A sötétség detektor egyszerűen egy LDR (Light Dependent Resistor) interfésszel rendelkező négyzethullámú generátor. Ebben a projektben a négyzethullámú generátort 555 Timer IC alapú ASTABLE MULTIVIBRATOR-ként fejlesztették ki. Mivel ez az áramkör elsősorban az LDR működési elvén alapszik, mielőtt tovább mennénk az LDR áramkör megértéséhez, meg kell szereznünk az LDR alapvető részleteit. Az alábbi ábra az LDR különféle típusainak képét mutatja.
Mi az LDR?
Az LDR-ek félvezető anyagokból készülnek annak érdekében, hogy fényérzékeny tulajdonságaik legyenek. Számos típus létezik, de egy anyag népszerű és a kadmium-szulfid (CdS). Ezek az LDR-ek vagy a FOTORÉSZLETEK a „Photo Conductivity” elvén működnek. Amit ez az elv mond, az az, hogy amikor a fény az LDR felületére esik (ebben az esetben), az elem vezetőképessége nő, vagy más szavakkal, az LDR ellenállása csökken, amikor a fény az LDR felületére esik. Az ellenállás csökkenésének ezt a tulajdonságát az LDR szempontjából azért érik el, mert ez a felületen alkalmazott félvezető anyag tulajdonsága.
Ebben a sötét detektor áramkörben az LDR 555 ASTABLE-vel van konfigurálva oly módon, hogy az 555 ASTABLE négyzethullámot generál, amikor a fényintenzitás egy bizonyos szint alá csökken.
Áramköri alkatrészek
- +5 - +10 tápfeszültség
- 555 IC
- 100KΩ ellenállás
- 22KΩ ellenállás
- 10KΩ ellenállás
- 1MΩ fazék vagy változtatható ellenállás
- 104 (100nF) kondenzátor
- 2N3906 tranzisztor
- LDR (bármilyen méretű)
- Hangszóró (25Ω, 0,5WATT) vagy bármely más hangszóró.
Kördiagramm
A fenti ábra a sötét érzékelő riasztásának kapcsolási rajzát mutatja. Némi megfigyelés után az áramkörnek nagyon hasonlónak kell lennie a BEÁLLÍTHATÓ MULTIVIBRÁTORRA, mert az áramkör ASTABLE MULTIVIBRATOR, csak egyetlen módosítással. Ez a módosítás a RESET csapon (PIN4) történik. Egy normál ASTABLE vibrátorban ez a csap + 5V-ra van csatlakoztatva, de mivel ebben az esetben állítólag impulzust generálunk a fény hiányában, ez nincs közvetlenül csatlakoztatva a + 5v-hoz. A RESET tűnél biztosított ellenállási hálózat virtuális földet biztosít az IC visszaállításához, és így a négyzethullámú kimenet fény jelenlétében leáll.
A tranzisztor itt hajtja a hangszórót, mert az IC által vezérelt hangszóró nem jó ötlet. Az itt található hangszórót LED-ekre cserélhetjük, hogy a világítás kimeneti válaszát hozzuk létre. Tehát, ha a LED-ek elhelyezésre kerülnek, és a sötétség beesik, akkor vészhelyzeti tartalék lámpa világít.
A tranzisztornak itt nem feltétlenül kötelező a PNP, de egy NPN-re cserélhető, és a tűcsatlakozásokat ennek megfelelően kell csatlakoztatni.
Dolgozó
Mielőtt elmagyaráznám, az áramkört BE kell kapcsolni, és nem zümmög fény fényében. Ez a fénytől való nem zümmögés feltétele az 1MΩ kárpit beállításával érhető el. Most az áramkörben megfigyelhető egy feszültségosztó, amelynek egyik oldalán 1M, 100K az egyik oldalon, a másikon pedig LDR van, a visszaállító csap középen van csatlakoztatva. A trimmer edényt állítólag azért állítják be, mert ahhoz, hogy elegendő ellenállást okozzon a feszültségosztó felső ágán, hogy a teljes ágban szinte az összes potenciál (+ 5v) lehulljon. Ez egy virtuális talajt hagy az elválasztó közepén (reset pin). Mivel az 555-ös RESET tű egy ALACSONY szintet vált ki, az időzítő IC folyamatosan visszaáll üzemmódba, így nem lesz olyan négyzethullámú kimenet, amilyennek lennie kellene.Ebből arra következtethetünk, hogy fény jelenlétében az 555 IC teljes nullázásra kerül, és nem ad kimenetet.
Most, amikor a sötétség az LDR-re esik, az LDR ellenállása drasztikusan növekszik, amint azt a bevezetőben kifejtettük, ez az ellenállás növekedése a feszültségosztó második ágában (az egyik LDR-rel rendelkezik) elegendő lesz a kettő közötti feszültségmegosztás arányának megváltoztatásához a feszültségosztó szakasz ágai. Amint ez megtörténik, a feszültségosztó áramkör találkozásánál a potenciál 0V-ról 2V-ra (kb.) Emelkedik. És hasonlóan emelkedik a feszültség a RESET csapnál. Ez a feszültségemelkedés elegendő lesz az 555IC visszaállításához visszaállítási módból. Miután ezt a visszaállítási módot feloldották, az időzítő négyzetes hullámot generál. Tehát arra a következtetésre jutunk, hogy amint a sötétség az LDR-re esik, a négyzetes hullám kimenetet az időzítő generálja.
Az időzítő által generált négyzethullámot a PNP tranzisztor táplálja a hangszóró meghajtására. Tehát a hangszóró a négyzethullámra reagálva adja ki a hangot.
Gyakori hibák
A zümmögés nem áll le a trimmelő edény beállítása után sem.
- Az LDR-nek lehet elég ellenállása ahhoz, hogy potenciált helyezzen a visszaállító csapra. Tegyen egy másik 100KΩ ellenállást sorosan 1MΩ-os fazékkal.
- Ellenőrizze, hogy a RESET tű (PIN4) valamilyen módon véletlenül csatlakozik-e az + 5 V sínhez.
Még a sötétben sincs zümmögés.
- Előfordulhat, hogy az LDR nem alakít ki elegendő potenciált a visszaállító tűnél. Tegyen egy edényt sorozatban, LDR-rel, és állítsa be, hogy zümmögjön.
A tranzisztor felmelegszik.
- Vezesse 555 jelét a 100Ω-os ellenállással a tranzisztor aljáig.