DIY smart elektronisk lys ved hjælp af ldr

Stearinlys har været til stor nytte siden aldre, det har ført mennesker om natten, selv før Edison kom op med ideen til pærer. I dag, fra kirker til køkkener, bruges stearinlys ikke kun til at give lys, når det er nødvendigt, men tilføjer også æstetikken og giver en varm følelse. Mens almindelige stearinlys fungerer fint, smelter de væk ret hurtigt, hvilket gør stedet grimt og til tider, hvis det er uden opsyn, kan det også føre til brandfare. Så i denne vejledning skal vi fremstille flammeløst elektronisk lys ved hjælp af nogle enkle elektronik og en LED. Desuden tændes dette Smart Candle automatisk om natten eller i mørke og lukker sig selv om dagen. Det har det samme koncept, som vi tidligere har brugt i mange mørkedetektor kredsløb:

• Mørk og lys indikator kredsløb
• Mørk detektor ved hjælp af LDR og 555 timer IC
• Simpel nøglehullets belysningskredsløb
• Automatisk trappelys

Nødvendige materialer

1. LM358 IC
2. LDR (fotomodstand)
3. 1M og 1K modstand
4. LED'er
5. 10K Pot
6. 12V jævnstrømstik og 12V-adapter
7. Kortark og perfboard

LM358 - Op-Amp-komparator

Hjernen bag dette kredsløb er LM358 IC, der fungerer som en komparator i netop dette design. Lad os se på det kort, inden vi dykker dybere. LM358 er en operationel forstærker (Op Amp) IC. Denne IC består af to driftsforstærkere, der kan bære en spænding mellem 3,3 V og 32 V, og den har en virkelig lav forsyningsstrøm på 500 μA. IC ser internt ud som billedet nedenfor:

Det bruges generelt til at opbygge enkle komparator- og forstærkerkredsløb og kan også findes i aktive filterkredsløb, bølgeformer osv. I dette projekt bruger vi LM358 som spændingskomparator. En spændingskomparator bruges til at sammenligne to spændinger og finde ud af, hvilken der er større end den anden, og derefter dreje output højt eller lavt afhængigt af det. Så hvis vi anvender spænding på inverterende og ikke-inverterende indgange, og hvis spændingen på ikke-inverterende indgang er større end spændingen på inverterende indgang, bliver outputen høj, og hvis omvendt, bliver outputen lav. Dette projekt fungerer udelukkende på dette princip. Den formel for spænding sammenligning er givet som:

V _OUT = A _O (V _{in +} - V _in-)

Hvor A _O er den åbne loop forstærkning af op amp. V _{in +} er indgangsspændingen på den ikke-inverterende indgangsterminal, og V _in- er indgangsspændingen ved den inverterende indgangsterminal. Så hvis V _{i +} er større end V _in- så vil output være høj ellers vil det være lavt.

LDR

Hvis Op-amp er hjernen i vores kredsløb, så er LDR det sensoriske organ. Lysafhængig modstand (LDR) eller fotomodstand er en lysstyret modstand. Dens modstand falder med stigning i lysintensitet og omvendt. Når lys indtræffer på LDR, absorberer halvlederen faktisk lysets fotoner, og de bundne elektroner hopper til ledningsbånd, og modstanden falder på grund af fotokonduktion. Hvis du vil vide mere om LDR og dets arbejde, skal du følge linket.

Kredsløbsdiagram og forklaring

Kredsløbet er ikke rigtig hårdt; det komplette kredsløbsdiagram for elektronisk lys er angivet nedenfor.

Som vist i kredsløbsdiagrammet, tilslut en 1K modstand til pin 1 på IC og tilslut derefter den positive ende af en LED til denne modstand og negativ til jorden. Tilslut nu den midterste stift på 10K potten til stiften 2 på IC og tilslut jorden og 12V til resten af ​​potten. Tilslut en 1M modstand til 12V og tilslut LDR i serie med denne modstand. Tilslut nu den anden ende af LDR til jorden på kredsløbet. Forbind det fælles punkt på LDR- og 1M-modstanden med pin 3 på IC. Tilslut 12V til pin 8 og jord til pin 4 på IC, så er du klar. Du behøver ikke være meget selektiv med hensyn til modstandene, vi har tilsluttet. Men sørg for, at modstanden tilsluttet LDR er i mega ohm, og at modstanden med LED er i få tusinder.

Vi har bygget det komplette kredsløb på et prikket kort for at gøre det kompakt og let at bruge. Det er virkelig et simpelt kredsløb, du skal bare børste dine loddefærdigheder og begynde at designe det. For det første skal du montere det 12V jævnstrømsstik på perfboardet. Husk pin-konfigurationen på dette stik, mens du designer kredsløbet. Det er vist i nedenstående figur:

Op-amp's pinouts er allerede diskuteret ovenfor, og modstande og LDR'er har ikke polaritet. Når dit loddearbejde er afsluttet, skal tavlen se sådan ud som vist på billedet nedenfor.

Smart elektrisk stearinlys - Arbejder

Efter at have designet kredsløbet på perfboardet og loddet det op, skal du slutte 12V-adapteren til hunstikket, og din LED skal lyse. For at kalibrere komparatoren skal du nu justere 10K-potten til det niveau, hvor LED-lampen lige slukker. Dæk nu LDR med din hånd, og du vil se, at LED'en tændes. Du kan justere følsomheden af ​​LDR ved at justere puljen.

Lad os nu forstå, hvordan dette lys fungerer. Som vi allerede ved, at modstanden i LDR i mørke øges til mega-ohm, og den falder med stigning i lysintensitet til nogle få hundrede ohm. Så i lyset, da modstanden er meget lav, er spændingen over det ikke-inverterende signal meget lav sammenlignet med den inverterende terminal på grund af den 10K pot, vi har tilsluttet. Så i dette tilfælde er udgangsspændingen også lav, hvorfor LED'en ikke tænder. Men i tilfælde af mørke øges modstanden til mega ohm, hvilket er stille højt sammenlignet med 10K potten, derfor lyser LED'en.

Justering af potten manipulerer følsomheden. Ved følsomhed mener jeg med hvilken lysintensitet din komparator tænder LED'en. Hvis du justerer gryden tæt på lysdioden, der tænder, registrerer den også mørkt mørke. Men hvis du justerer det langt før LED'en tændes, kan den kun registrere højt mørke. Du kan også teste følsomheden ved at bringe din hånd foran LDR. Det er meget følsomt, hvis det registrerer din hånd langt væk, og det er mindre følsomt, hvis du har brug for at dække den for at tænde LED'en.

Hvis du vil bruge mere end én LED, er det ikke et problem. Forbind to-tre lysdioder i serie og til sidst tilslut dem, hvor vi tilsluttede en enkelt lysdiode og dens perfecto. Men sørg for, at din komparator kan få tilstrækkelig strøm til at drive alle lysdioderne.

For at fremstille lyset kan du bruge alt til at dække LED'en. Jeg har brugt et kortark og et serviet. Rul kortarket ud fra størrelsen på LED og skær det ovenfra lidt i form af en flamme eller i en hvilken som helst form, du ønsker, så det kan se attraktivt ud. Dæk LED'en til med dette lys, og du har lavet dit eget Smart Electronic Candle.

Jeg har også simuleret dette kredsløb på proteus 8. Du kan også designe det efter din egen. Følg blot kredsløbsdiagrammet ovenfor, og indstil lysintensiteten på LDR til 1000, og begynd at sænke den op, indtil den bliver nul, og du vil se, at LED'en lyser op som vist i videoen nedenfor.