DIY intelligens elektronikus gyertya az ldr használatával

A gyertyák korok óta nagy hasznát veszik, az éjszaka folyamán még azelőtt irányította az embereket, hogy Edison előállt volna az izzók ötletével. Ma, az egyházaktól a konyhákig, a gyertyákat nemcsak arra szolgálják, hogy szükség esetén fényt nyújtsanak, hanem kiegészítik az esztétikát és meleg érzetet nyújtanak. Míg a közönséges gyertyák jól működnek, elég gyorsan elolvadnak, így a hely csúnya, és néha felügyelet nélkül tűzveszélyhez is vezethet. Tehát ebben a bemutatóban lángmentes elektronikus gyertyát fogunk készíteni néhány egyszerű elektronika és egy LED segítségével. Továbbá ez az intelligens gyertya automatikusan bekapcsol éjjel vagy sötétben, és nappal kikapcsol. Ugyanazt a koncepciót alkalmazza, amelyet korábban sok sötétség detektor áramkörben használtunk:

• Sötét és világos jelző áramkör
• Sötét detektor LDR és 555 Timer IC segítségével
• Egyszerű kulcslyuk-világító eszköz áramköre
• Automatikus lépcsőfény

Szükséges anyagok

1. LM358 IC
2. LDR (fotóellenállás)
3. 1M és 1K ellenállás
4. LED-ek
5. 10K fazék
6. 12 V-os női DC tápegység és 12 V-os adapter
7. Kártyalap és Perfboard

LM358 - Op-Amp komparátor

Ennek az áramkörnek az agya az LM358 IC, amely összehasonlító szerepet játszik ebben a konkrét kialakításban. Vizsgáljuk meg röviden, mielőtt mélyebbre merülnénk. Az LM358 egy operációs erősítő (Op Amp) IC. Ez IC áll két műveleti erősítők is elviselő közötti feszültség 3.3V, hogy 32V és van egy nagyon alacsony kínálat áramfelvétele 500μA. Az IC belsőleg néz ki, mint az alábbi kép:

Általában egyszerű összehasonlító és erősítő áramkörök felépítésében használják, és aktív szűrő áramkörökben, hullámalakítókban stb. Is megtalálhatók, ebben a projektben az LM358-at fogjuk használni feszültség-összehasonlítóként. A feszültség-komparátor segítségével két feszültséget hasonlíthatunk össze, és megtudhatjuk, melyik nagyobb, mint a másik, majd ettől függően magasra vagy alacsonyra fordítjuk a kimenetet. Tehát, ha feszültséget alkalmazunk invertáló és nem invertáló bemenetekre, és ha a nem invertáló bemenet feszültsége nagyobb, mint az invertáló bemenet feszültsége, akkor a kimenet magasra emelkedik, és ha fordítva, a kimenet alacsony lesz. Ez a projekt teljes mértékben ezen az elven működik. A feszültség-összehasonlítás képlete a következő:

V _OUT = A _O (V ₊ - V _in-)

Ahol A _O az op amp nyílt hurkú erősítése. V _{in +} a bemeneti feszültség a nem invertáló bemeneti kapocsnál és V _in- a bemeneti feszültség az invertáló bemeneti kapocsnál. Tehát, ha a V _{in +} nagyobb, mint V _in-, akkor a kimenet magas lesz, különben alacsony lesz.

LDR

Ha az Op-amp az áramkörünk agya, akkor az LDR az érzékszerv. A fényfüggő ellenállás (LDR) vagy a fényellenállás fényvezérelt ellenállás. A rezisztencia csökken növekedése fényerősség és fordítva. Valójában, amikor a fény beesik az LDR-re, akkor a félvezető elnyeli a fény fotonjait, és a kapcsolt elektronok vezetőképességi sávba ugranak, és az ellenállás csökken a fényvezetés miatt. Ha többet szeretne megtudni az LDR-ről és működéséről, kövesse a linket.

Áramkör diagram és magyarázat

Az áramkör nem igazán nehéz; az elektronikus gyertya teljes kapcsolási rajza az alábbiakban látható.

Ahogy az áramköri ábra mutatja, csatlakoztasson 1K ellenállást az IC 1. tűjéhez, majd a LED pozitív végét csatlakoztassa ehhez az ellenálláshoz, és negatívat a földhöz. Most csatlakoztassa a 10K-os edény középső tüskéjét az IC 2. tűjéhez, és kösse a földet és a 12 V-ot a fazék többi csapjához. Csatlakoztasson 1 M ellenállást 12 V-hoz, és sorosan csatlakoztassa az LDR-t ezzel az ellenállással. Most csatlakoztassa az LDR másik végét az áramkör földjéhez. Csatlakoztassa az LDR és 1M ellenállás közös pontját az IC 3. tűjéhez. Csatlakoztassa a 12 V-ot a 8. és a földeléshez az IC 4. érintkezőjéhez, és készen áll. Nem kell nagyon szelektálni az ellenállásokkal kapcsolatban, mi csatlakoztattuk. De győződjön meg arról, hogy az LDR-hez csatlakoztatott ellenállás mega ohmos, a LED-del ellátott ellenállás pedig néhány ezer.

A teljes áramkört pontozott táblára építettük, hogy kompakt és könnyen használható legyen. Ez valóban egy egyszerű áramkör, csak fel kell fejlesztenie a forrasztási készségeket, és el kell kezdenie a tervezését. Először szerelje fel a 12 V-os női egyenáramú tápcsatlakozót az előlapra. Az áramkör megtervezése közben ne feledje ennek a csatlakozónak a tűk konfigurációját. Az alábbi ábra mutatja:

Az op-amp csatlakozóit már fentebb tárgyaltuk, és az ellenállásoknak és az LDR-knek nincs polaritásuk. Miután a forrasztási munkája befejeződött, a táblának valami ilyennek kell kinéznie, amely az alábbi képen látható.

Intelligens elektromos gyertya - működik

Miután megtervezte az áramkört az előlapon és forrasztotta, csatlakoztassa a 12 V-os adaptert a női aljzathoz, és a LED-jének világítania kell. Most, hogy kalibrálja az összehasonlító állítsa be a 10K pot arra a szintre, ahol a LED csak kikapcsol. Most takarja le az LDR-t a kezével, és látni fogja, hogy a LED bekapcsol. Az edény beállításával beállíthatja az LDR érzékenységét.

Most pedig értsük meg, hogyan működik ez a gyertya. Mint már tudjuk, hogy sötétségben az LDR ellenállása mega ohmra növekszik, és a fény intenzitásának növekedésével néhány száz ohmra csökken. Tehát fényben, mivel az ellenállás nagyon alacsony, ezért a nem invertáló jel feszültsége nagyon alacsony az invertáló terminálhoz képest az általunk csatlakoztatott 10K pot miatt. Tehát ebben az esetben a kimeneti feszültség is alacsony, ezért a LED nem kapcsol be. De sötétség esetén az ellenállás mega ohmra növekszik, ami a 10K pothoz képest csendesen magas, ezért a LED világít.

A pot beállítása megváltoztatja az érzékenységet. Érzékenység alatt azt értem, hogy a komparátor milyen fényerősség mellett kapcsolja be a LED-et. Ha az edényt a bekapcsoló LED közelében állítja, akkor az percnyi sötétséget is érzékel. De ha jóval a LED bekapcsolása előtt állítja be, akkor csak a nagy sötétséget képes érzékelni. Az érzékenységet úgy is tesztelheti, hogy a kezét az LDR elé viszi. Nagyon érzékeny, ha messze észleli a kezét, és kevésbé érzékeny, ha el kell takarnia a LED világításához.

Ha egynél több LED-et szeretne használni, akkor ez nem kérdés. Csatlakoztasson két-három LED-et sorba, és végül csatlakoztassa őket oda, ahol egyetlen LED-et és annak tökéletes készülékét csatlakoztattuk. De győződjön meg arról, hogy összehasonlítója elegendő áramot tud-e biztosítani az összes LED táplálásához.

A gyertya elkészítéséhez bármit felhasználhat a LED borítására. Használtam egy kártyalapot és egy papírt. Tekerje a kártyalapot a LED-es méretnek megfelelően, és vágja felülről kissé láng alakúra vagy bármilyen kívánt formára, hogy vonzónak tűnjön. Fedje le a LED-et ezzel a gyertyával, és elkészítette saját intelligens elektronikus gyertyáját.

Szimuláltam ezt az áramkört a proteus 8-on is. Saját maga is megtervezheti. Csak kövesse a fenti kapcsolási rajzot, és állítsa az LDR fényerősségét 1000-re, és kezdje el csökkenteni, amíg nulla lesz, és látni fogja, hogy a LED felgyullad, ahogy az alábbi videó mutatja.