Счетчик расстояний — проект полной электроники и объяснение схемы

Здесь представлена ​​простая схема шагомера (счетчика расстояния). Он измеряет расстояние, пройденное вами while пешком. Для бега это может не очень хорошо подойти!

Цепь и работа

Рис. 1 представлена ​​принципиальная схема счетчика расстояния. Схема построена на четырехвходовом триггере Шмитта CD4093 (IC1), двоичном счетчике/делителе пульсирующего переноса КМОП CD4024 (IC2), декадном счетчике/делителе CD4026 (IC3 и IC4), двух транзисторах. BC327 (Т1, Т2) и некоторые другие компоненты.

Загрузите PCB и PDF-файлы компоновки компонентов: нажмите здесь

Ворота N1 и N2 микровибратора IC1 образуют моностабильный мультивибратор, который получает триггерный сигнал от угла наклона или ртути switch S1. Когда вы поднимаете ногу и снова касаетесь земли во время ходьбы, ртуть внутри switch вступает в контакт с двумя металлическими выводами, как показано на рис. 2. Это заставляет ток течь между металлическими выводами, и на контакте 4 микросхемы IC1 генерируется импульс.

Этот импульс подается на вывод 1 микросхемы IC2, который производит счетчик деления на 64. Его выход подается на входы вентиля N4 микросхемы IC1, а выход N4 подается на базу транзистора Т2 через резистор R8. Транзистор Т2 управляет сегментом десятичной точки 7-сегментного дисплея с общим катодом (DIS1).

IC3 и IC4 настроены как декадные счетчики для управления 7-сегментными дисплеями DIS1 и DIS2 соответственно. Переключатель S4 сбрасывает эти два счетчика, а switch S5 включает отображение DIS1 и DIS2.

Транзистор T1 управляет пьезозуммером (PZ1), который подает звуковой сигнал после каждых двух шагов (одного шага), при условии, что switch S2 закрыт. На дисплеях DIS1 и DIS2 отображается пройденное расстояние в метрах (м) и километрах (км) соответственно.

Как правило, шаг каждого человека немного отличается. Здесь мы предполагаем, что длина одного шага составляет 78 см, что является средним значением. Согласно этому, 64 шага равны 100 м (то есть 2х0,78х64=99,84м или 100м (приблизительно)) или 128 шагов равны 100м.

DIS1 увеличивает цифру после каждых 100 м расстояния. То есть DIS1 отображает 1, когда пройденное расстояние составляет 100 м, и 2, когда пройденное расстояние составляет 200 м, и так далее. После цифры 9 в DIS1, DIS2 увеличивается от 0 до 1 цифры. Десятичная точка (точка) DIS2 всегда светится, указывая на отделение километра от единицы измерения.

Для экономии заряда батареи дисплеи DIS1 и DIS2 загораются только при нажатии S5. Если вы хотите сбросить схему счетчика, оба переключателя S4 и S5 должны быть нажаты одновременно.

Если вы хотите постоянно освещать дисплеи DIS1 и DIS2, снимите switch S5 и подключите переход S4 и эмиттер транзистора T2 к 3В.

Создание и тестирование

Односторонний PCB для счетчика расстояния показан на рис. 3, а расположение его компонентов — на рис. 4.

Установите DIS1 справа от DIS2, как показано в PCB, чтобы получить правильные показания. Например, if DIS2 показывает 5, а DIS1 показывает 2, показания будут 5 км и 200 м. Это означает, что пройденное расстояние составляет 5200 м.

После сборки схемы на PCB заключите ее в подходящий пластик case, чтобы можно было носить ее в кармане брюк или прикрепить к поясу.

Используйте 2-контактный разъем CON1 для батареи 3 В в PCB. Также исправьте переключатели S2–S5 на передней стороне case.

Автор увлекается электроникой.

Статья была впервые опубликована 1 мая 2014 г. и обновлена 30 июля 2019 г.