- Các thành phần bắt buộc
- LDR (Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng)
- IC khuếch đại LM741
- Bóng bán dẫn (BC547)
- Sơ đồ mạch của máy dò ánh sáng:
- Làm việc của
"Đôi mắt cảm nhận những gì tâm trí nhìn thấy." Giống như cảm giác LDR (điện trở phụ thuộc ánh sáng) này nếu có bất kỳ nguồn sáng nào trong phạm vi cảm biến của nó. Đúng là bạn có thể TẮT và BẬT bất kỳ đèn nào theo cách thủ công, nhưng đôi khi con người tỏ ra bất cẩn có thể gây lãng phí điện. Để khắc phục vấn đề này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách tạo một Mạch phát hiện ánh sáng (giúp cảm nhận ánh sáng) và bạn có thể thêm một rơ le để vận hành AC Các thiết bị gia dụng phụ thuộc vào cảm giác ánh sáng. Mặc dù trước đây chúng tôi đã tạo một số Mạch phát hiện ánh sáng nhưng lần này chúng tôi đang sử dụng khái niệm Cầu Wheatstone để vận hành LDR.
Kiểm tra các mạch khác của chúng tôi sử dụng LDR để phát hiện ánh sáng:
- Bộ phát hiện bóng tối sử dụng LDR và IC hẹn giờ 555
- Đèn khẩn cấp Raspberry Pi với tính năng phát hiện bóng tối và ngắt dòng điện AC
- Mạch chỉ báo tối và sáng
- Đèn cầu thang tự động
- Đèn đường tự động
- Mạch báo động an ninh bằng laser
Các thành phần bắt buộc
- LDR
- Bóng bán dẫn (BC547)
- LM741op-amp IC
- Chiết áp (10k)
- Điện trở (10k, 330ohm)
- Led (đỏ)
- Pin (9v)
LDR (Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng)
LDR là loại điện trở có điện trở thay đổi theo cường độ ánh sáng chiếu qua nó. Nó được tạo thành từ chất bán dẫn có tên là C Admium sulphide. Khi trời tối, điện trở của LDR tính bằng mega hoặc kilo ohms và khi ánh sáng rơi xuống, nó sẽ thay đổi điện trở của nó từ mega ohms thành vài trăm ohms. Nó chỉ đơn giản có nghĩa là sự hiện diện của ánh sáng làm giảm sức đề kháng của LDR và đó là cách nó được sử dụng để dự đoán ngày và đêm.
Hoạt động của LDR
LDR hoạt động trên nguyên tắc dẫn quang, khi ánh sáng rơi trên bề mặt của LDR thì điện trở của LDR bắt đầu giảm từ giá trị cao của nó, trong bóng tối điện trở của LDR nằm trong khoảng Mega ohms và khi ánh sáng tới trên đó điện trở giảm xuống một phạm vi vài ohms. Các điện tử trong vùng hóa trị nhảy sang vùng dẫn, do có năng lượng cao của các photon trong ánh sáng tới khi đó là vật liệu bán dẫn.
Đặc trưng
- Điện trở của tế bào là 400ohms đến 9 kilo ohms, khi cung cấp lux từ 1000 đến 10.
- Trong bóng tối, điện trở tối thiểu là một mega ohm.
- Có 2,8 đến 18 mili giây thời gian tăng và 48 đến 120 mili giây thời gian rơi.
- Có phạm vi phản ứng quang phổ rộng
- Tiết kiệm chi phí
- Nhiệt độ môi trường xung quanh cao
Các ứng dụng
- Đèn đường tự động
- Bộ cảm biến vị trí
- Máy đo cường độ ánh sáng
- Mạch báo trộm
- Được sử dụng cùng với đèn LED làm máy dò vật cản
- Đèn phòng ngủ tự động
IC khuếch đại LM741
Bộ khuếch đại hoạt động là bộ khuếch đại điện tử có độ lợi cao được ghép nối với DC. Đó là một con chip nhỏ có 8 chân. Một IC khuếch đại hoạt động được sử dụng như một bộ so sánh để so sánh hai tín hiệu, tín hiệu đảo ngược và không đảo ngược. Trong IC Op-amp 741 PIN2 là đầu cuối đầu vào đảo ngược và PIN3 là đầu cuối đầu vào không đảo. Chân đầu ra của IC này là PIN6. Chức năng chính của IC này là thực hiện phép toán trong các mạch khác nhau.
Op-amp về cơ bản có Bộ so sánh điện áp bên trong, có hai đầu vào, một là đầu vào đảo ngược và thứ hai là đầu vào không đảo. Khi điện áp ở đầu vào không đảo (+) cao hơn điện áp ở đầu vào không đảo (-), thì đầu ra của bộ so sánh là CAO. Và nếu điện áp của đầu vào đảo ngược (-) cao hơn đầu không đảo (+), thì đầu ra là THẤP .
Trong mạch dò ánh sáng của chúng tôi, IC op-amp so sánh điện áp của điểm C và D lần lượt qua PIN3 và PIN2, vì chúng ta biết nếu điện áp tại PIN3 nhiều hơn PIN2, đầu ra tại PIN6 sẽ CAO và ngược lại. Khi đầu ra CAO, đèn Led sẽ bắt đầu phát sáng. Để có được đầu ra CAO, chúng ta phải chiếu đèn tới trên LDR để giảm điện trở của nó, làm tăng điện áp tại điểm C.
Bóng bán dẫn (BC547)
Đó là một bóng bán dẫn NPN, công suất khuếch đại cũng tốt khi có giá trị khuếch đại từ 110 đến 800. Nó cho phép dòng điện tối đa 100mA qua chân thu và giới hạn dòng đầu vào là 5mA đến chân cơ sở để phân cực. Khi chân cơ sở được giữ tiếp đất, bóng bán dẫn chuyển sang điều kiện phân cực ngược và không dẫn dòng điện qua nó (đó là điểm Cắt), khi nguồn cung cấp cho chân cơ sở, nó bắt đầu dẫn qua bộ phát đến bộ thu (là điểm Bão hòa). Dải điện áp thông thường qua bộ thu-phát và cực phát lần lượt là 200 và 900mV.
Trong mạch của chúng tôi, bóng bán dẫn hoạt động như một công tắc cho đèn LED. Khi đầu ra của op-amp cao (có nghĩa là ánh sáng đang chỉ trên LDR) sau đó được đưa đến đế của bóng bán dẫn thì dòng điện qua bộ thu để phát bắt đầu chảy. Khi đầu ra của op-amp ở mức thấp (có nghĩa là bóng tối của nó), bóng bán dẫn vẫn ở trong tình trạng tắt không có dòng điện chạy qua bộ thu để phát cho đến khi đầu ra đạt mức cao.
Số PIN |
Tên ghim |
Sự miêu tả |
1 |
Người sưu tầm |
Dòng điện chạy qua bộ thu |
2 |
Căn cứ |
Kiểm soát xu hướng của bóng bán dẫn |
3 |
Máy phát |
Xả hiện tại qua bộ phát |
Sơ đồ mạch của máy dò ánh sáng:
Làm việc của
Như chúng ta đã biết trong cầu Wheatstone, nếu sự khác biệt của điện áp rơi giữa điểm C và D bằng không thì tỷ số điện trở R1 và R2 bằng tỷ số điện trở R3 và R4, trong đó R4 là điện trở chưa biết, thì R1 và R2 đã biết. điện trở và R3 là chiết áp.
Ở đây trong sơ đồ mạch phát hiện ánh sáng của chúng tôi, Cầu Wheatstone bao gồm một LDR và chiết áp ở nhánh thứ nhất và hai điện trở đã biết là 10k ohm ở nhánh thứ hai. Khi ánh sáng tới trên LDR, điện trở của nó thấp đi và điện áp qua điểm C tăng lên so với điểm D.
Một IC Op-amp LM741 được sử dụng để so sánh điện áp của cả điểm C và D, nếu điện áp của điểm C lớn hơn điểm D thì op-amp cho đầu ra cao và nếu điểm D có nhiều điện áp hơn thì một điện áp thì op. -amp cho đầu ra thấp. Khi đầu ra op-amp cao, nó sẽ bật bóng bán dẫn và đèn Led bắt đầu phát sáng (có nghĩa là có ánh sáng) và nếu thấp thì đầu ra op-amp thấp và bóng bán dẫn vẫn ở trạng thái tắt (có nghĩa là bóng tối).