גדר אור אוטומטית: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

מעגל גדר אור משמש לאיתור נוכחות של כל אדם או חפץ באזור מסוים. טווח הזיהוי של מעגל גדר האור הוא כ -1.5 עד 3 מטרים. זה די פשוט לעצב את המעגל באמצעות LDR ו- Op-amp. מעגל נייד זה יכול לעבוד בצורה חלקה עם סוללה 9V נפוצה וצליל האזעקה שנוצר מהזמזם חזק מספיק כדי לזהות נוכחות של אדם, רכב או אובייקט.

אספקה

1. טקסס אינסטרומנטס LM741 אופ-אמפר
2. 555 טיימר
3. BC557 - טרנזיסטור PNP
4. LDR
5. פוטנציומטר
6. זַמזָם
7. לד

נגד (210, 1K, 5.7K, 100k, 1M)

שלב 1: מהו התנגדות תלויה באור (LDR) או פוטורסיסטור?

הנגד תלוי תלוי (ידוע גם כפוטוריסטור או LDR) הוא מכשיר שהתנגדותו היא פונקציה של הקרינה האלקטרומגנטית שאירעה. מכאן שהם מכשירים רגישים לאור. הם נקראים גם כמוליכי פוטו, תאים פוטו -מוליכים או פשוט תאי פוטו.

הם מורכבים מחומרים מוליכים למחצה בעלי עמידות גבוהה. ישנם סמלים רבים ושונים המשמשים לציון פוטורסיסטור או LDR, אחד הסמלים הנפוצים ביותר מוצג באיור שלהלן. החץ מציין אור שנופל עליו.

שלב 2: 555 טיימר IC

555 טיימר IC הוא אחד ממחשבי ה- IC הנפוצים ביותר באלקטרוניקה, במיוחד למטרות הפעלה. בין אם מדובר בפרויקט פשוט הכולל מיקרו-בקר יחיד של 8 סיביות וכמה ציוד היקפי או מורכב הכולל מערכת על שבבים (SoCs), 555 טיימר עובד. בהתאם ליצרן, חבילת הטיימר הסטנדרטית 555 כוללת 25 טרנזיסטורים, 2 דיודות ו -15 נגדים על שבב סיליקון המותקן באריזה מיני כפולה של 8 פינים (DIP-8). גרסאות מורכבות משילוב שבבים מרובים על לוח אחד. עם זאת, 555 עדיין הפופולרי ביותר.

עבור טיימר 555 שעובד ככפכף או כרב-וויברטור, יש לו קבוצה מסוימת של תצורות.

1. סיכה 1. קרקע: סיכה זו צריכה להיות מחוברת לקרקע.
2. פין 2. טריגר: סיכת ההדק נגררת מהקלט השלילי של המשווה השני. פלט המשווה התחתון מחובר לסיכת SET של הכפכף. דופק שלילי (<Vcc/3) בסיכה זו מגדיר את כפכף הפלט והפלט עולה גבוה.
3. סיכה 3. OUTPUT: גם לסיכה זו אין פונקציה מיוחדת. זהו סיכת הפלט שבה העומס מחובר. זה יכול לשמש כמקור או כיור ולהניע עד 200mA.
4. פין 4. איפוס: ישנו כפכף בשבב הטיימר. סיכת האיפוס מחוברת ישירות ל- MR (Master Reset) של הכפכף. זהו סיכה נמוכה פעילה ומחוברת בדרך כלל ל- VCC למניעת איפוס מקרי.
5. סיכה 5. סיכת בקרה: סיכת הבקרה מחוברת מסיכת הקלט השלילית של המשווה הראשון. ניתן לשלוט ברוחב הפלט על ידי הפעלת מתח לפין זה, ללא קשר לרשת ה- RC. בדרך כלל הסיכה הזו מושכת כלפי מטה באמצעות קבל (0.01uF), כדי למנוע הפרעות רעש לא רצויות לעבודה.
6. פין 6. סף: מתח פין סף קובע מתי לאפס את הכפכף בטיימר. סיכת הסף נמשכת מהקלט החיובי של המשווה העליון. אם סיכת הבקרה פתוחה, אז מתח שווה או גדול מ- VCC*(2/3) יאפס את הכפכף. אז התפוקה יורדת.
7. סיכה 7. פריקה: סיכה זו נמשכת מהאספן הפתוח של הטרנזיסטור. מכיוון שהטרנזיסטור (שעליו נלקחה סיכת פריקה, Q1) חיבר את בסיסו ל- Qbar. בכל פעם שהפלט יורד או שהכפכף מתאפס, סיכת הפריקה נמשכת לקרקע והקבלים פורקים.
8. פין 8. כוח או VCC: הוא מחובר למתח חיובי (+3.6v עד +15v).

שלב 3: תרשים מעגלים

תרשים המעגלים המלא לתאורת גדר אוטומטית עם אזעקה מוצג למעלה. LDR ממוקם כלפי הכניסה ופוטנציומטר משמש כדי להתאים את הרגישות של המכשיר. אתה יכול גם להוסיף מתג בין הסיכה השלילית של הסוללה לבין הסיכה הארקה של LDR כדי לשלוט במערכת אבטחה זו באופן ידני.

שלב 4: עבודה

כאן, ה- op-amp IC משמש כמשווה מתח וה- 555 טיימר IC מוצב במצב משתנה. ה- LDR והפוטנציומטר יוצרים מעגל מחלק מתח. התפוקה של מעגל מפריד זה תשתנה בהתאם לעוצמת האור שנופל ב- LDR. המחיצה מחוברת לסיכה ההפוכה של ה- Op-amp IC. הסיכה שאינה היפוכה מחוברת לאספקה באמצעות נגד של 5.7 קאוהם, כך שער המתח בבלתי הפיך קבוע. אתה יכול להחליף נגד זה עם פוטנציומטר 10K כדי להתאים את המתח בהתאם לדרישה.

אנו יכולים להתאים את רגישות המכשיר באמצעות פוטנציומטר VR1 המחובר בסדרה עם ה- LDR. כאשר המתח בכניסה הבלתי הפיכה גדול או שווה למתח ההתייחסות הפלט (בסיכה 6) של יציאת ה- op-amp IC (PIN 6) הולך גבוה. למד עוד אודות הפעלת מגבר אופ-אמפי על ידי ביצוע המעגלים השונים המבוססים על מגבר. על פי תרשים המעגלים, כאשר LDR מזהה כל פעילות הפלט של ה- Op-amp IC יורד לנמוך, והטרנזיסטור PNP T1 מתחיל להתנהל. מכאן שה- LED מתחיל לזרוח ו- 555 טיימרים IC מופעלים. כאן, 555 טיימר IC נמצא במצב Astable ועיכוב זמן מוגדר מראש מסופק על ידי R3, R5 ו- C1. כך שבכל פעם שאדם או חפץ כלשהו ייכנס לאזור האסור, הצללים שלו יורגשו על ידי ה- LDR והמעגל מפעיל את האזעקה.