Automaattinen valo -aita: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Valoaidapiiriä käytetään havaitsemaan ihmisten tai esineiden läsnäolo tietyllä alueella. Valoaidapiirin havaintoetäisyys on noin 1,5 - 3 metriä. Piirin suunnittelu on melko yksinkertaista LDR: n ja Op-vahvistimen avulla. Tämä kannettava piiri voi toimia sujuvasti yleisesti saatavilla olevan 9 V: n pariston kanssa ja summerista tuleva hälytysääni on riittävän voimakas havaitsemaan ihmisen, ajoneuvon tai esineen.

Tarvikkeet

1. Texas Instruments LM741 Op-Vahvistin
2. 555 Ajastin
3. BC557 - PNP -transistori
4. LDR
5. Potentiometri
6. Summeri
7. LED

Vastus (210, 1K, 5,7K, 100k, 1M)

Vaihe 1: Mikä on valosta riippuva vastus (LDR) tai valovastus?

AL -riippuvainen vastus (tunnetaan myös nimellä valoresistori tai LDR) on laite, jonka vastus on tulevan sähkömagneettisen säteilyn funktio. Siksi ne ovat valolle herkkiä laitteita. Niitä kutsutaan myös valojohteiksi, valojohtaviksi soluiksi tai yksinkertaisesti valokennoiksi.

Ne koostuvat puolijohdemateriaaleista, joilla on korkea vastus. Valoresistorin tai LDR: n osoittamiseen käytetään monia erilaisia symboleja, yksi yleisimmin käytetyistä symboleista on alla olevassa kuvassa. Nuoli osoittaa siihen putoavaa valoa.

Vaihe 2: 555 Ajastimen IC

555 ajastin IC on yksi elektroniikan eniten käytetyistä IC, erityisesti laukaisutarkoituksiin. Olipa kyseessä yksinkertainen projekti, johon kuuluu yksi 8-bittinen mikro-ohjain ja jotkin oheislaitteet, tai monimutkainen, johon kuuluu järjestelmä siruilla (SoC), 555 ajastintyö on mukana. Valmistajasta riippuen vakio 555-ajastinpaketti sisältää 25 transistoria, 2 diodia ja 15 vastusta piisirulla, joka on asennettu 8-nastaiseen mini dual-in-line -pakettiin (DIP-8). Vaihtoehdot koostuvat useiden pelimerkkien yhdistämisestä yhdelle levylle. Kuitenkin 555 on edelleen suosituin.

Kun 555-ajastin toimii flip-flopina tai monivärähtelijänä, sillä on tietty kokoonpano.

1. Nasta 1. Maa: Tämä nasta on kytkettävä maahan.
2. Nasta 2. TRIGGER: Liipaisintappi vedetään vertailijan 2 negatiivisesta tulosta. Alempi vertailulähtö on kytketty kiikun SET-nastaan. Negatiivinen pulssi (<Vcc/3) tässä nastassa asettaa Flip flopin ja lähtö menee korkeaksi.
3. Nasta 3. LÄHTÖ: Tällä tapilla ei myöskään ole erityistoimintoa. Tämä on ulostulonappi, johon kuorma on kytketty. Sitä voidaan käyttää lähteenä tai pesualtaana ja käyttää jopa 200 mA: n virtaa.
4. Nasta 4. Nollaa: Ajastinsirussa on flip-flop. Nollaustappi on kytketty suoraan flip-flopin MR (Master Reset) -laitteeseen. Tämä on aktiivinen matala nasta ja normaalisti kytketty VCC: hen tahattoman kuittauksen estämiseksi.
5. Nasta 5. Ohjaustappi: Ohjaustappi on kytketty vertailulaitteen negatiivisen tulonastapista. Lähtöpulssin leveyttä voidaan ohjata kytkemällä jännite tähän nastaan RC -verkosta riippumatta. Normaalisti tämä tappi vedetään alas kondensaattorilla (0,01uF), jotta vältetään ei -toivotut häiriöt työskentelyyn.
6. Nasta 6. THRESHOLD: Kynnyspisteen jännite määrittää, milloin flip-flop nollataan ajastimessa. Kynnystappi vedetään ylemmän vertailijan positiivisesta tulosta. Jos ohjaustappi on auki, jännite, joka on yhtä suuri tai suurempi kuin VCC*(2/3), nollaa kiikun. Joten lähtö laskee.
7. Nasta 7. PURKAUS: Tämä tappi on vedetty transistorin avoimesta kollektorista. Koska transistori (johon purkaustappi otettiin, Q1) sai tukiaseman kytkettyä Qbariin. Aina kun lähtö laskee tai flip-flop nollautuu, purkaustappi vedetään maahan ja kondensaattori purkautuu.
8. Nasta 8. Virta tai VCC: Se on kytketty positiiviseen jännitteeseen (+3,6 V - +15 V).

Vaihe 3: Piirikaavio

Täydellinen piirikaavio automaattiselle aitavalaistukselle hälytyksellä on esitetty yllä. LDR asetetaan sisäänkäyntiä kohti ja potentiometriä käytetään laitteen herkkyyden säätämiseen. Voit myös lisätä kytkimen akun negatiivisen nastan ja LDR: n maadoitetun nastan välille hallitaksesi tätä turvajärjestelmää manuaalisesti.

Vaihe 4: Työskentely

Tässä op-amp IC: tä käytetään jännitteen vertailijana ja 555-ajastin IC asetetaan epävakaaseen tilaan. LDR ja potentiometri luovat jännitteenjakajapiirin. Tämän jakajapiirin lähtö muuttuu LDR: n valon voimakkuuden mukaan. Jakaja on kytketty Op-amp IC: n kääntötappiin. Ei-invertoiva tappi on kytketty syöttöön 5,7 ohmin vastuksen kautta, joten jännite arvo ei-invertoivalla on kiinteä. Voit korvata tämän vastuksen 10K -potentiometrillä jännitteen säätämiseksi vaaditun mukaisesti.

Voimme säätää laitteen herkkyyttä käyttämällä potentiometriä VR1, joka on kytketty sarjaan LDR: n kanssa. Kun jännite ei-invertoivassa tulossa on suurempi tai yhtä suuri kuin vertailujännite, op-amp IC -lähdön (PIN 6) lähtö (nastassa 6) on KORKEA. Lue lisää op-vahvistimen toiminnasta seuraamalla erilaisia op-amp-pohjaisia piirejä. Kytkentäkaavion mukaan, kun LDR havaitsee mitään toimintaa, Op-amp IC: n lähtö laskee LOW ja PNP-transistori T1 alkaa johtaa. Näin ollen LED alkaa hehkua ja 555 ajastimen IC laukeaa. Tässä 555 ajastin IC on epävakaassa tilassa, ja R3, R5 ja C1 tarjoavat esiasetetun aikaviiveen. Joten aina, kun joku henkilö tai esine tulee kiellettyyn alueeseen, LDR tunnistaa hänen varjot ja piiri laukaisee hälytyksen.