Automatinė šviesos tvora: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šviesos tvoros grandinė naudojama aptikti bet kurio žmogaus ar objekto buvimą tam tikroje srityje. Šviesos tvoros aptikimo diapazonas yra apie 1,5–3 metrus. Suprojektuoti grandinę naudojant LDR ir „Op-amp“yra gana paprasta. Ši nešiojama grandinė gali sklandžiai veikti su įprastai prieinama 9 V baterija, o aliarmo skleidžiamas aliarmo garsas yra pakankamai stiprus, kad aptiktų žmogų, transporto priemonę ar daiktą.

Prekės

1. „Texas Instruments“LM741 papildomas stiprintuvas
2. 555 Laikmatis
3. BC557 - PNP tranzistorius
4. LDR
5. Potenciometras
6. Garsinis signalas
7. LED

Rezistorius (210, 1K, 5,7K, 100k, 1M)

1 žingsnis: kas yra nuo šviesos priklausomas rezistorius (LDR) arba fotorezistorius?

Nuo šviesos priklausomas rezistorius (dar žinomas kaip fotorezistorius arba LDR) yra įrenginys, kurio varža priklauso nuo krintančios elektromagnetinės spinduliuotės. Taigi jie yra šviesai jautrūs prietaisai. Jie taip pat vadinami fotolaidžiu, fotolaidžiu elementu arba tiesiog fotoelementu.

Jie pagaminti iš puslaidininkinių medžiagų, turinčių didelį atsparumą. Fotorezistoriui arba LDR žymėti naudojami daug skirtingų simbolių, vienas iš dažniausiai naudojamų simbolių parodytas paveikslėlyje žemiau. Rodyklė rodo, kad į ją krinta šviesa.

2 veiksmas: 555 laikmačio IC

555 laikmačio IC yra vienas iš dažniausiai naudojamų elektronikos IC, ypač suveikimo tikslais. Nesvarbu, ar tai būtų paprastas projektas, apimantis vieną 8 bitų mikrovaldiklį ir kai kuriuos periferinius įrenginius, ar sudėtingas, kuriame naudojama lustų sistema (SoC), veikia 555 laikmatis. Priklausomai nuo gamintojo, standartinį 555 laikmačio paketą sudaro 25 tranzistoriai, 2 diodai ir 15 rezistorių ant silicio mikroschemos, sumontuotos 8 kontaktų mini dvigubos linijos pakuotėje (DIP-8). Variantai susideda iš kelių lustų sujungimo vienoje plokštėje. Tačiau 555 vis dar yra populiariausias.

555 laikmačiui, kuris veikia kaip apverstas arba kaip daugia vibratorius, jis turi tam tikrą konfigūraciją.

1. 1. kaištis. Žemė: Šis kaištis turi būti prijungtas prie žemės.
2. 2 kaištis. TRIGGERIS: paleidimo kaištis ištraukiamas iš neigiamo antrojo lygintuvo įvesties. Apatinis palyginimo išėjimas yra prijungtas prie šlepetės SET kaiščio. Neigiamas impulsas (<Vcc/3) šiame kaištyje nustato atlenkimą ir išėjimas yra aukštas.
3. 3. kaištis. IŠVADA: Šis kaištis taip pat neturi jokios specialios funkcijos. Tai yra išvesties kaištis, prie kurio prijungta apkrova. Jis gali būti naudojamas kaip šaltinis arba kriauklė ir varomas iki 200 mA srovės.
4. 4. kaištis. Atstatyti: laikmačio mikroschemoje yra šnipštas. Atstatymo kaištis yra tiesiogiai prijungtas prie šlepetės MR (pagrindinis atstatymas). Tai aktyvus žemas kaištis ir paprastai prijungtas prie VCC, kad būtų išvengta atsitiktinio atstatymo.
5. Kištukas 5. Valdymo kaištis: Valdymo kaištis yra prijungtas iš neigiamo įvesties kaiščio lyginamojo. Išėjimo impulsų plotį galima valdyti taikant įtampą šiam kaiščiui, nepriklausomai nuo RC tinklo. Paprastai šis kaištis traukiamas žemyn kondensatoriumi (0,01uF), kad būtų išvengta nepageidaujamo triukšmo trukdžių darbui.
6. Smeigtukas 6. THRESHOLD: slenksčio kaiščio įtampa nustato, kada iš naujo nustatyti laikrodžio šlepetę. Slenksčio kaištis paimamas iš teigiamo viršutinio lygintuvo įvesties. Jei valdymo kaištis yra atidarytas, tada įtampa, lygi arba didesnė už VCC*(2/3), atkurs šnipštą. Taigi išvestis mažėja.
7. 7. kaištis. IŠKROVIMAS: Šis kaištis ištrauktas iš atviro tranzistoriaus kolektoriaus. Kadangi tranzistoriaus (ant kurio buvo paimtas išleidimo kaištis, Q1) bazė prijungta prie „Qbar“. Kai išvestis sumažėja arba šnipštas atsistato, išleidimo kaištis traukiamas į žemę ir kondensatorius išsikrauna.
8. 8. kaištis. Maitinimas arba VCC: jis prijungtas prie teigiamos įtampos (nuo +3,6 V iki +15 V).

3 žingsnis: grandinės schema

Visa automatinio tvoros apšvietimo su aliarmu schema parodyta aukščiau. LDR yra nukreiptas į įėjimo pusę, o potenciometras naudojamas prietaiso jautrumui reguliuoti. Taip pat galite pridėti jungiklį tarp neigiamo akumuliatoriaus kaiščio ir LDR įžeminto kaiščio, kad galėtumėte rankiniu būdu valdyti šią apsaugos sistemą.

4 žingsnis: darbas

Čia „op-amp IC“naudojamas kaip įtampos palyginimas, o 555 laikmačio IC yra įjungtas į stabilų režimą. LDR ir potenciometras sukuria įtampos skirstytuvo grandinę. Šios skirstomosios grandinės išėjimas keisis atsižvelgiant į šviesos intensyvumą, patekusį į LDR. Skirstytuvas prijungtas prie „Op-amp IC“apverčiamojo kaiščio. Neapverčiamasis kaištis yra prijungtas prie maitinimo per 5,7Kohm rezistorių, todėl įtampos vertė neinvertuojant yra fiksuota. Galite pakeisti šį rezistorių 10K potenciometru, kad sureguliuotumėte įtampą pagal reikalavimus.

Prietaiso jautrumą galime reguliuoti naudodami potenciometrą VR1, nuosekliai prijungtą prie LDR. Kai įtampa neinvertuojančiame įėjime yra didesnė arba lygi etaloninei įtampai, op-amp IC išvesties (PIN 6) išėjimas (6 kaištyje) yra AUKŠTAS. Sužinokite daugiau apie „op-amp“veikimą sekdami įvairias „op-amp“pagrįstas grandines. Remiantis grandinės schema, kai LDR aptinka bet kokią veiklą, „Op-amp IC“išėjimas sumažėja, o PNP tranzistorius T1 pradeda veikti. Taigi, šviesos diodas pradeda švytėti ir suveikia 555 laikmačio IC. Čia 555 laikmačio IC yra „Astable“režime, o iš anksto nustatytą laiko atidėjimą teikia R3, R5 ir C1. Taigi, kai kas nors ar objektas patenka į draudžiamą zoną, jo šešėliai bus atpažįstami LDR ir grandinė suaktyvina aliarmą.