Mạch chuyển mạch không dây sử dụng ldr và cd4017

Bạn đã bao giờ cảm thấy sốc khi chạm vào công tắc chưa? Nó thường không xảy ra nhưng đôi khi tiếp xúc vật lý với công tắc có thể nguy hiểm. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu công tắc không dây và bạn không phải nhấn bất kỳ nút nào để bật hoặc tắt các thiết bị gia dụng của mình. Vì vậy, hôm nay chúng tôi đang xây dựng một Mạch Công tắc Không dây Đơn giản, trong đó không cần tiếp xúc vật lý với công tắc, chỉ cần người ta đưa tay lên công tắc và nó sẽ BẬT / TẮT đèn.

Trong dự án này, chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn cách tạo một mạch không dây sử dụng IC LDR, LM741op-amp và IC đếm thập kỷ 4017. Khi bạn đưa tay qua LDR lần đầu tiên, đèn sẽ sáng và khi bạn đưa tay qua LDR lần thứ hai, đèn sẽ tắt. Chúng ta biết rằng điện trở của LDR giảm khi có ánh sáng chiếu vào, vì vậy khi chúng ta che LDR bằng thứ gì đó thì điện trở của nó sẽ tăng lên và điều này sẽ ảnh hưởng đến Điện áp tại LDR. Sự thay đổi điện áp này được cảm nhận bởi Op-amp 741 và điều này sẽ lần lượt điều khiển đầu ra IC 4017 được kết nối với đèn AC thông qua Mô-đun Relay. Vì vậy, mỗi khi chúng ta dùng tay che LDR, nó sẽ Bật hoặc Tắt tải AC. Làm việc được giải thích thêm bên dưới trong bài viết này.

Vật liệu cần thiết

• IC op-amp LM741
• 4017 IC đếm thập kỷ
• Mô-đun chuyển tiếp 5v
• LDR (Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng)
• Bóng đèn tròn
• Chiết áp (10k)
• Điện trở (10k)
• Tụ điện (22uf)
• Kết nối dây
• Pin 9v

Sơ đồ mạch

IC OP-amp LM741

Bộ khuếch đại hoạt động LM741 là bộ khuếch đại điện áp điện tử có độ lợi cao được kết hợp 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 các phép toán trong các mạch khác nhau.

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 chuyển mạch không dây này, LM741 được sử dụng để cung cấp xung Đồng hồ từ thấp đến cao cho IC 4017, cho mỗi lần khi người ta đưa tay qua LDR. Tìm hiểu thêm về Op-amp 741 tại đây.

Sơ đồ chân của LM741

Cấu hình chân của LM741

SỐ PIN.	Mô tả mã PIN
1	Bù đắp rỗng
2	Ngõ vào đảo ngược (-)
3	thiết bị đầu cuối đầu vào không đảo ngược (+)
4	cung cấp điện áp âm (-VCC)
5	bù đắp rỗng
6	Chân điện áp đầu ra
7	cung cấp điện áp dương (+ VCC)
số 8	không kết nối

Bộ đếm thập kỷ IC 4017

4017 IC là một chip đếm thập kỷ CMOS. Nó có thể tạo ra đầu ra ở 10 chân (Q0 - Q9) một cách tuần tự, có nghĩa là nó tạo ra từng đầu một ở 10 chân đầu ra. Đầu ra này được điều khiển bởi xung đồng hồ THẤP đến CAO tại PIN 14 (kích hoạt cạnh dương). Lúc đầu, đầu ra tại Q0 (PIN 3) là CAO, sau đó với mỗi xung đồng hồ, đầu ra chuyển sang mã PIN tiếp theo. Giống như một xung đồng hồ làm cho Q0 THẤP và Q1 CAO, và sau đó xung đồng hồ tiếp theo làm cho Q1 THẤP và Q2 CAO, v.v. Sau Q9, nó sẽ bắt đầu lại từ Q0. Vì vậy, nó tạo ra BẬT và TẮT tuần tự của tất cả 10 PIN ĐẦU RA.

Trong Bộ chuyển mạch không dây này, chúng tôi đã sử dụng IC 4017 để chốt đầu ra vào một chân khi chúng tôi chuyển giao LDR. Đi qua mạch CD4017 để tìm hiểu thêm về vi mạch này. Và đây là một ứng dụng đơn giản của công tắc Toggle để hiểu hoạt động của 4017 để chốt đầu ra.

Sơ đồ chân

Cấu hình chân của IC 4017

SỐ PIN.	Tên mã PIN	Mô tả mã PIN
1	Q5	Đầu ra 5: Lên cao trong 5 xung đồng hồ
2	Q1	Đầu ra 1: Tăng cao trong 1 xung đồng hồ
3	Q0	Đầu ra 0: Lên cao ở đầu - xung đồng hồ 0
4	Quý 2	Đầu ra 2: Lên cao trong 2 xung đồng hồ
5	Q6	Đầu ra 6: Lên cao trong xung đồng hồ 6
6	Q7	Đầu ra 7: Tăng cao ở xung 7clock
7	Q3	Đầu ra 3: Tăng cao trong 3 xung đồng hồ
số 8	GND	Mã PIN nối đất
9	Q8	Đầu ra 8: Lên cao trong xung đồng hồ 8
10	Q4	Đầu ra 4: Lên cao trong 4 xung đồng hồ
11	Q9	Đầu ra 9: Lên cao ở xung nhịp 9 đồng hồ
12	CO –Carry out	Được sử dụng để phân tầng một IC 4017 khác để làm cho nó đếm được đến 20, nó được chia cho 10 mã PIN đầu ra
13	CLOCK ức chế	Pin kích hoạt đồng hồ, nên được giữ ở mức THẤP, giữ ở mức CAO sẽ đóng băng đầu ra.
14	ĐỒNG HỒ	Đầu vào đồng hồ, cho tuần tự CAO các chân đầu ra từ PIN 3 ĐẾN PIN 11
15	CÀI LẠI	Chân cao hoạt động, phải ở mức THẤP để hoạt động bình thường, cài đặt CAO sẽ thiết lập lại IC (chỉ Chân 3 vẫn ở mức CAO)
16	VDD	Nguồn điện PIN (5-12v)

Cách hoạt động của mạch chuyển mạch không dây?

Ban đầu đèn AC sẽ vẫn ở trạng thái ON vì chúng ta đã kết nối Relay với chân Q0 của 4017, và Q0 sẽ ở mức cao theo mặc định trong IC 4017. Bây giờ khi ai đó lần đầu tiên đưa tay qua LDR hoặc che nó bằng thứ gì đó thì điện trở của nó sẽ tăng lên và theo Quy tắc phân chia điện áp, điện áp tại Pin3 của LM741 trở nên cao hơn Pin2 và điều đó làm cho đầu ra Pin 6 của op-amp 741 CAO. Đầu ra của Op-amp được kết nối với Mã PIN đồng hồ 14 của IC đếm thập kỷ 4017. Khi đầu ra của OP-amp trở nên CAO, nó cung cấp xung đồng hồ THẤP đến CAO cho IC 4017, làm cho đầu ra PIN3 (hoặc Q0) của IC 4017 Mức thấp và đầu ra Chân 2 (hoặc Q10) cao, tắt đènkết nối tại Q0. Bây giờ đèn vẫn ở trạng thái TẮT cho đến khi xung đồng hồ tiếp theo, sẽ được tạo ra khi chúng ta đặt tay qua LDR một lần nữa.

Đầu ra của LM741 chỉ duy trì ở mức cao cho đến khi chúng ta che ánh sáng qua LDR, ngay sau khi chúng ta bỏ tay ra, đầu ra Chân 6 của LM741 lại trở nên thấp. Nhưng điều này không ảnh hưởng đến đầu ra chốt của 4017 vì IC 4017 chỉ chuyển đầu ra của nó sang chân tiếp theo khi nó nhận được xung Từ thấp đến cao. Vì vậy, nó sẽ không bị ảnh hưởng với xung Cao đến thấp, được tạo ra khi đầu ra của LM741 tăng cao xuống thấp.

Bây giờ khi chúng ta lại vượt qua LDR, đầu ra op-amp lại ở mức Cao và IC 4017 một lần nữa nhận được xung đồng hồ Thấp đến Cao, biến Q1 từ CAO thành THẤP và làm cho Q2 (Chân 4) cao. Bây giờ đây là mẹo, chúng tôi đã đưa đầu ra cao của Q2 vào chân đặt lại 15 của IC4017, chân này sẽ đặt lại IC và đặt IC ở chế độ mặc định, nơi Q0 sẽ ở mức cao. Vì vậy, một lần nữa Ánh sáng sẽ được bật với Q0 cao.

Để tránh cho nó hoạt động sai hoặc loại bỏ lỗi khi đếm xung do hiệu ứng giới hạn, chúng tôi đã sử dụng mạch RC sử dụng tụ điện 22uf và điện trở 10k ở Clock PIN 14 của IC 4017, giúp nó chỉ đếm một xung trên mỗi lần kim đi qua. trên LDR.