Безжична комутационна верига с помощта на ldr и cd4017

Чувствали ли сте някога шок от докосване на превключвателя? Обикновено това не се случва, но понякога физическият контакт с ключове може да бъде опасен. Но какво ще стане, ако превключвателят стане безжичен и изобщо не трябва да натискате никой бутон за включване или изключване на домашните уреди. Така че днес изграждаме проста безжична комутационна верига, в която няма нужда от физически контакт с превключвателя, просто трябва да поеме ръката си над превключвателя и той да включва / изключва светлината.

В този проект ще ви покажем как да направите безжична верига с помощта на LDR, LM741op-amp IC и 4017 IC брояч за десетилетие. Когато поемете ръката си над LDR за първи път, светлината ще се включи и когато вземете ръката си над LDR за втори път, светлината ще се изключи. Знаем, че съпротивлението на LDR намалява, когато светлината пада върху него, така че когато покрием LDR с нещо, неговото съпротивление ще се увеличи и това ще повлияе на напрежението в LDR. Тази промяна в напрежението се усеща от Op-amp 741 и това от своя страна ще контролира изхода IC 4017, който е свързан към AC светлината чрез релейния модул. Така че всеки път, когато покрием LDR с ръка, той ще се включи или изключи AC натоварването. Работата е обяснена по-долу в тази статия.

Необходим материал

• Op-amp IC LM741
• 4017 Десетилетие брояч IC
• 5v релеен модул
• LDR (светлозависим резистор)
• Крушка
• Потенциометър (10k)
• Резистор (10k)
• Кондензатор (22uf)
• Свързващи проводници
• Батерия 9v

Електрическа схема

OP-усилвател IC LM741

Операционният усилвател LM741 е електронен усилвател с високо усилване с постоянен ток. Това е малък чип с 8 пина. IC за операционен усилвател се използва като компаратор, който сравнява двата сигнала, инвертиращия и неинвертиращия сигнал. В Op-amp IC 741 PIN2 е инвертиращ входен терминал, а PIN3 е неинвертиращ входен терминал. Изходният щифт на този IC е PIN6. Основната функция на тази интегрална схема е да извършва математическа операция в различни вериги.

Когато напрежението на неинвертиращия вход (+) е по-високо от напрежението на инвертиращия вход (-), тогава изходът на компаратора е висок. И ако напрежението на инвертиращия вход (-) е по-високо от неинвертиращия край (+), тогава изходът е LOW. В тази безжична комутационна схема LM741 се използва за осигуряване на импулс от нисък до висок часовник към IC 4017 за всеки път, когато човек прекара ръка над LDR. Научете повече за Op-amp 741 тук.

Диаграма на щифта на LM741

ПИН конфигурация на LM741

ПИН БР.	ПИН Описание
1	Нула на отместването
2	Обръщащ (-) входен терминал
3	неинвертиращ (+) входен терминал
4	захранване с отрицателно напрежение (-VCC)
5	компенсира нула
6	Щифт на изходното напрежение
7	захранване с положително напрежение (+ VCC)
8	няма връзка

Десетилетие брояч IC 4017

4017 IC е CMOS десетилетен брояч. Той може да произвежда последователно 10 извода (Q0 - Q9), което означава, че произвежда изход един по един при 10 изходни извода. Този изход се управлява от тактов импулс от НИСКО до ВИСОКО при PIN 14 (задействане на положителен ръб). Първоначално изходът при Q0 (ПИН 3) е ВИСОК, след това при всеки тактов импулс изходът преминава към следващия ПИН. Както един тактов импулс прави Q0 LOW и Q1 HIGH, а след това следващият импулс на часовника прави Q1 LOW и Q2 HIGH и т.н. След Q9 той отново ще започне от Q0. Така че той създава последователно ВКЛЮЧВАНЕ и изключване на всички 10 ИЗХОДНИ ПИНОВЕ.

В този безжичен превключвател използвахме 4017 IC, за да заключим изхода към един щифт, когато прехвърлим ръката през LDR. Преминете през схеми CD4017, за да научите повече за тази интегрална схема. И ето едно просто приложение на превключвателя Toggle, за да се разбере работата на 4017 за заключване на изхода.

Диаграма на щифтовете

Конфигурация на щифтове на IC 4017

ПИН БР.	Име на ПИН	ПИН Описание
1	Q5	Изход 5: Повишава се при 5 тактови импулса
2	Q1	Изход 1: Преминава високо в 1 тактов импулс
3	Q0	Изход 0: В началото отива високо - 0 тактови импулса
4	Q2	Изход 2: Повишава се с 2 тактови импулса
5	Q6	Изход 6: Преминава високо при 6-часов импулс
6	Q7	Изход 7: Повишава се при 7-часов импулс
7	Q3	Изход 3: Повишава се с 3-часови импулс
8	GND	ПИН на земята
9	Q8	Изход 8: Преминава високо в 8-часов импулс
10	Q4	Изход 4: Повишава се с 4 тактови импулса
11.	В9	Изход 9: Повишава се при 9-часов импулс
12	CO - Извършване	Използва се за каскада на друг 4017 IC, за да го отброи до 20, той се разделя на 10 изходен ПИН
13	Инхибиране на ЧАСОВНИКА	ПИН за активиране на часовника, трябва да се държи НИСКО, запазването на HIGH ще замрази изхода.
14.	ЧАСОВНИК	Вход за часовник, за последователно HIGH изходните щифтове от ПИН 3 ДО ПИН 11
15	НУЛИРАНЕ	Активен висок щифт, трябва да е НИСЪК за нормална работа, настройката HIGH ще нулира IC (само Pin 3 остава HIGH)
16.	VDD	PIN за захранване (5-12v)

Как работи безжичната комутационна схема?

Първоначално AC светлината ще остане в състояние ON, тъй като сме свързали релето към Q0 щифт от 4017, а Q0 ще бъде висок по подразбиране в 4017 IC. Сега, когато някой първо прекара ръката над LDR или я покрие с нещо, нейното съпротивление се увеличава и според Правилото за разделител на напрежение, напрежението в Pin3 на LM741 става по-високо от Pin2 и това прави изходния Pin Pin на op-amp 741 ВИСОКО. Изходът на Op-усилвателя е свързан с ПИН на часовника 14 на десетилетия брояч IC 4017. Тъй като изходът на OP-усилвателя стане HIGH, той дава импулс от LOW до HIGH до 4017 IC, което прави изхода PIN3 (или Q0) на IC 4017 Low и изход Pin 2 (или Q10) висок, който изключва светлинатасвързан на Q0. Сега светлината остава в изключено състояние до следващия импулс на часовника, който ще се генерира, когато отново поставим ръката върху LDR.

Изходът на LM741 остава висок само докато покрием светлината над LDR, веднага щом отстраним ръката, изходният щифт 6 на LM741 отново става нисък. Но това не засяга фиксираната мощност на 4017, тъй като IC 4017 измества изхода си към следващия щифт само когато получи нисък към висок импулс. Така че това няма да бъде засегнато от импулс от висок до нисък, генериран, когато изходът на LM741 премине от висок към нисък.

Сега, когато отново прекараме ръката си над LDR, изходът на операционния усилвател отново отива High и IC 4017 отново получава импулс от нисък към висок часовник, който превръща Q1 от HIGH в LOW и прави Q2 (Pin 4) висок. Тук е трикът, подадохме високия изход на Q2 към нулиращия щифт 15 на IC4017, който нулира IC и постави IC в режим по подразбиране, където Q0 ще бъде висок. Така че отново Light ще се включи с Q0 високо.

За да го предотвратим от неправилно поведение или премахване на грешка при отчитане на импулса поради ограничаващ ефект, използвахме RC верига, използвайки кондензатор от 22uf и 10k резистор при Clock PIN 14 от 4017 IC, което му помага да отчита само един импулс при всяко преминаване на ръка над LDR.