Детектор темряви - це просто LDR (Світлозалежний резистор) генератор квадратних хвиль із взаємодією. У цьому проекті генератор квадратних хвиль розроблений як 555 таймер IC на основі ASTABLE MULTIVIBRATOR. Оскільки ця схема в основному заснована на принципі роботи LDR, перед тим, як іти далі, щоб зрозуміти цю схему LDR, ми повинні отримати основні деталі LDR. На малюнку нижче показано зображення різних типів LDR.
Що таке LDR?
LDR виготовляються з напівпровідникових матеріалів, щоб забезпечити їм чутливі до світла властивості. Існує багато видів, але популярним є один матеріал - це сульфід кадмію (CdS). Ці LDR або ФОТОРЕСТОРИ працюють за принципом “Фотопровідність”. Тепер, що говорить цей принцип, це те, що коли світло падає на поверхню LDR (у цьому випадку) провідність елемента збільшується або іншими словами опір LDR падає, коли світло падає на поверхню LDR. Ця властивість зменшення опору для LDR досягається, оскільки це властивість напівпровідникового матеріалу, що використовується на поверхні.
Тут, у цій схемі детектора темряви, LDR налаштовано на 555 ASTABLE таким чином, що 555 ASTABLE генерує квадратну хвилю, коли інтенсивність світла опускається нижче певного рівня.
Компоненти схеми
- Від +5 до +10 напруги живлення
- 555 СК
- Резистор 100 кОм
- Резистор 22 кОм
- Резистор 10 кОм
- 1MΩ горщик або змінний резистор
- 104 (100 нФ) конденсатор
- Транзистор 2N3906
- LDR (будь-який розмір)
- Динамік (25 Ом, 0,5 Вт) або будь-який інший динамік.
Кругова діаграма
На малюнку вище показано схему електричної сигналізації сповіщувача темряви. Після деякого спостереження схема повинна здатися дуже схожою на МАШИННИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР, тобто тому, що схема є МАЛИМИМ МУЛЬТИВІБРАТОРОМ лише з однією модифікацією. Ця модифікація проводиться за допомогою PIN-коду RESET (PIN4). У звичайному вібраторі ASTABLE цей штифт підключений до + 5 В, але оскільки в цьому випадку ми повинні генерувати імпульс за умови відсутності світла, він не підключається безпосередньо до + 5 В. Резисторна мережа, передбачена на штифті RESET, забезпечує віртуальне заземлення, щоб продовжувати скидати мікросхему, і таким чином вихід прямокутної хвилі зупиняється у присутності світла.
Тут транзистор керує динаміком, оскільки динамік, керований мікросхемою, не є гарною ідеєю. Динамік тут можна замінити світлодіодами, щоб створити вихідну реакцію освітлення. Отже, як тільки світлодіоди розмістяться і темрява настане, ми отримаємо аварійне резервне світло.
Транзистор тут не обов'язково повинен бути PNP, але його можна замінити NPN, і штифтові з'єднання повинні бути підключені відповідно.
Працює
Перш ніж переходити до пояснення, слід прийняти схему увімкненою і не гудіти у присутності світла. Цю умову відсутності гудіння у присутності світла можна досягти, відрегулювавши оброблювальний горщик 1 МОм. Тепер у схемі можна спостерігати дільник напруги з 1M, 100K з одного боку та LDR з іншого, штифт скидання підключений посередині. Кажуть, що горщик тримера відрегульований, оскільки для створення достатнього опору на верхній гілці дільника напруги, щоб знизити майже весь потенціал (+ 5v) у самій верхній гілці. Це залишає віртуальне заземлення в середині дільника (скидаючи штифт). Оскільки штифт RESET 555 спрацьовує НИЗЬКИЙ РІВЕНЬ, мікросхема таймера буде безперервно скидатися в режим, тому вихід квадратних хвиль не буде належним чином.З цього можна зробити висновок, що при наявності світла 555 ІС буде повністю скинуто і не забезпечує вихід.
Тепер, коли темрява падає на LDR, опір LDR різко зростає, як пояснено у вступі, цього збільшення опору у другій гілці (одна з LDR) дільника напруги буде достатньо, щоб змінити коефіцієнт розподілу напруги між двома гілки ділянки дільника напруги. Як тільки це трапляється, потенціал на стику схеми дільника напруги підвищується від 0 В до 2 В (приблизно). І так само напруга на штифті RESET зростає. Цього підвищення напруги буде достатньо, щоб вивести 555IC з режиму скидання. Як тільки цей режим скидання буде скасовано, таймер генерує вихід квадратної хвилі. Отже, робиться висновок, що як тільки на LDR падає темрява, таймер генерує вихід прямокутної хвилі.
Квадратна хвиля, що генерується таймером, подається на транзистор PNP для керування динаміком. Тож динамік видає звук у відповідь на квадратну хвилю.
Поширені помилки
Навіть після регулювання обробної каструлі гудіння не припиняється.
- LDR може мати достатній опір, щоб поставити потенціал на штифт скидання. Поставте ще один резистор 100KΩ послідовно з 1MΩ баком.
- Перевірте, чи штифт RESET (PIN4) випадково будь-яким чином підключений до рейки + 5V.
Немає гудіння навіть у темряві.
- LDR може розвивати недостатньо потенціалу на штифті скидання. Поставте горщик послідовно з LDR і відрегулюйте його, щоб гудіти.
Транзистор нагрівається.
- Проведіть сигнал 555 через резистор 100 Ом до основи транзистора.