Направи си сам интелигентна електронна свещ с помощта на ldr

Свещите са били от голяма полза от векове, той е насочвал хората през нощта, дори преди Едисън да излезе с идеята за крушки. Днес, от църквите до кухните, свещите се използват не само за осигуряване на светлина, когато е необходимо, но и допълват естетиката и осигуряват топло усещане. Докато обикновените свещи работят добре, те се топят доста бързо, правейки мястото гадно и понякога, ако е без надзор, може да доведе и до опасност от пожар. И така, в този урок ще направим безпламена електронна свещ, като използваме проста електроника и светодиод. Освен това тази интелигентна свещ ще се включи автоматично през нощта или по време на тъмнина и ще се изключи през деня. Той има същата концепция, която преди сме използвали в много схеми за детектор на тъмнината:

• Тъмна и светла верига на индикатора
• Тъмен детектор с помощта на LDR и 555 Timer IC
• Обикновена схема за осветление на ключалка
• Автоматично стълбищно осветление

Необходими материали

1. LM358 IC
2. LDR (фоторезистор)
3. 1M и 1K резистор
4. Светодиоди
5. 10K пот
6. 12V женски DC захранващ жак и 12V адаптер
7. Картонен лист и Perfboard

LM358 - компаратор Op-Amp

Мозъкът зад тази схема е LM358 IC, който действа като сравнителен в този конкретен дизайн. Нека да го разгледаме накратко, преди да се потопим по-дълбоко. LM358 е операционен усилвател (Op Amp) IC. Тази интегрална схема се състои от два операционни усилвателя, които могат да понесат напрежение между 3.3V до 32V и имат наистина нисък източващ ток от 500μA. IC изглежда вътрешно като изображението по-долу:

Обикновено се използва за изграждане на прости вериги за сравнение и усилвател и може да се намери и в активни филтърни схеми, формирователи на вълни и т.н., в този проект ще използваме LM358 като компаратор на напрежение. За сравнение на две напрежения се използва компаратор на напрежение и се установява кое е по-голямо от другото и след това се превръща изходът висок или нисък в зависимост от това. Така че, ако приложим напрежение към инвертиращи и неинвертиращи входове и ако напрежението на неинвертиращия вход е по-голямо от напрежението на инвертиращия вход, изходът отива високо и ако обратно изходът отива ниско. Този проект работи изцяло на този принцип. На формула за сравнение напрежение е даден като:

V _OUT = A _O (V _{в +} - V _в-)

Където A _O е печалбата с отворен контур на операционния усилвател. V _{in +} е входното напрежение на неинвертиращия входен терминал, а V _in- е входното напрежение на инвертиращия входен терминал. Така че, ако V _{в +} е по-голямо от V _{в -} тогава изходът ще бъде висок, в противен случай ще бъде нисък.

LDR

Ако Op-amp е мозъкът на нашата верига, тогава LDR е сензорният орган. Резистор, зависим от светлината (LDR) или фоторезистор е резистор, контролиран от светлина. Неговата устойчивост намалява с увеличаване на интензивността на светлината и обратно. Всъщност, когато светлината пада върху LDR, полупроводникът поглъща фотоните на светлината и свързаните електрони скачат към проводимостта и съпротивлението намалява поради фотопроводимостта. За да научите повече за LDR и неговата работа, следвайте връзката.

Електрическа схема и обяснение

Веригата не е много трудна; пълната електрическа схема за електронна свещ е дадена по-долу.

Както е показано на схемата, свържете 1K резистор към щифт 1 на IC и след това свържете положителния край на светодиода към този резистор и отрицателния към земята. Сега свържете средния щифт на 10K пот към щифта 2 на IC и свържете земята и 12V към останалите щифтове на пота. Свържете 1M резистор към 12V и свържете LDR последователно с този резистор. Сега свържете другия край на LDR към земята на веригата. Свържете общата точка на LDR и 1M резистор с щифт 3 на IC. Свържете 12V към щифт 8 и земята към щифт 4 на IC и сте готови. Не е нужно да сте много избирателни по отношение на резисторите, ние сме се свързали. Но се уверете, че резисторът, свързан към LDR, е в мега ома, а резисторът с LED е в няколко хиляди.

Изградихме пълната схема на пунктирана дъска, за да я направим компактна и лесна за използване. Това е наистина проста схема, просто трябва да изчистите уменията си за запояване и да започнете да ги проектирате. Първо, монтирайте 12V женски жак за постоянен ток на перфборда. Помнете конфигурацията на щифтовете на този жак, докато проектирате веригата. Това е показано на фигурата по-долу:

Пиновете на оп-усилвателя вече са обсъдени по-горе и резисторите и LDR не разполагат с полярност. След като свършите работата си с запояване, дъската трябва да изглежда нещо подобно, показано на снимката по-долу.

Умна електрическа свещ - работеща

След като проектирате веригата на перфборда и я запоите, свържете 12V адаптера към женския жак и вашият светодиод трябва да свети. Сега, за да калибрирате компаратора, регулирайте 10K пота до нивото, при което светодиодът просто се изключва. Сега покрийте LDR с ръка и ще видите, че светодиодът се включва. Можете да регулирате чувствителността на LDR, като регулирате гърнето.

Сега нека разберем как работи тази свещ. Както вече знаем, че в тъмнината съпротивлението на LDR се увеличава до мега ома и намалява с увеличаване на интензивността на светлината до няколкостотин ома. Така че в светлината, тъй като съпротивлението е много ниско, така че напрежението на неинвертиращия сигнал е много ниско в сравнение с инвертиращия терминал поради 10K пота, който сме свързали. Така че в този случай изходното напрежение също е ниско, следователно светодиодът не се включва. Но в случай на тъмнина съпротивлението се увеличава до мега ома, което е много тихо в сравнение с 10K пота, поради което LED светва.

Регулирането на пота ще манипулира чувствителността. Под чувствителност имам предвид при каква интензивност на светлината вашият компаратор включва светодиода. Ако настроите гърнето близо до включването на светодиода, той също ще отчете тъмнината. Но ако го настроите далеч преди светодиодът да се включи, той ще може да открие само висока тъмнина. Можете също така да тествате чувствителността, като донесете ръката си пред LDR. Той е силно чувствителен, ако засече ръката ви далеч и е по-малко чувствителен, ако трябва да го покриете, за да свети светодиода.

Ако искате да използвате повече от един светодиод, това не е проблем. Свържете два-три светодиода последователно и накрая ги свържете там, където свързвахме един светодиод и неговото перфекто. Но се уверете, че вашият компаратор може да подава достатъчно ток за захранване на всички светодиоди.

За да направите свещта, можете да използвате всичко, за да покриете светодиода. Използвал съм лист от картон и салфетка. Навийте листа на картата според размера на светодиода и го изрежете отгоре малко във формата на пламък или във всякаква форма, която искате, така че да изглежда привлекателно. Покрийте светодиода с тази свещ и сте направили своя собствена интелигентна електронна свещ.

Аз също симулирах тази схема на proteus 8. Можете също така да я проектирате сами. Просто следвайте схемата по-горе и задайте интензитета на светлината на LDR на 1000 и започнете да я намалявате, докато стане нула и ще видите, че светодиодът свети, както е показано на видеото по-долу.