Automatisk lyshegn: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Et lyshegn kredsløb bruges til at detektere tilstedeværelsen af ethvert menneske eller objekt i et bestemt område. Detekteringsområdet for Light Fence Circuit er omkring 1,5 til 3 meter. Det er ganske enkelt at designe kredsløbet ved hjælp af LDR og Op-amp. Dette bærbare kredsløb kan fungere problemfrit med et almindeligt tilgængeligt 9V batteri, og alarmlyden fra summeren er høj nok til at detektere tilstedeværelsen af et menneske, køretøj eller objekt.

Forbrugsvarer

1. Texas Instruments LM741 Op-Amp
2. 555 Timer
3. BC557 - PNP Transistor
4. LDR
5. Potentiometer
6. Summer
7. LED

Modstand (210, 1K, 5,7K, 100k, 1M)

Trin 1: Hvad er en lysafhængig modstand (LDR) eller fotoresistor?

ALight afhængig modstand (også kendt som en fotoresistor eller LDR) er en enhed, hvis resistivitet er en funktion af den indfaldende elektromagnetiske stråling. Derfor er de lysfølsomme enheder. De kaldes også som fotoledere, fotokonduktive celler eller blot fotoceller.

De består af halvledermaterialer, der har høj modstandsdygtighed. Der er mange forskellige symboler, der bruges til at angive en fotoresistor eller LDR, et af de mest almindeligt anvendte symboler er vist i nedenstående figur. Pilen angiver lys, der falder på den.

Trin 2: 555 Timer IC

555 timer IC er en af de mest anvendte IC i elektronik, især til udløsningsformål. Det være sig et simpelt projekt, der involverer en enkelt 8-bit mikro-controller og nogle periferiudstyr eller en kompleks, der involverer system på chips (SoC'er), 555 timer-arbejde er involveret. Afhængigt af producenten indeholder standard 555 timer-pakken 25 transistorer, 2 dioder og 15 modstande på en siliciumchip installeret i en 8-benet mini dual-in-line pakke (DIP-8). Varianter består af at kombinere flere chips på et bord. 555 er dog stadig den mest populære.

For en 555 timer, der fungerer som en flip-flop eller som en multi-vibrator, har den et bestemt sæt konfigurationer.

1. Pin 1. Jord: Denne pin skal tilsluttes jorden.
2. Pin 2. TRIGGER: Trigger pin trækkes fra den negative input i komparator to. Den nederste komparatorudgang er forbundet til flip-flopens SET-pin. En negativ puls (<Vcc/3) på denne pin sætter flip -floppen og output går højt.
3. Pin 3. OUTPUT: Denne pin har heller ingen særlig funktion. Dette er udgangsstiften, hvor belastningen er tilsluttet. Det kan bruges som kilde eller vask og køre op til 200mA strøm.
4. Pin 4. Nulstil: Der er en flip-flop i timer-chippen. Nulstillingstappen er direkte forbundet til flip-flopens MR (Master Reset). Dette er en aktiv lav pin og normalt forbundet til VCC for at forhindre utilsigtet nulstilling.
5. Pin 5. Control Pin: Control pin er forbundet fra den negative input pin i Comparator one. Outputpulsbredde kan styres ved at anvende en spænding på denne pin, uanset RC -netværket. Normalt trækkes denne pin ned med en kondensator (0.01uF) for at undgå uønsket støjforstyrrelse i arbejdet.
6. Pin 6. TÆRKNING: Tærskelstiftspænding bestemmer, hvornår flip-floppen i timeren skal nulstilles. Tærskelpinden trækkes fra den positive input fra den øvre komparator. Hvis kontrolpinden er åben, nulstiller en spænding, der er lig med eller større end VCC*(2/3) flip-floppen. Så output går lavt.
7. Pin 7. AFLADNING: Denne pin er trukket fra transistorens åbne kollektor. Siden transistoren (hvor udladningstappen blev taget, Q1) fik sin base forbundet til Qbar. Når output går lavt eller flip-flop nulstilles, trækkes afladningstappen til jorden, og kondensatoren aflades.
8. Pin 8. Strøm eller VCC: Den er forbundet til positiv spænding (+3,6v til +15v).

Trin 3: Kredsløbsdiagram

Det komplette kredsløbsdiagram for automatisk hegnbelysning med alarm er vist ovenfor. LDR er placeret mod indgangen, og et potentiometer bruges til at justere enhedens følsomhed. Du kan også tilføje en switch mellem den negative pin på batteriet og LDRs jordede pin for at styre dette sikkerhedssystem manuelt.

Trin 4: Arbejde

Her bruges op-amp IC som en spændingskomparator, og 555 timer IC placeres i en forbløffende tilstand. LDR og potentiometer opretter et spændingsdelerkredsløb. Outputtet fra dette divider kredsløb vil ændre sig i henhold til intensiteten af lys, der falder på LDR. Opdeleren er forbundet til den inverterende stift på Op-amp IC. Den ikke-inverterende pin er forbundet med forsyning via en 5,7Kohm modstand, så spændingsværdien ved den ikke-inverterende er fast. Du kan udskifte denne modstand med et 10K potentiometer for at justere spændingen efter kravet.

Vi kan justere enhedens følsomhed ved at bruge potentiometeret VR1 forbundet i serie med LDR. Når spændingen ved den ikke-inverterende indgang er større end eller lig referencespændingen, går output (ved pin 6) fra op-amp IC-udgangen (PIN 6) HIGH. Lær mere om drift af op-amp ved at følge de forskellige op-amp baserede kredsløb. Ifølge kredsløbsdiagrammet, når LDR detekterer enhver aktivitet, går output fra Op-amp IC lavt, og PNP-transistoren T1 begynder at lede. Derfor begynder LED'en at lyse, og de 555 timere IC bliver udløst. Her er 555 timer IC i Astable -tilstand, og en forudindstillet tidsforsinkelse leveres af R3, R5 og C1. Så når en person eller et objekt kommer ind i det forbudte område, vil hans skygger blive registreret af LDR, og kredsløbet udløser alarmen.