Máy dò độ tối chỉ đơn giản là một máy phát sóng vuông giao tiếp LDR (Điện trở phụ thuộc ánh sáng). Trong dự án này, bộ tạo sóng vuông được phát triển như một IC Hẹn giờ 555 dựa trên ASTABLE MULTIVIBRATOR. Vì mạch này chủ yếu dựa trên nguyên lý hoạt động của LDR nên trước khi đi sâu hơn để hiểu về mạch LDR này, chúng ta phải nắm được các chi tiết cơ bản của LDR. Hình dưới đây cho thấy hình ảnh của nhiều loại LDR khác nhau.
LDR là gì?
LDR được làm từ vật liệu bán dẫn để cho phép chúng có đặc tính nhạy sáng. Có nhiều loại nhưng một loại vật liệu phổ biến là cadmium sulphide (CdS). Các LDR hoặc BỘ ĐĂNG KÝ ẢNH này hoạt động dựa trên nguyên tắc “Độ dẫn ảnh”. Nguyên lý này nói gì bây giờ là, bất cứ khi nào ánh sáng rơi trên bề mặt của LDR (trong trường hợp này) thì độ dẫn của phần tử tăng lên hay nói cách khác là điện trở của LDR giảm khi ánh sáng rơi trên bề mặt của LDR. Đặc tính giảm điện trở của LDR này đạt được vì nó là đặc tính của vật liệu bán dẫn được sử dụng trên bề mặt.
Ở đây trong mạch phát hiện bóng tối này, LDR được cấu hình với 555 ASTABLE theo cách mà 555 ASTABLE tạo ra sóng vuông khi cường độ ánh sáng đi xuống dưới một mức nhất định.
Các thành phần mạch
- +5 đến +10 điện áp cung cấp
- 555 IC
- Điện trở 100KΩ
- Điện trở 22KΩ
- Điện trở 10KΩ
- 1MΩ nồi hoặc biến trở
- Tụ điện 104 (100nF)
- Bóng bán dẫn 2N3906
- LDR (bất kỳ kích thước nào)
- Loa (25Ω, 0,5WATT) hoặc bất kỳ loa nào khác.
Sơ đồ mạch
Hình trên cho thấy sơ đồ mạch của báo động đầu báo tối. Sau một số quan sát, mạch sẽ có vẻ rất giống với MẠCH ĐA PHƯƠNG TIỆN, đó là bởi vì mạch là ĐA ĐA HIỆU CHỈNH chỉ với một sửa đổi. Việc sửa đổi này được thực hiện ở chân ĐẶT LẠI (PIN4). Trong bộ rung ASTABLE thông thường, chân này được kết nối với + 5V, nhưng vì trong trường hợp này, chúng ta phải tạo xung trong điều kiện thiếu ánh sáng nên nó không được kết nối trực tiếp với + 5v. Mạng điện trở được cung cấp tại chân RESET cung cấp một mặt đất ảo để tiếp tục đặt lại IC và do đó đầu ra sóng vuông bị dừng lại khi có ánh sáng.
Transistor ở đây điều khiển loa vì loa điều khiển bằng IC không phải là một ý kiến hay. Loa ở đây có thể được thay thế bằng đèn LED để tạo ra phản ứng đầu ra của ánh sáng. Vì vậy, một khi đèn LED được đặt và bóng tối giảm xuống, chúng ta sẽ có một đèn dự phòng khẩn cấp.
Bóng bán dẫn ở đây không cần phải là PNP bắt buộc nhưng người ta có thể thay thế nó bằng NPN và các kết nối chân phải được kết nối tương ứng.
Đang làm việc
Trước khi giải thích, mạch phải được giả định là BẬT và không bị ù khi có ánh sáng. Điều kiện không bị ù khi có ánh sáng này có thể đạt được bằng cách điều chỉnh nồi cắt 1MΩ. Bây giờ trong mạch người ta có thể quan sát thấy một bộ chia điện áp với 1M, 100K ở một bên và LDR ở bên kia, chân reset được kết nối ở giữa. Nồi tông đơ được cho là được điều chỉnh vì để tạo ra đủ điện trở trên nhánh trên cùng của bộ phân áp để giảm gần như tất cả điện thế (+ 5v) trong chính nhánh trên cùng. Điều này để lại một mặt đất ảo ở giữa bộ chia (chốt đặt lại). Vì chân RESET của 555 được kích hoạt ở MỨC THẤP, IC hẹn giờ sẽ được đặt lại chế độ liên tục và do đó sẽ không có đầu ra sóng vuông như bình thường.Từ đó chúng ta có thể kết luận rằng khi có ánh sáng, IC 555 sẽ ở trạng thái thiết lập lại hoàn toàn và không cung cấp đầu ra.
Bây giờ khi bóng tối phủ xuống LDR, điện trở của LDR tăng mạnh như đã giải thích ở phần giới thiệu, sự gia tăng điện trở này trong nhánh thứ hai (một có LDR) của bộ chia điện áp sẽ đủ để thay đổi tỷ lệ chia sẻ điện áp giữa hai các nhánh của phần phân áp. Khi điều này xảy ra, điện thế tại điểm nối của mạch phân áp tăng từ 0V lên 2V (xấp xỉ). Và tương tự điện áp tại chân RESET tăng lên. Sự gia tăng điện áp này sẽ đủ để nâng 555IC khỏi chế độ đặt lại. Khi chế độ đặt lại này được dỡ bỏ, bộ đếm thời gian sẽ tạo ra đầu ra sóng vuông. Vì vậy, kết luận rằng một khi bóng tối phủ trên LDR, đầu ra sóng vuông được tạo ra bởi bộ đếm thời gian.
Sóng vuông tạo ra bởi bộ đếm thời gian được đưa đến bóng bán dẫn PNP để điều khiển loa. Vì vậy loa phát ra âm thanh ứng với sóng vuông.
Lỗi thông thường
Ngay cả sau khi điều chỉnh chậu cắt, tiếng vo ve vẫn không dừng lại.
- LDR có thể có đủ điện trở để đặt một điện thế ở chân đặt lại. Mắc một điện trở 100KΩ khác mắc nối tiếp với nồi 1MΩ.
- Kiểm tra xem chân RESET (PIN4) có vô tình được kết nối với đường ray + 5V theo bất kỳ cách nào không.
Không có tiếng vo ve ngay cả trong bóng tối.
- LDR có thể không phát triển đủ tiềm năng tại chốt đặt lại. Đặt một cái nồi nối tiếp với LDR và điều chỉnh nó để có tiếng vo ve.
Các bóng bán dẫn đang trở nên nóng.
- Truyền tín hiệu của 555 qua điện trở 100Ω đến cơ sở của bóng bán dẫn.