Paprastas šviesos jutiklis su LED (analoginis): 3 žingsniai

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

Sveiki!

Šioje pamokoje aš jums parodysiu, kaip padaryti paprastą šviesos jutiklį su LED.

Iš esmės ši grandinė tiesiog įjungia šviesos diodą, kai jis yra veikiamas šviesos. Man ši grandinė yra nenaudinga, nes jūs negalite daug nuveikti, bet manau, kad kažkas tai gali rasti.

1 žingsnis: komponentų pasirinkimas

Komponentų sąrašas:

• 2 x 560 omų rezistorius
• 10k omų rezistorius

• Mažas saulės elementas (aš jį paėmiau iš senos saulės energija varomos sodo lempos)

  Mano saulės elemento darbinė įtampa (pagal jos duomenų lapą) yra apie 4,0 voltų, nors matuojant gavau 6,0 voltų. Štai kodėl skaičiavimams naudoju 5,0 voltų darbinę įtampą. (Mano saulės elemento duomenų lapas:

• Raudonas šviesos diodas

  Jei norite, galite naudoti skirtingas spalvas, tačiau turėsite dar kartą apskaičiuoti rezistoriaus vertę kitam šviesos diodui

• BC 337-25 tranzistorius (galite naudoti kitą tranzistorių, jei jis turi tas pačias elektrines savybes)

• 12 V nuolatinės srovės transformatorius

  Aš paėmiau savo transformatorių iš seno nešiojamojo kompiuterio įkroviklio, kuris man suteikia 12 voltų ir maks. 4,5 amperų

• Lituoklio protoboardas

Redaguoti: pastebėjau, kad mano transformatorius išleidžia 20 voltų, o ne 12 voltų. Jei naudojate 20 voltų grandinę, savo šviesos diodui naudokite 1 k omo rezistorių. Tikrai atsiprašau už savo klaidą

Rezistorių verčių apskaičiavimas

Galite praleisti šią dalį, jei nenorite žinoti / jei jau žinote, kaip apskaičiuoti komponentų rezistorių vertes.

Taigi pirmiausia turime apskaičiuoti LED rezistoriaus vertę pagal šią formulę: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = įėjimo įtampa (mes naudojame 12 voltų)
• Ul = LED veikimo įtampa (raudonas šviesos diodas turi 1,7 - 2,0 voltų darbinę įtampą)
• IL = LED veikimo srovė (šviesos diodai dažnai naudoja 10-15 mA srovę, tačiau skaičiuojant naudoju 20 mA.)

(12V - 2V) / 0,020 A = 500 omų

Taigi mums reikia 500 omų rezistoriaus. Aš naudoju E12 serijos rezistorius, todėl neturiu 500 omų rezistoriaus. Štai kodėl aš naudoju 560 omų.

Prieš apskaičiuodami tranzistoriaus rezistorių, turime žinoti keletą dalykų apie naudojamą tranzistorių:

• Min. hFE = Minimalus srovės stiprinimas (Dabartinio stiprinimo vertes galite sužinoti iš duomenų lapo, bet skaičiavimuose naudoju 100.)
• Ic = kolektoriaus srovė (srovės kiekis, kurį gauna kolektorius. Šiuo atveju dėl šviesos diodo jis gauna apie 20 mA.)

Dabar galime apskaičiuoti tranzistoriaus rezistorių. Tai galime padaryti naudodami šią formulę: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = įvesties įtampa (kaip jau sakiau anksčiau, mano saulės elementas tiekia apie 5 voltus, todėl mes naudojame šią vertę.)

Ube = kolektoriaus -emiterio įtampa (paprastai įtampa yra apie 0,5 - 0,7 volto. Mes naudojame 0,7 volto.)

Ib = bazinė srovė (turime apskaičiuoti bazinę srovę minimaliai hFE vertei.)

Minimalios hFE vertės formulė: Ib = Ic / hFE

0,020 A / 100 = 0,0002 A = 0,2 mA

Taigi 0,2 mA yra mažiausias srovės kiekis, kurio mums reikia, kad tranzistorius veiktų. Padvigubinau minimalią srovės vertę, nes noriu įsitikinti, kad tranzistorius atsidaro, kai reikia. Štai kodėl skaičiavimuose naudoju 0,4 mA.

(5,0 V - 0,7 V) / 0,0004 A = 10 750 omų

Taigi mums reikia 10,75 omų rezistoriaus. E12 serijoje artimiausias yra 10k omų, bet norėjau daugiau pasipriešinimo, jei tranzistorius nesprogtų, todėl serijiniu būdu naudoju 10k om ir 560 omų rezistorius. (10k omų+ 560 omų = 10,56k omų.)

Jei norite, taip pat galite naudoti 12 k ohm rezistorių.

2 žingsnis: komponentų litavimas

Dabar mes turime lituoti komponentus prie protoboard. Aukščiau yra išdėstymas ir schema, kurią naudojau. Jei norite, galite pakeisti išdėstymą.

Transformatorių prie plokštės lituodavau dviem plonesniais laidais, nes originalūs laidai buvo per stori plokštei. Baigę lituoti transformatoriaus laidus, būtinai jį izoliuokite. Laidams izoliuoti naudokite termiškai susitraukiančius vamzdžius. Man nebeliko vamzdžių, todėl laidą izoliavau elektros juosta ir pašildžiau.

Ir būkite tikri, kad litavimo metu nesudarysite jokių šaltų siūlių. Šaltos jungtys netinka jūsų grandinei.

3 žingsnis: išbandykite grandinę

Kai baigsite litavimą, galite patikrinti savo grandinę, prijungdami ją prie sienos. Šviesos diodas turėtų išsijungti, kai saulės elementas yra uždengtas, ir turėtų įsijungti, kai saulės elementas yra veikiamas šviesos.