DIY viedā elektroniskā svece, izmantojot ldr

Sveces ir bijušas ļoti noderīgas jau kopš vecumu laikiem, tās naktī ir vadījušas cilvēkus, pirms Edisons nāca klajā ar ideju par spuldzēm. Mūsdienās, sākot no baznīcām līdz virtuvēm, sveces tiek izmantotas ne tikai gaismas nodrošināšanai, kad tas nepieciešams, bet arī papildina estētiku un nodrošina siltu sajūtu. Lai gan parastās sveces darbojas labi, tās diezgan ātri izkūst, padarot šo vietu nepatīkamu, un reizēm, ja tās netiek uzraudzītas, tas var izraisīt arī ugunsgrēku. Tātad, šajā apmācībā mēs gatavosim bezrūpīgu elektronisku sveci, izmantojot kādu vienkāršu elektroniku un LED. Turklāt šī viedā svece automātiski ieslēgsies naktī vai tumsā un dienas laikā pati izslēgsies. Tam ir tā pati koncepcija, kuru mēs iepriekš izmantojām daudzās tumsas detektoru ķēdēs:

• Tumšā un gaišā indikatora shēma
• Tumšais detektors, izmantojot LDR un 555 taimera IC
• Vienkārša atslēgas cauruma apgaismojuma ierīces shēma
• Automātiska kāpņu gaisma

Nepieciešamie materiāli

1. LM358 IC
2. LDR (foto rezistors)
3. 1M un 1K rezistors
4. Gaismas diodes
5. 10K katls
6. 12 V sieviešu barošanas ligzda un 12 V adapteris
7. Kartes lapa un perfboard

LM358 - Op-Amp salīdzinātājs

Šīs ķēdes smadzenes ir LM358 IC, kas darbojas kā salīdzinājums šajā konkrētajā dizainā. Apskatīsim to īsi, pirms ienirstam dziļāk. LM358 ir operatīvā pastiprinātāja (Op Amp) IC. Tas IC veido divas darbības pastiprinātājiem, kas spēj izturēt spriegumu starp 3.3V līdz 32V, un tas ir ļoti zems piegādes pašreizējo aizplūšanu 500μA. IC iekšēji izskatās kā zemāk redzamais attēls:

To parasti izmanto, veidojot vienkāršas salīdzināšanas un pastiprinātāju shēmas, un to var atrast arī aktīvajās filtru ķēdēs, viļņu veidotājos utt., Šajā projektā mēs izmantosim LM358 kā sprieguma salīdzinātāju. Sprieguma salīdzinātājs tiek izmantots, lai salīdzinātu divus spriegumus un noskaidrotu, kurš ir lielāks par otru, un pēc tam pagrieziet izeju augstu vai zemu atkarībā no tā. Tātad, ja mēs pieliekam spriegumu invertējošām un neinvertējošām ieejām un ja spriegums uz neinvertējošās ieejas ir lielāks par spriegumu uz invertējošās ieejas, tad izeja ir augsta un, ja otrādi, izeja ir zema. Šis projekts pilnībā darbojas pēc šī principa. Sprieguma salīdzinājuma formula ir dota kā:

V _OUT = A _O (V ₊ - V _in-)

Kur A _O ir op amp atvērtās cilpas pieaugums. V _{in +} ir ieejas spriegums pie neinvertējošās ieejas spailes un V _in- ir ieejas spriegums pie invertējošās ieejas spailes. Tātad, ja V _{in +} ir lielāks par V _in, tad izeja būs augsta, citādi tā būs zema.

LDR

Ja Op-amp ir mūsu ķēdes smadzenes, tad LDR ir maņu orgāns. Gaismas atkarīgais rezistors (LDR) vai foto rezistors ir gaismas vadīts rezistors. Tā pretestība samazinās, palielinoties gaismas intensitātei, un otrādi. Patiesībā, kad gaisma ir notikusi uz LDR, pusvadītājs absorbē gaismas fotonus, un piesaistītie elektroni pāriet uz vadīšanas joslu, un fotovadīšanas dēļ pretestība samazinās. Lai uzzinātu vairāk par LDR un tā darbību, sekojiet saitei.

Shēmas shēma un paskaidrojums

Ķēde nav īsti grūta; Pilna elektroniskās sveces shēma ir dota zemāk.

Kā parādīts ķēdes shēmā, pievienojiet 1K rezistoru IC 1. kontaktam un pēc tam pievienojiet LED pozitīvo galu šim rezistoram un negatīvo - zemei. Tagad savienojiet 10K katla vidējo tapu ar IC 2. kontaktu un pievienojiet zemi un 12V ar pārējiem katla tapām. Pievienojiet 1M rezistoru 12V un LDR sērijveidā savienojiet ar šo rezistoru. Tagad pievienojiet otru LDR galu ķēdes zemei. Savienojiet LDR un 1M rezistora kopīgo punktu ar IC 3. kontaktu. Savienojiet 12 V ar 8. kontaktu un iezemējiet ar IC 4. kontaktu, un esat gatavs. Jums nav jābūt ļoti selektīvam attiecībā pret rezistoriem, mēs esam izveidojuši savienojumu. Bet pārliecinieties, ka LDR savienotais rezistors ir mega omos un rezistors ar LED ir dažos tūkstošos.

Mēs esam izveidojuši visu shēmu uz punktota dēļa, lai padarītu to kompaktu un ērti lietojamu. Tā patiešām ir vienkārša shēma, jums vienkārši jāpaplašina savas lodēšanas prasmes un jāsāk to projektēt. Pirmkārt, piestipriniet 12 V sieviešu līdzstrāvas spraudni uz perfboard. Izstrādājot shēmu, atcerieties šī domkrata tapu konfigurāciju. Tas parādīts zemāk redzamajā attēlā:

Op-amp pinouts jau ir apspriests iepriekš, un rezistoriem un LDR nav polaritātes. Kad lodēšanas darbs ir pabeigts, dēlim vajadzētu izskatīties apmēram tā, kā parādīts zemāk esošajā attēlā.

Gudra elektriskā svece - darbojas

Pēc tam, kad esat izveidojis ķēdi uz perfboard un pielodējis, pievienojiet 12V adapteri sieviešu ligzdai, un jūsu LED jābūt kvēlojošam. Tagad, lai kalibrētu salīdzinātāju, noregulējiet 10K katlu līdz līmenim, kurā gaismas diode vienkārši izslēdzas. Tagad pārklājiet LDR ar roku, un jūs redzēsiet, ka gaismas diode ieslēdzas. Pielāgojot podu, varat pielāgot LDR jutīgumu.

Tagad ļaujiet mums saprast, kā šī svece darbojas. Kā mēs jau zinām, ka tumsā LDR pretestība palielinās līdz mega omiem un samazinās līdz ar gaismas intensitātes pieaugumu līdz dažiem simtiem omu. Tātad, ņemot vērā, ka pretestība ir ļoti zema, spriegums pāri neinvertējošajam signālam ir ļoti zems, salīdzinot ar invertējošo spaili, pateicoties 10K katlam, kuru esam savienojuši. Tātad šajā gadījumā izejas spriegums ir arī zems, tāpēc gaismas diode neieslēdzas. Bet tumsas gadījumā pretestība palielinās līdz mega omiem, kas ir klusa augsta, salīdzinot ar 10K katlu, tāpēc gaismas diode iedegas.

Poda pielāgošana ietekmēs jutīgumu. Ar jutību es domāju, pie kādas gaismas intensitātes jūsu salīdzinātājs ieslēdz LED. Ja jūs noregulējat trauku tuvu gaismas diode ieslēgšanai, tas arī atklās nelielu tumsu. Bet, ja jūs to noregulējat tālu pirms gaismas diode iedegas, tas varēs noteikt tikai lielu tumsu. Varat arī pārbaudīt jutīgumu, paceļot roku LDR priekšā. Tas ir ļoti jutīgs, ja tas nosaka jūsu roku tālu, un tas ir mazāk jutīgs, ja jums tas jānosedz, lai spīdētu LED.

Ja vēlaties izmantot vairāk nekā vienu gaismas diodi, tas nav jautājums. Savienojiet divus trīs gaismas diodes virknē un visbeidzot savienojiet tos vietā, kur mēs savienojām vienu LED un tā perfektu. Bet pārliecinieties, ka jūsu salīdzinātājs var iegūt pietiekami daudz strāvas, lai darbinātu visus gaismas diodes.

Lai izgatavotu sveci, jūs varat izmantot jebko, lai pārklātu LED. Esmu izmantojis kartes lapu un salveti. Ritiniet kartes lapu atbilstoši gaismas diodes izmēram un nedaudz izgrieziet to no augšas liesmas formā vai jebkurā vēlamajā formā, lai tā varētu izskatīties pievilcīga. Nosedziet LED ar šo sveci, un jūs esat izveidojis savu viedo elektronisko sveci.

Esmu arī simulējis šo shēmu uz proteus 8. Jūs varat to arī izveidot pats. Vienkārši izpildiet iepriekšējo shēmu un iestatiet LDR gaismas intensitāti līdz 1000 un sāciet to pazemināt, līdz tā kļūst nulle, un jūs redzēsiet, ka gaismas diode spīd, kā parādīts zemāk esošajā video.