Lysdetektor kredsløb ved hjælp af hvedestenbro

"Øjne fornemmer, hvad sindet ser." Ligesom denne LDR (lysafhængig modstand) fornemmelse, hvis der er nogen lyskilde i dens sensorområde. Det er rigtigt, at du manuelt kan slukke og tænde for ethvert lys, men engang viser mennesker skødesløshed, som kan forårsage spild af elektricitet. For at løse dette problem, vil vi vise dig, at hvordan man laver en Light Detector Circuit (som hjælper med at registrere lyset), og du kan tilføje et relæ til at drive de AC husholdningsapparater afhænger af følelsen af lys. Selvom vi tidligere har oprettet nogle Light Detector Circuit, men denne gang bruger vi Wheatstone Bridge-konceptet til at betjene LDR.

Tjek vores andre kredsløb, der bruger LDR til lysdetektering:

Mørk detektor ved hjælp af LDR og 555 timer IC
Raspberry Pi-nødlys med mørke og vekselstrømsafbryder-detektor
Mørk og lys indikator kredsløb
Automatisk trappelys
Automatisk gadebelysning
Lasersikkerhedsalarmkreds

Nødvendige komponenter

LDR
Transistor (BC547)
LM741op-amp IC
Potentiometer (10k)
Modstand (10k, 330ohm)
Led (rød)
Batteri (9v)

LDR (lysafhængig modstand)

LDR er en type modstand, hvis modstand varierer med lysstyrken, der falder over den. Den består af et halvledernavn C admium sulfid. Når det er mørkt, er modstanden i LDR i mega eller kilo ohm, og når lyset falder, ændrer det modstanden fra mega ohm til få hundrede ohm. Det betyder simpelthen, at tilstedeværelsen af lys mindsker modstanden af LDR, og det er sådan, det bruges til at forudsige dag og nat.

Arbejde i LDR

LDR fungerer på princippet om fotokonduktivitet, når lyset falder på overfladen af LDR, så begynder modstanden af LDR at falde fra en høj værdi af det, i mørke er modstanden i LDR inden for Mega ohm og som lyset indfaldende på den falder modstanden til en række få ohm. Elektronerne i valensbåndet hopper til ledningsbånd på grund af at have høj energi af fotoner i det indfaldende lys og derefter halvledermaterialet.

Funktioner

Cellebestandighed er 400 ohm til 9 kilo ohm, når der gives lux på 1000 til 10.
I mørke er modstanden mindst en mega ohm.
At have 2,8 til 18 ms stigetid og 48 til 120 ms faldtid.
Har bred vifte af spektral respons
Økonomisk i omkostninger
Højt omgivende temperaturområde

Ansøgninger

Automatisk gadebelysning
Positionssensor
Lysintensitetsmålere
Tyverialarmkredsløb
Anvendes sammen med LED som forhindringsdetektor
Automatiske soveværelse lys

Op forstærker IC LM741

En operationel forstærker er en DC-koblet elektronisk spændingsforstærker med høj forstærkning. Det er en lille chip med 8 ben. En operationel forstærker IC anvendes som en komparator, der sammenligner det to signal, det inverterende og ikke-inverterende signal. I Op-amp IC 741 er PIN2 en inverterende indgangsterminal og PIN3 er ikke-inverterende indgangsterminal. Udgangsstiften på denne IC er PIN6. Hovedfunktionen ved denne IC er at udføre matematisk drift i forskellige kredsløb.

Op-amp har grundlæggende spændingskomparator indeni, som har to indgange, den ene er inverterende input og den anden er ikke-inverterende input. Når spændingen ved ikke-inverterende indgang (+) er højere end spændingen ved inverterende indgang (-), så er udgangen fra komparatoren HØJ. Og hvis spændingen i inverterende input (-) er højere end ikke-inverterende ende (+), så er output LAV .

I vores lysdetektor kredsløb sammenligner op-amp IC spændingen for henholdsvis punktet C og D gennem PIN3 og PIN2, da vi ved, om spændingen ved PIN3 er mere end PIN2, vil udgangen ved PIN6 være HØJ og omvendt. Efterhånden som udgangen HIGHs begynder LED'en at lyse. For at få HIGH-udgangen skal vi ramme lys på LDR for at reducere dens modstand, hvilket øger spændingen ved punkt C.

Transistor (BC547)

Det er en NPN-transistor, forstærkningskapaciteten er også god som at have en forstærkningsværdi på 110 til 800. Det tillader 100mA maksimal strømgennemstrømning gennem kollektortappen, og indgangsstrømgrænsen er 5mA til basestiften for forspænding. Da basestiften holdes jord, bevæger transistoren sig til at vende forspændt tilstand og leder ikke strøm gennem den (som er afskæringspunktet), da strømforsyningen til basestiften begynder at lede gennem emitteren til samleren (som er mætningspunktet)). Det normale spændingsområde gennem kollektor-emitter og base-emitter er henholdsvis 200 og 900mV.

I vores kredsløb fungerer transistoren som en switch for LED'en. Da output fra op-amp høj (betyder, at lyset peger på LDR), som derefter føres til bunden af transistoren, så strømmer gennem kollektoren til emitter begynder at strømme. Når output fra op-amp er lavt (betyder, at det er mørkt), forbliver transistoren i slukket tilstand, der strømmer ikke strøm gennem kollektor til emitter, indtil output går op på et højt niveau.

Pinkode	Pin-navn	Beskrivelse
1	Samler	Strøm strømmer ind gennem samleren
2	Grundlag	Kontrollerer forspænding af transistor
3	Emitter	Strøm strømmer ud gennem emitter

Kredsløbsdiagram over lysdetektor:

Arbejde af

Som vi ved i Wheatstone bridge, hvis forskellen i spændingsfald er nul mellem punkt C og D, er forholdet mellem modstand R1 og R2 lig med forholdet mellem modstand R3 og R4, hvor R4 er den ukendte modstand, er R1 og R2 kendt modstande og R3 er potentiometeret.

Her i vores lysdetektor kredsløbsdiagram består Wheatstone Bridge af et LDR og potentiometer i den første arm og to kendte modstand på 10k ohm i den anden arm. Da lyset falder ind på LDR, bliver modstanden lav, og spændingen gennem punkt C øges sammenlignet med punkt D.

En Op-amp IC LM741 bruges til at sammenligne spændingen for både punkt C og D, hvis spændingen for punkt C er mere end punkt D, så giver op-forstærkeren høj output, og hvis punkt D har mere spænding, så er en derefter op -amp giver lavt output. Da op-amp output er høj, tænder transistoren, og LED begynder at gløde (hvilket betyder tilstedeværelse af lys), og hvis lavt, så er op-amp output lavt og transistor forbliver i slukket tilstand (hvilket betyder, at det er mørkt).