن بمجرد إحضار الملف إلى المعدن، يتغير تردد مولد البحث ويظهر صرير في سماعات الرأس. كلما اقتربنا من المعدن، زاد التردد في سماعات الرأس. لكن الحساسية لهذه الطريقة ليست كبيرة. سوف يتفاعل الجهاز فقط عندما يتم فصل المولدات بقوة، على سبيل المثال، عند تقريبها من غطاء الجرة.

موقع أجزاء DIP على السبورة.

موقع أجزاء SMD على السبورة.

تجميع لوحة الكشف عن المعادن

دعونا نلقي نظرة على دوائر أربعة أجهزة إلكترونية مبنية على الدائرة الدقيقة K561LA7 (K176LA7). يظهر الرسم التخطيطي للجهاز الأول في الشكل 1. وهذا ضوء وامض. تولد الدائرة الدقيقة نبضات تصل إلى قاعدة الترانزستور VT1 وفي تلك اللحظات عندما يتم توفير جهد مستوى منطقي واحد إلى قاعدتها (من خلال المقاوم R2)، فإنها تفتح المصباح المتوهج وتقوم بتشغيله، وفي تلك اللحظات عندما الجهد عند الطرف 11 من الدائرة الدقيقة يساوي مستوى الصفر الذي ينطفئ فيه المصباح.

يظهر رسم بياني يوضح الجهد عند الطرف 11 من الدائرة الدقيقة في الشكل 1A.

الشكل 1 أ
تحتوي الدائرة المصغرة على أربعة عناصر منطقية "2AND-NOT"، والتي ترتبط مدخلاتها ببعضها البعض. والنتيجة هي أربعة محولات ("ليس". يحتوي أول محولين D1.1 وD1.2 على هزاز متعدد ينتج نبضات (عند الطرف 4)، ويظهر شكلها في الشكل 1A. ويعتمد تردد هذه النبضات على معلمات الدائرة التي تتكون من مكثف C1 والمقاوم R1 تقريبًا (دون مراعاة معلمات الدائرة الدقيقة) يمكن حساب هذا التردد باستخدام الصيغة F = 1/(CxR).

يمكن شرح تشغيل مثل هذا الهزاز المتعدد على النحو التالي: عندما يكون الخرج D1.1 واحدًا، يكون الخرج D1.2 صفرًا، وهذا يؤدي إلى حقيقة أن المكثف C1 يبدأ في الشحن من خلال R1، ومدخل العنصر D1. 1 يراقب الجهد على C1. وبمجرد أن يصل هذا الجهد إلى المستوى المنطقي، يبدو أن الدائرة تنقلب، والآن سيكون الخرج D1.1 صفرًا، والخرج D1.2 سيكون واحدًا.

الآن سيبدأ المكثف في التفريغ من خلال المقاوم، وسيقوم الإدخال D1.1 بمراقبة هذه العملية، وبمجرد أن يصبح الجهد الكهربي عليه مساويًا للصفر المنطقي، سيتم تشغيل الدائرة مرة أخرى. ونتيجة لذلك، فإن المستوى عند الإخراج D1.2 سيكون نبضات، وعند الإخراج D1.1 سيكون هناك أيضًا نبضات، ولكن في الطور المضاد للنبضات عند الإخراج D1.2 (الشكل 1A).

يتكون مضخم الطاقة من العناصر D1.3 و D1.4 ، والتي يمكن من حيث المبدأ الاستغناء عنها.

في هذا الرسم التخطيطي، يمكنك استخدام أجزاء من مجموعة واسعة من الفئات؛ ويتم وضع علامة على الحدود التي يجب أن تتلاءم مع معلمات الأجزاء في الرسم التخطيطي. على سبيل المثال، يمكن أن يكون لدى R1 مقاومة من 470 كيلو أوم إلى 910 كيلو أوم، ويمكن أن يكون للمكثف C1 سعة من 0.22 ميكروفاراد إلى 1.5 ميكروفاراد، والمقاوم R2 - من 2 كيلو أوم إلى 3 كيلو أوم، ويتم توقيع تصنيفات الأجزاء على الدوائر الأخرى في نفس الطريقة.

الشكل 1 ب
المصباح المتوهج هو من مصباح يدوي، والبطارية إما بطارية مسطحة 4.5 فولت أو بطارية كرونا 9 فولت، ولكن من الأفضل أن تأخذ بطاريتين "مسطحتين" متصلتين على التوالي. يظهر الشكل 1B في الشكل 1B (موقع الدبوس) للترانزستور KT815.

الجهاز الثاني عبارة عن مرحل زمني، وهو مؤقت مزود بمنبه مسموع لنهاية الفترة الزمنية المحددة (الشكل 2). يعتمد على هزاز متعدد، يزداد تردده بشكل كبير مقارنة بالتصميم السابق، بسبب انخفاض سعة المكثف. يتكون الهزاز المتعدد من العناصر D1.2 و D1.3. المقاوم R2 هو نفس المقاوم R1 في الدائرة في الشكل 1، والمكثف (في هذه الحالة C2) لديه سعة أقل بكثير، في حدود 1500-3300 pF.

ونتيجة لذلك، فإن النبضات عند خرج هذا الهزاز المتعدد (دبوس 4) لها تردد صوتي. يتم إرسال هذه النبضات إلى مضخم تم تجميعه في العنصر D1.4 وإلى باعث صوت كهرضغطية، والذي ينتج صوتًا عاليًا أو متوسط ​​النغمة عند تشغيل الهزاز المتعدد. باعث الصوت عبارة عن صفارة بيزوسيراميكية، يصدر على سبيل المثال من رنين الهاتف. إذا كان يحتوي على ثلاثة دبابيس، فأنت بحاجة إلى لحام أي اثنين منها، ثم اختيار اثنين من الثلاثة بشكل تجريبي، عند الاتصال، يكون حجم الصوت هو الحد الأقصى.

الصورة 2

يعمل الهزاز المتعدد فقط عندما يكون هناك واحد عند الطرف 2 من D1.2؛ وإذا كان صفرًا، فلن يتم إنشاء الهزاز المتعدد. وذلك لأن العنصر D1.2 هو عنصر "2AND-NOT"، والذي يختلف كما هو معروف في أنه إذا تم تطبيق صفر على مدخله الواحد فإن مخرجاته ستكون واحدة بغض النظر عما يحدث عند مدخله الثاني .