Простая схема детектора лжи на транзисторах

С электроникой всегда было весело играть: как только мы узнаем самые основы того, как работает каждый компонент и как использовать их в нашей схеме, довольно легко спроектировать, смоделировать и воплотить наши идеи в печатную плату. В этом проекте давайте создадим простую забавную схему, проанализируем ее, а затем изготовим печатную плату, чтобы улучшить нашу кривую обучения. Концепция этой схемы детектора лжиМы предполагаем, что, когда человек лжет, он как бы накачивает уровень своего беспокойства, что заставляет его потеть и увлажнять кожу. Затем мы используем эту часть схемы, чтобы определить, есть ли влага на его коже, и на основе результата, который мы светимся и светимся, зеленый цвет означает правду, а красный - ложь. Конечно, да, это нельзя назвать детектором лжи, но вы можете использовать его, чтобы играть с друзьями и веселиться. Более того, вы можете чему-то научиться. Итак, приступим…

Необходимые материалы:

Хлебная доска
BC547 Транзистор (3 шт.)
Светодиод (2 шт.)
Конденсатор (100 нФ)
Резисторы (1М, 10К, 470, 47К)
Потенциометр (50К или 100К)
Соединительные провода

Принципиальная схема и пояснения:

Не будем сразу переходить к принципиальной схеме. Дайте себе минутку подумать, какой на самом деле будет схема детектора лжи. Итак, у нас есть два светодиода, которые нужно включать или выключать в зависимости от измеренного сопротивления (связанного с влажностью) между двумя пальцами. Как мы можем с этим справиться?

Поскольку мы переключаем светодиоды, очевидно, что нам нужны транзисторы, а значение резистора, измеренное между двумя пальцами, не будет сильно отличаться в зависимости от влажности, поэтому нам нужен какой-то усилитель, который также можно было бы сделать с использованием транзистора. Довольно подсказок! попробуйте что-нибудь самостоятельно, а затем посмотрите на схему ниже:

Это схема, которую мы собираемся использовать. Разъем P3 предназначен для напряжения питания (2 - +9 В, 1 - земля). Подушечки P1 и P2 - это место, куда вы должны положить пальцы. Теперь давайте проанализируем это, чтобы понять, как это работает.

Если вы присмотритесь, то обнаружите, что транзисторы Q3 и Q1 определяют состояние светодиода D2, а транзистор Q2 определяет состояние светодиода D1. Резисторы R5 и R6 образуют делитель потенциала, в котором значение R6 подвергается изменению, поскольку на нем имеются контактные площадки P1 и P2. Таким образом, всякий раз, когда помещаются пальцы, значение R6 будет изменяться. Это изменение влияет на базовое напряжение транзистора Q3. Транзисторы Q3 и Q1 соединены как пара Дарлингтона, поэтому небольшое изменение базового напряжения Q3 повлияет на Q1. Следовательно, в зависимости от сопротивления пальца транзисторы Q1 и Q3 решат, включить или выключить светодиод D2.

Светодиод D2 загорится, только если транзистор Q1 включен, но когда этот транзистор включается, напряжение на базе транзистора Q2 будет низким, поэтому светодиод D1 будет выключен. Напряжение базы транзистора Q2 можно контролировать с помощью потенциометра (50 кОм). Таким образом, вы можете использовать этот потенциометр для установки чувствительности цепи.

Принцип работы схемы детектора лжи:

Вышеупомянутая схема была смоделирована в ISIS Proteus, чтобы проверить, работает ли она должным образом. Всегда рекомендуется тестировать вашу схему с помощью моделирования, прежде чем строить ее. При моделировании предполагается, что резистор R6 является сопротивлением пальца. Когда палец не помещен, номинал резистора равен бесконечности. Итак, смоделируйте это условие, которое я только что упомянул, значение - 99999K.

Зеленый светодиод загорается, когда нет пальца, потому что базовое напряжение Q1 и Q2 составляет около 3,2 напряжения, и, следовательно, транзистор заставляет зеленый светодиод светиться. В то же время, когда транзистор Q2 включен, базовое напряжение на транзисторе Q3 падает до 1,4 В, что удерживает транзистор Q3 в выключенном состоянии, и, следовательно, красный светодиод не горит.

Теперь предположим, что мы приложили палец к резистору R4, и, следовательно, значение R6 упало до 50 Ом. Это повлияет на номинал резистора R4, и, следовательно, красный светодиод будет гореть, как показано ниже.

Теперь падение напряжения на резисторе R4 меньше, и, следовательно, базовое напряжение транзисторов Q1 и Q2 составляет почти 0 В, как показано выше. Это будет держать их выключенными, и зеленый светодиод не будет гореть. Но поскольку транзистор Q2 выключен, все напряжение питания делится между резистором R1 и базой Q3. Это делает базовое напряжение Q3 равным 3 В, чего достаточно для его включения. Вы можете еще немного настроить базовое напряжение, используя потенциометр. Если транзистор Q3 включен, красный светодиод также будет светиться, как показано выше.

Проверка схемы с помощью макета:

Как было сказано ранее, мы собираемся изготовить печатную плату для этого проекта детектора лжи. Хотя моделирование работает, как ожидалось, новичкам всегда рекомендуется протестировать схему с использованием макета, прежде чем фактически изготовить печатную плату. Таким образом вы можете убедиться, что схема работает должным образом, а компоненты также доступны и работают. Моя тестовая схема на макете выглядела примерно так:

Как только вы будете удовлетворены сборкой макета, пора переходить к печатной плате.

Проектирование схем и печатных плат с использованием EasyEDA:

Для разработки этой схемы детектора лжи мы выбрали онлайн-инструмент EDA под названием EasyEDA. Раньше я много раз использовал EasyEDA и нашел ее очень удобной в использовании, так как у нее хорошая коллекция следов и открытый исходный код. Ознакомьтесь со всеми нашими проектами печатных плат. После проектирования печатной платы мы можем заказать образцы печатной платы в их недорогих услугах по изготовлению печатных плат. Они также предлагают услуги по подбору компонентов, если у них есть большой запас электронных компонентов, и пользователи могут заказать необходимые компоненты вместе с заказом печатной платы.

При разработке схем и печатных плат вы также можете сделать свои схемы и конструкции печатных плат общедоступными, чтобы другие пользователи могли их копировать или редактировать и извлекать выгоду из этого. Мы также сделали общедоступными макеты всех схем и печатных плат для этой схемы детектора лжи, проверьте ссылку ниже:

easyeda.com/circuitdigest/Lie_Detector_Circuit-7252ce09194f41c3a00fc32a97a0f73c

Взаимодействие с другими людьми

Вы можете просмотреть любой слой (верхний, нижний, верхний, нижний, шелковый и т. Д.) Печатной платы, выбрав слой в окне «Слои».

Вы также можете просмотреть печатную плату, как она будет выглядеть после изготовления, используя кнопку Photo View в EasyEDA:

Расчет и заказ образцов онлайн:

После завершения проектирования этой печатной платы детектора лжи вы можете заказать печатную плату на сайте JLCPCB.com. Чтобы заказать печатную плату в JLCPCB, вам потребуется файл Gerber. Чтобы загрузить файлы Gerber для вашей печатной платы, просто нажмите кнопку « Вывод фабрики» на странице редактора EasyEDA, а затем загрузите со страницы заказа печатной платы EasyEDA.

Теперь перейдите на JLCPCB.com и нажмите кнопку « Цитировать сейчас» или кнопку , затем вы можете выбрать количество печатных плат, которые вы хотите заказать, сколько слоев меди вам нужно, толщину печатной платы, вес меди и даже цвет печатной платы, как на снимке. показано ниже:

После того, как вы выбрали все параметры, нажмите «Сохранить в корзину», после чего вы попадете на страницу, где вы можете загрузить свой файл Gerber, который мы загрузили с EasyEDA. Загрузите свой файл Gerber и нажмите «Сохранить в корзину». И, наконец, нажмите «Оформить заказ», чтобы завершить заказ, и через несколько дней вы получите свои печатные платы. Они производят печатную плату по очень низкой цене - 2 доллара. Их время сборки также очень мало, что составляет 48 часов с доставкой DHL 3-5 дней, в основном вы получите свои печатные платы в течение недели с момента заказа.

После нескольких дней заказа печатных плат я получил образцы печатных плат в красивой упаковке, как показано на рисунках ниже.

И после получения этих деталей я припаял все необходимые компоненты к печатной плате и прикрепил к ней батарею 9 В.

Схема детектора лжи в действии:

После того, как вы собрали свою доску, пора немного повеселиться. Просто включите его от батареи 9 В, и вы увидите, что зеленый светодиод загорится высоким. Если вы закоротите два желтых провода, должен загореться зеленый светодиод и загореться красный. Если это так, значит, все работает должным образом. Теперь убедитесь, что на вашей руке немного влаги, и приложите палец к проводам, при этом зеленый светодиод должен загореться, а красный погаснуть. Если нет, то регулируйте потенциометр, пока светодиод не станет красным.

Полную работу проекта можно посмотреть в видео ниже. Теперь, когда схема откалибрована и готова к розыгрышу. Поскольку мы использовали печатную плату, проект очень портативен, поэтому вы можете взять его с друзьями и весело провести время, используя его. Надеюсь, вы запустили проект и чему-то научились. Не стесняйтесь использовать раздел комментариев ниже, если у вас есть какие-либо проблемы с тем, чтобы эта вещь работала.