Đèn led điều khiển nhiệt độ sử dụng lm35

Hôm nay chúng tôi đang xây dựng một mạch đơn giản nhưng rất hữu ích sử dụng Cảm biến nhiệt độ LM35. Trong mạch này, chúng ta sẽ điều khiển các đèn LED theo nhiệt độ xung quanh. Nếu nhiệt độ vượt quá một mức cụ thể (50 Độ trong mạch này) thì Đèn LED màu đỏ sẽ tự động phát sáng, nếu không đèn LED màu vàng vẫn sáng dưới nhiệt độ cụ thể đó. Giá trị nhiệt độ ngưỡng này có thể được thiết lập bằng cách điều chỉnh Biến trở trong mạch, theo yêu cầu.

Mạch Đèn kiểm soát nhiệt độ này có thể hữu ích theo nhiều cách, như nó có thể hoạt động như chỉ báo nhiệt độ hoặc nó có thể kích hoạt bất kỳ thiết bị nào như quạt hoặc báo động vượt quá một nhiệt độ cụ thể. Nó cũng có thể hoạt động như báo cháy nếu bạn đặt nhiệt độ ngưỡng rất cao như 100 độ C. Trong mạch này, bạn cũng sẽ tìm hiểu về cách sử dụng cảm biến LM35 trong bất kỳ mạch nào. LM35 là cảm biến nhiệt độ rất phổ biến và rẻ tiền thường được sử dụng như nhiệt kế kỹ thuật số hoặc để đo nhiệt độ.

Các thành phần bắt buộc:

Pin 9v
IC 7805
Cảm biến nhiệt độ LM35
Op-amp LM358
Điện trở 10k ohm (3)
Điện trở 1k ohm (3)
Biến trở 10k
Đèn LED (Đỏ và Vàng)
Transistor NPN BC547 (2)

Cảm biến nhiệt độ LM35:

LM35 là thiết bị bóng bán dẫn ba chân. Nó có VCC, GND và OUTPUT. Cảm biến này cung cấp điện áp thay đổi ở đầu ra dựa trên nhiệt độ. “LM35” cung cấp đầu ra ở độ C và có thể cảm nhận nhiệt độ lên đến 150 độ C.

Đối với mỗi độ tăng nhiệt độ +1 độ C sẽ có điện áp cao hơn + 10mV ở chân đầu ra. Vì vậy, nếu nhiệt độ là 0 độ C đầu ra của cảm biến sẽ là 0V, nếu nhiệt độ là 10 độ C đầu ra của cảm biến sẽ là + 100mV, nếu nhiệt độ là 25 độ C thì đầu ra của cảm biến sẽ là + 250mV.

Thiết lập Điện áp Tham chiếu cho Op-amp LM358:

Ở đây chúng tôi đã sử dụng Op-amp LM358 để so sánh điện áp đầu ra của LM35 với điện áp tham chiếu. Như đã đề cập, chúng tôi đã đặt mạch cho điện áp ngưỡng 50 Độ, vì vậy để kích hoạt op-amp ở 50 Độ, chúng ta cần đặt điện áp tham chiếu thành 0,5 volt, vì ở nhiệt độ 50 độ, điện áp đầu ra của LM35 sẽ là 0,5 volt hoặc 500mV. Điện áp tham chiếu là điện áp tại chân số 2 của LM358 (xem sơ đồ mạch bên dưới).

Bây giờ để đặt điện áp tham chiếu, chúng ta đã tạo một mạch Phân áp bằng cách sử dụng điện trở R1 và Biến trở RV1 là 10k. Bằng cách sử dụng các công thức trên, bạn có thể đặt điện áp tham chiếu cho phù hợp và có thể thay đổi Nhiệt độ ngưỡng. Giống như đặt nhiệt độ 50 độ C làm giá trị kích hoạt, bạn có thể đặt chiết áp khoảng 8k: 2k như:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(ở đây R2 là phần thứ hai của chiết áp: 2k ohm và R1 là R1 + phần đầu tiên của chiết áp: 10k + 8k)

Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5v

Op-amp LM358:

Op-amps còn được gọi là Bộ so sánh điện áp. 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. Biết thêm về hoạt động của op-amp tại đây.

LM358 là Bộ khuếch đại hoạt động có độ ồn thấp kép có hai bộ so sánh điện áp độc lập bên trong. Đây là một op amp mục đích chung có thể được cấu hình ở nhiều chế độ như bộ so sánh, mùa hè, bộ tích hợp, bộ khuếch đại, bộ phân biệt, chế độ đảo ngược, chế độ không đảo ngược, v.v.

Sơ đồ mạch:

Giải thích làm việc:

Hoạt động của Dự án đèn điều khiển nhiệt độ này rất đơn giản. Pin 9v đa năng được sử dụng để cấp nguồn cho toàn bộ mạch và IC7805 được sử dụng để cung cấp nguồn 5v được điều chỉnh cho mạch. Khi nhiệt độ dưới 50 độ C thì đèn LED vàng vẫn BẬT và ĐỎ vẫn TẮT. Khi nhiệt độ dưới 50 độ thì đầu ra của LM358 vẫn ở mức THẤP và Q1 vẫn ở trạng thái TẮT và bóng bán dẫn Q2 vẫn ở trạng thái BẬT.

Bây giờ khi nhiệt độ xung quanh vượt quá 50 độ C, điện áp đầu ra của LM35 tại chân 2 cũng cao hơn 0,5 volt hoặc 500mV. Đầu ra của LM35 được kết nối với Chân 3 của Op-amp LM358. Và vì chúng tôi đã đặt điện áp tham chiếu (điện áp tại Pin 2 của LM358) thành 0,5 volt, vì vậy bây giờ điện áp tại Pin 3 (đầu vào không đảo) trở nên cao hơn điện áp tại Pin 2 (đầu vào đảo ngược) và đầu ra của opamp LM358 (PIN 1) trở nên CAO. Đầu ra của LM358 được kết nối với đế của bóng bán dẫn NPN Q1, vì vậy Q1 cũng trở nên BẬT và LED đỏ bắt đầu phát sáng. Đồng thời, chân đế của Transistor Q2 được nối đất và Q2 trở nên TẮT và đèn LED màu vàng cũng trở nên TẮT. Vì vậy, đó là cách mạch phát hiện giới hạn nhiệt độ và chỉ ra bằng cách phát sáng đèn LED Đỏ.

Trong video trình diễn dưới đây, chúng tôi đã sử dụng mỏ hàn để làm nóng xung quanh gần Cảm biến nhiệt độ LM35, hãy kiểm tra nó.