„DIY“ išmanioji elektroninė žvakė naudodama ldr

Žvakės buvo labai naudingos nuo amžių, jos vadovavo žmonėms naktį dar prieš Edisonui sugalvojant lemputes. Šiandien, pradedant Bažnyčiomis ir baigiant virtuvėmis, žvakės naudojamos ne tik norint suteikti šviesą, kai reikia, bet ir papildo estetiką bei suteikia šiltą jausmą. Nors įprastos žvakės veikia gerai, jos ištirpsta gana greitai, todėl vieta yra nemaloni, o kartais, jei neprižiūrima, tai taip pat gali sukelti gaisro pavojų. Taigi, šioje pamokoje mes gaminsime nedegančią elektroninę žvakę, naudodami paprastą elektroniką ir šviesos diodą. Be to, ši išmanioji žvakė automatiškai įsijungs naktį ar tamsoje ir dieną išsijungs. Jis turi tą pačią koncepciją, kurią anksčiau naudojome daugelyje tamsos detektorių grandinių:

• Tamsios ir šviesios indikatoriaus grandinė
• „Dark Detector“, naudojant LDR ir 555 „Timer IC“
• Paprasta raktų skylių apšvietimo prietaisų grandinė
• Automatinė laiptų šviesa

Reikalingos medžiagos

1. LM358 IC
2. LDR (foto rezistorius)
3. 1M ir 1K rezistorius
4. Šviesos diodai
5. 10K puodas
6. 12 V moterų maitinimo lizdas ir 12 V adapteris
7. Kortelės lapas ir popieriaus lenta

LM358 - „Op-Amp“ palygintuvas

Šios grandinės smegenys yra LM358 IC, kuris veikia kaip palyginimas šiame konkrečiame dizaine. Trumpai panagrinėkime, kol neriame giliau. LM358 yra operacinio stiprintuvo (Op Amp) IC. Ši SSD sudaro dvi Operaciniai stiprintuvai, kuris duotų ryšį tarp įtampos 3.3V iki 32V ir ji turi tikrai žemą tiekimo dabartinę nutekėjimo 500μA. IC iš vidaus atrodo kaip žemiau pateiktas paveikslėlis:

Jis paprastai naudojamas kuriant paprastą lyginamuoju ir stiprintuvą grandines ir taip pat galima rasti aktyvių filtrų grandinėse, bangų kūrėjus ir tt, šiame projekte mes per LM358 kaip įtampos komparatoriaus. Įtampos palygintuvas naudojamas dviem įtampoms palyginti ir išsiaiškinti, kuri yra didesnė už kitą, o tada, priklausomai nuo to, išjungti aukštą ar žemą išėjimą. Taigi, jei mes pritaikome įtampą invertuojantiems ir neinvertuojantiems įėjimams ir jei įtampa ant neinvertuojančių įėjimų yra didesnė už įtampą, esančias invertuojančiose įėjimuose, tada išvestis padidėja, o jei atvirkščiai, išėjimas sumažėja. Šis projektas visiškai veikia pagal šį principą. Įtampos palyginti formulė yra pateikiamas kaip:

V _OUT = A _O (V ₊ - V _į-)

Kur A _O yra atvirosios kilpos op amp stiprinimas. V _{į +} yra įėjimo įtampa ne invertuojančiame įėjimo gnybte, o V _į- yra įėjimo įtampa apverčiančiame įėjimo gnybte. Taigi, jei V _{in +} yra didesnis nei V _in- tada išvestis bus didelė, kitaip ji bus maža.

LDR

Jei Op-amp yra mūsų grandinės smegenys, tada LDR yra jutimo organas. Šviesos priklausomas rezistorius (LDR) arba foto rezistorius yra šviesos valdomas rezistorius. Jo atsparumas mažėja didėjant šviesos intensyvumui ir atvirkščiai. Tiesą sakant, kai į LDR patenka šviesa, puslaidininkis sugeria šviesos fotonus, o surišti elektronai pereina į laidumo juostą, o atsparumas sumažėja dėl fotolaidumo. Norėdami sužinoti daugiau apie LDR ir jos veikimą, spustelėkite nuorodą.

Grandinės schema ir paaiškinimas

Grandinė iš tikrųjų nėra sunki; visa elektroninės žvakės schema pateikta žemiau.

Kaip parodyta grandinės schemoje, prijunkite 1K rezistorių prie IC 1 kaiščio, tada prijunkite teigiamą šviesos diodo galą prie šio rezistoriaus ir neigiamą prie žemės. Dabar prijunkite 10K puodo vidurinį kaištį prie IC kaiščio 2 ir prijunkite žemę ir 12 V prie likusių puodo kaiščių. Prijunkite 1M rezistorių prie 12V ir nuosekliai sujunkite LDR su šiuo rezistoriumi. Dabar prijunkite kitą LDR galą prie grandinės įžeminimo. Prijunkite bendrą LDR ir 1M rezistoriaus tašką su 3 IC kaiščiu. Prijunkite 12V prie 8 kaiščio ir įžeminkite prie IC kaiščio 4 ir būsite pasirengę. Jums nereikia būti labai selektyviam rezistorių atžvilgiu, mes sujungėme. Tačiau įsitikinkite, kad rezistorius, prijungtas prie LDR, yra mega omų, o rezistorius su LED yra keli tūkstančiai.

Mes sukonstravome visą grandinę ant punktyrinės lentos, kad ji būtų kompaktiška ir patogi naudoti. Tai tikrai paprasta grandinė, tereikia patobulinti savo litavimo įgūdžius ir pradėti ją kurti. Pirmiausia pritvirtinkite 12 V moterų nuolatinės srovės maitinimo lizdą ant skydelio. Kurdami grandinę, prisiminkite šio lizdo kaiščių konfigūraciją. Tai parodyta paveikslėlyje žemiau:

Op-amp kontaktai jau aptarti aukščiau, o rezistoriai ir LDR neturi poliškumo. Kai jūsų litavimo darbai bus baigti, lenta turėtų atrodyti maždaug taip, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

Išmani elektrinė žvakė - veikia

Suprojektuoję grandinę ant lentos ir ją užlituodavę, prijunkite 12 V adapterį prie moteriško lizdo ir jūsų šviesos diodas turi švyti. Jei norite kalibruoti palygintuvą, sureguliuokite 10K puodą iki lygio, kuriame šviesos diodas tiesiog išsijungia. Dabar uždenkite LDR ranka ir pamatysite, kad šviesos diodas įsijungia. Koreguodami puodą, galite reguliuoti LDR jautrumą.

Dabar supraskime, kaip veikia ši žvakė. Kaip mes jau žinome, kad tamsoje LDR atsparumas padidėja iki mega omų, o šviesos intensyvumui padidėjus iki kelių šimtų omų, jis sumažėja. Taigi, atsižvelgiant į tai, kad pasipriešinimas yra labai mažas, įtampa per neinvertuojantį signalą yra labai maža, palyginti su invertuojančiu gnybtu dėl mūsų prijungto 10K puodo. Taigi šiuo atveju išėjimo įtampa taip pat yra žema, todėl šviesos diodas neįsijungia. Tamsoje atsparumas padidėja iki mega omų, kuris yra tylus, palyginti su 10K puodu, todėl šviesos diodas šviečia.

Pakoregavus puodą, bus manipuliuojama jautrumu. Kalbėdamas apie jautrumą, turiu omenyje, kokiu šviesos intensyvumu jūsų lygintuvas įjungia šviesos diodą. Jei puodą sureguliuosite šalia įsijungiančio šviesos diodo, jis aptiks ir tamsią tamsą. Bet jei jį sureguliuosite gerokai anksčiau, nei šviesos diodas įsijungs, jis galės aptikti tik didelę tamsą. Taip pat galite išbandyti jautrumą atvesdami ranką prieš LDR. Jis yra labai jautrus, jei aptinka jūsų ranką toli, ir yra mažiau jautrus, jei jums reikia ją uždengti, kad švytėtų šviesos diodas.

Jei norite naudoti daugiau nei vieną šviesos diodą, tai nėra problema. Prijunkite du tris šviesos diodus nuosekliai ir galiausiai prijunkite juos ten, kur mes sujungėme vieną šviesos diodą ir jo tobulumą. Tačiau įsitikinkite, kad jūsų palygintuvas gali tiekti pakankamai srovės, kad maitintų visus šviesos diodus.

Norėdami pagaminti žvakę, galite naudoti viską, kad uždengtumėte šviesos diodą. Aš naudojau kortelių lapą ir servetėlę. Susukite kortelės lapą pagal šviesos diodo dydį ir supjaustykite jį iš viršaus šiek tiek liepsnos formos ar bet kokios norimos formos, kad jis atrodytų patraukliai. Uždenkite šviesos diodą šia žvake ir jūs sukūrėte savo išmanią elektroninę žvakę.

Aš taip pat modeliuoju šią grandinę proteus 8. Jūs taip pat galite ją sukurti patys. Tiesiog sekite aukščiau esančią schemą ir nustatykite LDR šviesos intensyvumą iki 1000 ir pradėkite jį mažinti, kol jis taps nulis, ir pamatysite, kad šviesos diodas šviečia, kaip parodyta toliau pateiktame vaizdo įraše.