Nến điện tử thông minh Diy sử dụng ldr

Nến đã được sử dụng rất nhiều từ bao đời nay, nó đã hướng dẫn con người vào ban đêm ngay cả trước khi Edison nảy ra ý tưởng về bóng đèn. Ngày nay, từ nhà thờ đến nhà bếp, Nến không chỉ được sử dụng để cung cấp ánh sáng khi cần thiết mà còn tăng thêm tính thẩm mỹ và mang lại cảm giác ấm cúng. Mặc dù nến thông thường hoạt động tốt, chúng tan đi khá nhanh khiến nơi này trở nên khó chịu và đôi khi nếu không được giám sát, nó cũng có thể dẫn đến nguy cơ hỏa hoạn. Vì vậy, trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ làm nến điện tử không ngọn lửa bằng cách sử dụng một số thiết bị điện tử đơn giản và đèn LED. Hơn nữa, Nến thông minh này sẽ tự động bật vào ban đêm hoặc trong bóng tối và sẽ tự tắt vào ban ngày. Nó có cùng một khái niệm mà chúng tôi đã sử dụng trước đây trong nhiều mạch phát hiện bóng tối:

• Mạch chỉ báo tối và sáng
• Bộ phát hiện bóng tối sử dụng LDR và ​​IC hẹn giờ 555
• Mạch thiết bị chiếu sáng lỗ khóa đơn giản
• Đèn cầu thang tự động

Vật liệu thiết yếu

1. IC LM358
2. LDR (Ảnh điện trở)
3. Điện trở 1M và 1K
4. Đèn LED
5. 10K nồi
6. Giắc cắm nguồn DC 12V Nữ và Bộ chuyển đổi 12V
7. Tấm bìa cứng và tấm ván mỏng

LM358 - Bộ so sánh Op-Amp

Bộ não đằng sau mạch này là IC LM358 hoạt động như một bộ so sánh trong thiết kế cụ thể này. Hãy cùng tìm hiểu sơ qua trước khi đi sâu hơn. LM358 là một IC khuếch đại hoạt động (Op Amp). IC này bao gồm hai bộ khuếch đại hoạt động có thể chịu điện áp từ 3,3V đến 32V và nó có mức tiêu thụ dòng điện thực sự thấp là 500μA. IC trông bên trong như hình dưới đây:

Nó thường được sử dụng để xây dựng các mạch so sánh và khuếch đại đơn giản và cũng có thể được tìm thấy trong các mạch lọc tích cực, bộ tạo sóng, v.v., trong dự án này, chúng tôi sẽ sử dụng LM358 làm bộ so sánh điện áp. Một bộ so sánh điện áp được sử dụng để so sánh hai điện áp và tìm ra điện áp nào lớn hơn điện áp kia và sau đó biến đầu ra cao hoặc thấp tùy thuộc vào đó. Vì vậy, nếu chúng ta áp dụng điện áp cho đầu vào đảo ngược và không đảo và nếu điện áp trên đầu vào không đảo lớn hơn điện áp trên đầu vào đảo thì thì đầu ra sẽ cao và nếu ngược lại thì đầu ra sẽ thấp. Dự án này hoạt động hoàn toàn trên nguyên tắc này. Công thức so sánh điện áp được đưa ra như sau:

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

Trong đó A _O là độ lợi vòng mở của op amp. V _{in +} là điện áp đầu vào tại cực đầu vào không đảo và V _in- là điện áp đầu vào tại cực đầu vào đảo. Vì vậy, nếu V _{in +} lớn hơn V _in- thì đầu ra sẽ cao, còn nếu nó sẽ thấp.

LDR

Nếu Op-amp là bộ não của mạch của chúng ta, thì LDR là cơ quan cảm giác. Điện trở phụ thuộc ánh sáng (LDR) hay Điện trở ảnh là một điện trở được điều khiển bằng ánh sáng. Điện trở của nó giảm khi tăng cường độ ánh sáng và ngược lại. Trên thực tế, khi ánh sáng tới trên LDR thì chất bán dẫn sẽ hấp thụ các photon ánh sáng và các điện tử liên kết chuyển sang vùng dẫn và điện trở giảm do hiện tượng quang dẫn. Để biết thêm về LDR và ​​cách hoạt động của nó, hãy theo liên kết.

Sơ đồ mạch và giải thích

Mạch không thực sự khó; sơ đồ mạch hoàn chỉnh cho Nến điện tử được đưa ra dưới đây.

Như trong sơ đồ mạch, kết nối một điện trở 1K với chân 1 của IC và sau đó kết nối đầu dương của một đèn LED với điện trở này và đầu âm với đất. Bây giờ kết nối chân giữa của nồi 10K với chân 2 của IC và nối đất và 12V với các chân còn lại của nồi. Nối một điện trở 1M với 12V và mắc nối tiếp LDR với điện trở này. Bây giờ, kết nối đầu kia của LDR với đất của mạch. Nối điểm chung của điện trở LDR và ​​1M với chân 3 của IC. Kết nối 12V với chân 8 và nối đất vào chân 4 của IC và bạn đã sẵn sàng. Bạn không cần phải lựa chọn nhiều về các điện trở, chúng tôi đã kết nối. Nhưng hãy đảm bảo rằng điện trở được kết nối với LDR là mega ohms và điện trở với đèn LED là vài nghìn.

Chúng tôi đã xây dựng mạch hoàn chỉnh trên một bảng chấm chấm để làm cho nó nhỏ gọn và dễ sử dụng. Nó thực sự là một mạch đơn giản, bạn chỉ cần trau dồi kỹ năng hàn của mình và bắt đầu thiết kế nó. Đầu tiên, gắn giắc cắm nguồn DC 12V cái trên bảng điều khiển. Hãy nhớ cấu hình chân của giắc cắm này trong khi thiết kế mạch. Nó được hiển thị trong hình dưới đây:

Sơ đồ chân của op-amp đã được thảo luận ở trên và các điện trở và LDR không có cực. Sau khi công việc hàn của bạn hoàn thành, bảng sẽ trông giống như thế này được hiển thị trong hình dưới đây.

Nến điện thông minh - Làm việc

Sau khi thiết kế mạch trên bảng điều khiển và hàn nó, hãy kết nối bộ chuyển đổi 12V với giắc cắm cái và đèn LED của bạn phải phát sáng. Bây giờ, để hiệu chỉnh bộ so sánh, hãy điều chỉnh nồi 10K đến mức đèn LED vừa tắt. Bây giờ dùng tay che LDR và ​​bạn sẽ thấy đèn LED BẬT. Bạn có thể điều chỉnh độ nhạy của LDR bằng cách điều chỉnh nồi.

Bây giờ, chúng ta hãy hiểu cách thức hoạt động của ngọn nến này. Như chúng ta đã biết rằng trong bóng tối, điện trở của LDR tăng lên mega ohms và nó giảm khi tăng cường độ ánh sáng đến vài trăm ohms. Vì vậy, trong ánh sáng như điện trở rất thấp, do đó, điện áp trên tín hiệu không đảo ngược là rất thấp so với thiết bị đầu cuối đảo ngược vì nồi 10K chúng tôi đã kết nối. Vì vậy, trong trường hợp này, điện áp đầu ra cũng thấp do đó đèn LED không BẬT. Nhưng trong trường hợp bóng tối, điện trở tăng lên mega ohms, cao hơn so với nồi 10K, do đó đèn LED phát sáng.

Điều chỉnh nồi sẽ thao tác độ nhạy. Theo độ nhạy, ý tôi là ở cường độ ánh sáng mà bộ so sánh của bạn bật đèn LED. Nếu bạn điều chỉnh nồi gần với đèn LED đang bật, nó cũng sẽ phát hiện ra độ tối từng phút. Nhưng nếu bạn điều chỉnh nó xa trước khi đèn LED BẬT, thì nó sẽ chỉ có thể phát hiện độ tối cao. Bạn cũng có thể kiểm tra độ nhạy bằng cách đưa tay lên trước LDR. Nó có độ nhạy cao nếu phát hiện tay bạn ở xa và sẽ kém nhạy hơn nếu bạn cần che tay để phát sáng đèn LED.

Nếu bạn muốn sử dụng nhiều hơn một đèn LED thì đó không phải là vấn đề. Kết nối hai ba đèn LED trong chuỗi và cuối cùng kết nối chúng ở nơi chúng tôi đã kết nối một đèn LED duy nhất và đèn LED hoàn hảo của nó. Nhưng hãy đảm bảo rằng bộ so sánh của bạn có thể cung cấp đủ dòng điện để cấp nguồn cho tất cả các đèn LED.

Để làm nến, bạn có thể dùng bất cứ thứ gì để che đèn LED. Tôi đã sử dụng một tờ thẻ và khăn giấy. Cuộn tấm thiệp theo kích thước của đèn LED và cắt nó từ trên xuống một chút theo hình ngọn lửa hoặc bất kỳ hình dạng nào bạn muốn, để nó có thể trông hấp dẫn. Che đèn LED bằng nến này và bạn đã tạo ra Nến điện tử thông minh của riêng mình.

Tôi cũng đã mô phỏng mạch này trên proteus 8. Bạn cũng có thể tự thiết kế nó. Chỉ cần làm theo sơ đồ mạch ở trên và đặt cường độ ánh sáng của LDR là 1000 và bắt đầu giảm nó lên cho đến khi nó trở về 0 và bạn sẽ thấy đèn LED sáng lên như trong video bên dưới.