Samodejna svetlobna ograja: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Lahka ograja se uporablja za odkrivanje prisotnosti katerega koli človeka ali predmeta na določenem območju. Domet zaznavanja svetlobnega vezja je približno 1,5 do 3 metre. Oblikovanje vezja z uporabo LDR in Op-amp je precej preprosto. To prenosno vezje lahko nemoteno deluje s splošno dostopno 9 -voltno baterijo, alarmni zvok, ki ga odda zvočni signal, pa je dovolj glasen, da zazna prisotnost človeka, vozila ali predmeta.

Zaloge

1. Op-Amp Texas Instruments LM741
2. 555 Časovnik
3. BC557 - PNP tranzistor
4. LDR
5. Potenciometer
6. Zvočni signal
7. LED

Upor (210, 1K, 5.7K, 100k, 1M)

1. korak: Kaj je svetlobno odvisen upor (LDR) ali fotorezistor?

ALight Dependent Resistor (znan tudi kot fotorezistor ali LDR) je naprava, katere upor je funkcija vpadnega elektromagnetnega sevanja. Zato so naprave, občutljive na svetlobo. Imenujejo jih tudi fotoprevodniki, fotoprevodne celice ali preprosto fotocelice.

Sestavljeni so iz polprevodniških materialov z visoko odpornostjo. Za označevanje fotorezistorja ali LDR se uporablja veliko različnih simbolov, eden izmed najpogosteje uporabljenih simbolov je prikazan na spodnji sliki. Puščica označuje svetlobo, ki pada nanjo.

2. korak: 555 Timer IC

555 timer IC je eden najpogosteje uporabljenih IC v elektroniki, zlasti za sprožilne namene. Naj gre za preprost projekt, ki vključuje en sam 8-bitni mikrokrmilnik in nekaj zunanjih naprav ali za kompleksen sistem, ki vključuje sistem na čipih (SoC), je vključenih 555 časovnikov. Odvisno od proizvajalca standardni časovni paket 555 vključuje 25 tranzistorjev, 2 diodi in 15 uporov na silikonskem čipu, nameščenem v 8-polnem mini dvojnem vrstnem paketu (DIP-8). Različice so sestavljene iz združevanja več žetonov na eni plošči. Vendar je 555 še vedno najbolj priljubljen.

Za časovnik 555, ki deluje kot japonka ali kot multi-vibrator, ima poseben nabor konfiguracij.

1. Pin 1. Ozemljitev: Ta pin mora biti priključen na ozemljitev.
2. Pin 2. TRIGGER: Sprožilni zatič se potegne z negativnega vhoda primerjalnika dva. Spodnji primerjalni izhod je priključen na nožico SET natikača. Negativni impulz (<Vcc/3) na tem pin -ju nastavi japonko in izhod je visok.
3. Pin 3. OUTPUT: Ta pin tudi nima posebne funkcije. To je izhodni pin, kjer je priključeno obremenitev. Uporablja se lahko kot vir ali umivalnik in poganja do 200 mA toka.
4. Pin 4. Reset: V čipu časovnika je natikač. Pin za ponastavitev je neposredno povezan z MR (Master Reset) natikača. To je aktivni nizki pin in običajno povezan z VCC za preprečitev nenamerne ponastavitve.
5. Pin 5. Kontrolni pin: Krmilni pin je povezan z negativnim vhodnim zatičem primerjalnega. Širino izhodnega impulza je mogoče nadzorovati z uporabo napetosti na tem pin -ju, ne glede na omrežje RC. Običajno se ta zatič potegne navzdol s kondenzatorjem (0,01 uF), da se prepreči neželena motnja hrupa pri delu.
6. Pin 6. THRESHOLD: Napetost praga pina določa, kdaj ponastaviti flip-flop v časovniku. Mejni prag se črpa iz pozitivnega vhoda zgornjega primerjalnika. Če je krmilni zatič odprt, bo napetost, ki je enaka ali večja od VCC*(2/3), ponastavila japonko. Tako je izhod nizek.
7. Pin 7. IZPUSTANJE: Ta pin je izvlečen iz odprtega zbiralnika tranzistorja. Ker je tranzistor (na katerem je bil vzeti izpustni zatič, Q1), svojo bazo priključil na Qbar. Kadar koli izhod pade ali če se flip-flop ponastavi, se izpustni zatič potegne na tla in kondenzator se izprazni.
8. Pin 8. Napajanje ali VCC: Priključen je na pozitivno napetost (+3,6v do +15v).

3. korak: Shema vezja

Celoten diagram vezja za samodejno razsvetljavo ograj z alarmom je prikazan zgoraj. LDR je nameščen proti vhodu, potenciometer pa se uporablja za nastavitev občutljivosti naprave. Dodate lahko tudi stikalo med negativnim zatičem baterije in ozemljenim zatičem LDR, da ročno upravljate ta varnostni sistem.

4. korak: Delo

Tu se op-amp IC uporablja kot primerjalnik napetosti, časovnik IC 555 pa je postavljen v nestabilen način. LDR in potenciometer ustvarjata vezje delilnika napetosti. Izhod tega razdelilnega vezja se bo spreminjal glede na jakost svetlobe, ki pade na LDR. Ločilnik je priključen na invertirni zatič op-amp IC. Neinvertirni zatič je povezan z napajanjem prek upora 5,7Kohm, zato je vrednost napetosti pri neinvertirajočem fiksna. Ta upor lahko zamenjate z 10K potenciometrom, da prilagodite napetost v skladu z zahtevami.

Občutljivost naprave lahko prilagodimo s pomočjo potenciometra VR1, ki je serijsko povezan z LDR. Ko je napetost na neinvertirajočem vhodu večja ali enaka referenčni napetosti, se izhod (na zatiču 6) IC-izhoda op-amp (PIN 6) poveča. Če želite izvedeti več o delovanju op-amp-a, sledite različnim vezjem op-amp. V skladu z diagramom vezja, ko LDR zazna kakršno koli aktivnost, se izhod IC-ojačevalnika zmanjša, NZ tranzistor T1 pa začne prevoditi. Zato LED začne sveteti in sproži se IC 555 časovnikov. Tu je časovnik IC 555 v nastavljivem načinu, prednastavljeni časovni zamik pa zagotavljajo R3, R5 in C1. Torej, kadar neka oseba ali predmet vstopi v prepovedano območje, bo LDR zaznal njegove sence in vezje sproži alarm.