Детекторът на тъмнината е просто LDR (Light Dependent Resistor) взаимодействащ генератор на квадратни вълни. В този проект генераторът на квадратни вълни е разработен като 555 Timer IC базиран ASTABLE MULTIVIBRATOR. Тъй като тази схема се основава предимно на принципа на работа на LDR, преди да продължим да разбираме тази LDR схема, трябва да получим основните подробности за LDR. Фигурата по-долу показва изображение на различни видове LDR.
Какво е LDR?
LDR са направени от полупроводникови материали, за да им позволят да имат своите чувствителни на светлина свойства. Има много видове, но един материал е популярен и това е кадмиев сулфид (CdS). Тези LDR или PHOTO REISTORS работят на принципа на „Фотопроводимост“. Сега това, което казва този принцип, е, че когато светлината падне върху повърхността на LDR (в този случай), проводимостта на елемента се увеличава или с други думи съпротивлението на LDR пада, когато светлината пада върху повърхността на LDR. Това свойство на намаляване на съпротивлението за LDR се постига, тъй като е свойство на полупроводников материал, използван на повърхността.
Тук в тази схема за детектор на тъмнината, LDR е конфигуриран с 555 ASTABLE по такъв начин, че 555 ASTABLE генерира квадратна вълна, когато интензивността на светлината падне под определено ниво.
Компоненти на веригата
- +5 до +10 захранващо напрежение
- 555 IC
- 100KΩ резистор
- 22KΩ резистор
- 10KΩ резистор
- 1MΩ пот или променлив резистор
- 104 (100nF) кондензатор
- 2N3906 транзистор
- LDR (всякакъв размер)
- Високоговорител (25Ω, 0.5WATT) или друг високоговорител.
Електрическа схема
Горната фигура показва електрическата схема на алармата на тъмен детектор. След известно наблюдение веригата трябва да изглежда много подобна на АСТАБИЛЕН МУЛТИВИБРАТОР, това е защото веригата е АСТАБИЛЕН МУЛТИВИБРАТОР само с една модификация. Тази модификация се извършва на RESET щифт (PIN4). При нормален ASTABLE вибратор този щифт е свързан към + 5V, но тъй като в този случай трябва да генерираме импулс при условие на липса на светлина, той не е свързан директно към + 5v. Резисторната мрежа, предоставена на щифта RESET, осигурява виртуално заземяване, така че да продължи да нулира IC и така изходът на квадратната вълна се спира в присъствието на светлина.
Тук транзисторът задвижва високоговорителя, тъй като високоговорителят, управляван от IC, не е добра идея. Говорителят тук може да бъде заменен със светодиоди, за да се създаде изходна реакция на осветлението. Така че, след като светодиодите са поставени и тъмнината падне, ще имаме аварийна резервна светлина.
Тук транзисторът не трябва да е PNP задължителен, но може да се замени с NPN и пиновите връзки трябва да бъдат свързани съответно.
Работещи
Преди да отидете на обяснение, веригата трябва да се приеме за включена и не бръмчи в присъствието на светлина. Това състояние на небръмчене в присъствието на светлина може да бъде постигнато чрез регулиране на 1MΩ подложка за подстригване. Сега във веригата може да се наблюдава делител на напрежение с 1M, 100K от едната страна и LDR от другата, щифтът за нулиране е свързан в средата. Казва се, че тримерът е регулиран, тъй като за създаване на достатъчно съпротивление на горния клон на делителя на напрежението, за да отпадне почти целия потенциал (+ 5v) в самия горен клон. Това оставя виртуална земя в средата на разделителя (нулиращ щифт). Тъй като щифтът RESET на 555 е задействан на НИСКО НИВО, IC таймерът ще се нулира непрекъснато и така няма да има изход с квадратна вълна, както би трябвало да бъде.От това можем да заключим, че при наличието на светлина 555 IC ще бъде напълно нулиран и няма изход.
Сега, когато тъмнината падне върху LDR, съпротивлението на LDR се увеличава драстично, както е обяснено във въведението, това увеличение на съпротивлението във втория клон (един с LDR) на делителя на напрежението ще бъде достатъчно, за да промени съотношението на споделяне на напрежението между двете клонове на делителя на напрежението. След като това се случи, потенциалът на кръстовището на веригата на делителя на напрежението се повишава от 0V до 2V (приблизително). И по подобен начин напрежението на щифта RESET се повишава. Това покачване на напрежението ще бъде достатъчно, за да издигне 555IC от режим на нулиране. След като този режим на нулиране бъде отменен, таймерът генерира изход с квадратна вълна. Така се стига до заключението, че след като тъмнината падне върху LDR, изходът на квадратната вълна се генерира от таймера.
Квадратната вълна, генерирана от таймера, се подава към PNP транзистора, за да задвижва високоговорителя. Така високоговорителят извежда звук в отговор на квадратната вълна.
Често срещани грешки
Дори след регулиране на подложката гърнето не спира.
- LDR може да има достатъчно съпротивление, за да постави потенциал на щифта за нулиране. Поставете още 100KΩ резистор последователно с 1MΩ пот.
- Проверете дали RESET щифтът (PIN4) е свързан случайно по релса + 5V по някакъв начин.
Няма бръмчене дори на тъмно.
- LDR може да не развива достатъчно потенциал на щифта за нулиране. Поставете пот последователно с LDR и го настройте, за да жужи.
Транзисторът се нагрява.
- Задвижете сигнала от 555 през 100 Ω резистора към основата на транзистора.