Lumanare electronica inteligenta de bricolaj folosind ldr

Lumânările au fost de mare folos de veacuri, au ghidat oamenii în timpul nopții chiar înainte ca Edison să aibă ideea de becuri. Astăzi, de la Biserici la bucătării, Lumânările sunt folosite nu numai pentru a oferi lumină atunci când este nevoie, ci se adaugă și la estetică și oferă un sentiment cald. În timp ce lumânările obișnuite funcționează bine, acestea se topesc destul de repede, făcând locul urât și, uneori, nesupravegheat, poate duce și la pericole de incendiu. Deci, în acest tutorial vom face lumânări electronice fără flacără folosind niște electronice simple și un LED. În plus, această lumânare inteligentă se va activa automat noaptea sau în timpul întunericului și se va opri în timpul zilei. Are același concept pe care l-am folosit anterior în multe circuite cu detectoare de întuneric:

• Circuitul indicatorului de întuneric și lumină
• Detector de întuneric folosind LDR și 555 Timer IC
• Circuit simplu dispozitiv de iluminare gaură
• Lumina automată a scărilor

Materiale necesare

1. LM358 IC
2. LDR (rezistor foto)
3. Rezistență 1M și 1K
4. LED-uri
5. Pot 10K
6. Mufă de alimentare DC de 12V și adaptor de 12V
7. Foaie de card și Perfboard

LM358 - Comparator Op-Amp

Creierul din spatele acestui circuit este LM358 IC, care acționează ca un comparator în acest design special. Să ne uităm scurt la el înainte de a ne scufunda mai adânc. LM358 este un amplificator operațional (Op Amp) IC. Acest IC constau două amplificatoare operaționale, care pot suporta o tensiune între 3.3V la 32V și are o sursă de curent de scurgere foarte scăzut de 500μA. IC arată intern ca imaginea de mai jos:

Este utilizat în general în construirea circuitelor simple de comparare și amplificare și poate fi găsit și în circuitele de filtrare active, formatoarele de undă etc., în acest proiect vom folosi LM358 ca comparator de tensiune. Un comparator de tensiune este folosit pentru a compara două tensiuni și pentru a afla care este mai mare decât celălalt și apoi pentru a transforma ieșirea ridicată sau scăzută în funcție de aceasta. Deci, dacă aplicăm tensiune la intrările inversoare și non-inversoare și dacă tensiunea la intrarea neinversibilă este mai mare decât tensiunea la intrarea inversantă atunci, ieșirea se ridică și, dacă invers, ieșirea scade. Acest proiect funcționează în totalitate pe acest principiu. Formula de comparare tensiune este dată ca:

V _OUT = A _O (V _{în +} - V _în-)

Unde A _O este câștigul în buclă deschisă a amplificatorului op. V _{in +} este tensiunea de intrare la terminalul de intrare neinversibil și V _in- este tensiunea de intrare la terminalul de intrare inversor. Deci, dacă V _{in +} este mai mare decât V _in- atunci ieșirea va fi mare, altfel va fi scăzută.

LDR

Dacă amplificatorul Op este creierul circuitului nostru, atunci LDR este organul senzorial. Rezistorul dependent de lumină (LDR) sau rezistorul foto este un rezistor controlat de lumină. Rezistența sa scade odată cu creșterea intensității luminii și invers. De fapt, atunci când lumina este incidentă pe LDR, atunci semiconductorul absoarbe fotonii luminii, iar electronii legați sar la banda de conducție și rezistența scade datorită fotoconducției. Pentru a afla mai multe despre LDR și funcționarea acestuia, urmați linkul.

Diagrama și explicația circuitului

Circuitul nu este chiar greu; diagrama completă a circuitului pentru Lumânarea electronică este prezentată mai jos.

Așa cum se arată în schema circuitului, conectați un rezistor de 1K la pinul 1 al IC-ului și apoi conectați capătul pozitiv al unui LED la acest rezistor și negativ la sol. Acum conectați pinul mijlociu al potului de 10K la pinul 2 al IC-ului și conectați masa și 12V la restul pinilor potului. Conectați un rezistor de 1M la 12V și conectați LDR în serie cu acest rezistor. Acum, conectați celălalt capăt al LDR la masa circuitului. Conectați punctul comun al rezistorului LDR și 1M cu pinul 3 al IC. Conectați 12V la pinul 8 și împământați la pinul 4 al IC și sunteți gata. Nu trebuie să fiți foarte selectivi cu privire la rezistoare, ne-am conectat. Dar asigurați-vă că rezistența conectată la LDR este în mega ohmi și rezistența cu LED este în câteva mii.

Am construit circuitul complet pe o placă punctată pentru a-l face compact și ușor de utilizat. Este într-adevăr un circuit simplu, trebuie doar să vă perfecționați abilitățile de lipit și să începeți să-l proiectați. În primul rând, montați mufa de alimentare DC de 12V pe perfboard. Amintiți-vă configurația pinului acestui jack în timp ce proiectați circuitul. Este prezentat în figura de mai jos:

Pinout-urile amplificatorului opțional sunt deja discutate mai sus, iar rezistențele și LDR-urile nu au polaritate. Odată ce lucrarea de lipit este completă, placa ar trebui să arate așa cum se arată în imaginea de mai jos.

Lumânare electrică inteligentă - funcționează

După ce ați proiectat circuitul de pe perfboard și l-ați lipit, conectați adaptorul de 12V la mufa mamă și LED-ul dvs. trebuie să fie aprins. Acum, pentru a calibra comparatorul, ajustați vasul de 10K la nivelul la care LED-ul se stinge. Acum acoperiți LDR cu mâna și veți vedea LED-ul aprins. Puteți regla sensibilitatea LDR ajustând potul.

Acum, să înțelegem cum funcționează această lumânare. După cum știm deja, în întuneric rezistența LDR crește la mega ohmi și scade odată cu creșterea intensității luminii la câteva sute de ohmi. Deci, în condițiile în care rezistența este foarte scăzută, tensiunea pe semnalul care nu inversează este foarte mică în comparație cu terminalul inversor din cauza potului de 10K pe care l-am conectat. Deci, în acest caz, tensiunea de ieșire este, de asemenea, scăzută, prin urmare LED-ul nu se aprinde. Dar, în caz de întuneric, rezistența crește la mega ohmi, care este liniștită ridicată în comparație cu potul de 10K, de aceea LED-ul luminează.

Reglarea potului va manipula sensibilitatea. Prin sensibilitate, vreau să spun la ce intensitate de lumină comparatorul dvs. aprinde LED-ul. Dacă reglați vasul aproape de aprinderea LED-ului, atunci acesta va detecta și întunericul. Dar dacă îl reglați cu mult înainte ca LED-ul să se aprindă, atunci acesta va putea detecta doar întunericul ridicat. De asemenea, puteți testa sensibilitatea aducând mâna în fața LDR. Este foarte sensibil dacă vă detectează mâna departe și este mai puțin sensibil dacă trebuie să o acoperiți pentru a aprinde LED-ul.

Dacă doriți să utilizați mai multe LED-uri, atunci nu este o problemă. Conectați două-trei LED-uri în serie și, în cele din urmă, conectați-le acolo unde conectam un singur LED și perfecto-ul său. Dar asigurați-vă că comparatorul dvs. poate furniza suficient curent pentru a alimenta toate LED-urile.

Pentru a face lumânarea, puteți folosi orice pentru a acoperi LED-ul. Am folosit o foaie de card și un șervețel. Rulați foaia de card în funcție de dimensiunea LED-ului și tăiați-o de sus puțin în formă de flacără sau în orice formă doriți, astfel încât să arate atractiv. Acoperiți LED-ul cu această lumânare și v-ați creat propria lumânare electronică inteligentă.

De asemenea, am simulat acest circuit pe proteus 8. Îl puteți proiecta și pe cont propriu. Doar urmați schema de circuit de mai sus și setați intensitatea luminii LDR la 1000 și începeți să o coborâți până devine zero și veți vedea LED-ul luminând în sus, așa cum se arată în videoclipul de mai jos.