Світлодіоди з контролем температури за допомогою lm35

Сьогодні ми будуємо просту, але дуже корисну схему, використовуючи датчик температури LM35. У цій схемі ми збираємося керувати світлодіодами відповідно до температури навколо. Якщо температура перевищує певний рівень (50 градусів у цій схемі), тоді червоний світлодіод буде світитися автоматично, інакше жовтий світлодіод залишатиметься нижче цієї температури. Це порогове значення температури можна встановити, регулюючи змінний резистор в ланцюзі, відповідно до вимог.

Цей контур з контрольованою температурою може бути корисним багатьма способами, наприклад, він може працювати як індикатор температури або може спрацьовувати будь-який пристрій, такий як вентилятор або сигналізація, за певної температури. Він також може працювати як пожежна сигналізація, якщо ви встановите граничну температуру дуже високою, як 100 градусів Цельсія. У цій схемі ви також дізнаєтесь про те, як використовувати датчик LM35 у будь-якій схемі. LM35 є дуже популярним і недорогим датчиком температури, який зазвичай використовується як цифровий термометр або для вимірювання температури.

Необхідні компоненти:

• 9 В акумулятор
• IC 7805
• Датчик температури LM35
• Операційний підсилювач LM358
• Резистор 10 кОм (3)
• Резистор 1 кОм (3)
• Змінний резистор 10k
• Світлодіоди (червоний та жовтий)
• Транзистор NPN BC547 (2)

Датчик температури LM35:

LM35 - це триполюсний транзисторний пристрій. Він має VCC, GND та OUTPUT. Цей датчик забезпечує змінну напругу на виході залежно від температури. “LM35” забезпечує вихід у градусах Цельсія і може відчувати температуру до 150 градусів Цельсія.

На кожне підвищення температури +1 градуса буде вища напруга на + 10 мВ на вихідному штифті. Отже, якщо температура 0 ° С, вихід датчика буде 0 В, якщо температура 10 ° С, вихід датчика буде + 100 мВ, якщо температура 25 ° С, вихід датчика буде + 250 мВ.

Налаштування опорної напруги для підсилювача LM358:

Тут ми використали Op-amp LM358 для порівняння вихідної напруги LM35 з опорною напругою. Як уже згадувалося, ми встановили схему для порогової напруги 50 градусів, тому, щоб спрацьовувати операційний підсилювач на 50 градусів, нам потрібно встановити опорну напругу 0,5 вольта, оскільки при температурі 50 градусів вихідна напруга LM35 буде 0,5 вольта або 500 мВ. Еталонна напруга - це напруга на виводі No 2 LM358 (схема схеми наведена нижче).

Тепер для встановлення опорної напруги ми створили схему дільника напруги, використовуючи резистор R1 і змінний резистор RV1 10k. Використовуючи наведені вище формули, ви можете відповідно встановити опорну напругу та змінити порогову температуру. Як встановити температуру 50 градусів за Цельсієм як значення спрацьовування, ви можете встановити потенціометр приблизно на 8k: 2k, наприклад:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(тут R2 - друга частина потенціометра: 2k Ом і R1 - R1 + перша частина потенціометра: 10k + 8k)

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

Операційний підсилювач LM358:

Операційні підсилювачі також відомі як компаратори напруги. Коли напруга на неінвертуючому вході (+) вище напруги на інвертуючому вході (-), тоді вихід компаратора є високим. І якщо напруга інвертуючого входу (-) вище, ніж неінвертуючий кінець (+), тоді вихідний сигнал НИЗКИЙ. Дізнайтеся більше про роботу операційного підсилювача тут.

LM358 - це подвійний малошумний операційний підсилювач, який має два незалежних компаратори напруги всередині. Це підсилювач загального призначення, який можна налаштувати в багатьох режимах, таких як компаратор, літо, інтегратор, підсилювач, диференціатор, режим інвертування, неінвертуючий режим тощо.

Кругова діаграма:

Робоче пояснення:

Робота з цим проектом з регулюванням температури є простою. Акумулятор загального призначення 9 В використовується для живлення всієї схеми, а IC7805 - для регульованого живлення 5 В ланцюга. Коли температура нижче 50 градусів Цельсія, тоді жовтий світлодіод залишається увімкненим, а ЧЕРВОНИЙ - вимкненим. Коли температура нижче 50 градусів, вихід LM358 залишається НИЗКИМ, а Q1 залишається в вимкненому стані, а транзистор Q2 залишається в увімкненому стані.

Зараз, коли температура навколишнього середовища перевищує 50 градусів Цельсія, вихідна напруга LM35 на виводі 2 також перевищує 0,5 вольта або 500 мВ. Вихід LM35 підключений до виводу 3 підсилювача LM358. І оскільки ми встановили еталонну напругу (напруга на виводі 2 LM358) на 0,5 вольт, то тепер напруга на виводі 3 (неінвертуючий вхід) стає вищою, ніж напруга на виводі 2 (інвертуючий вхід) і на виході операційного підсилювача LM358 (PIN 1) стає ВИСОКИМ. Вихід LM358, підключений до основи транзистора NPN Q1, тому Q1 також увімкнеться, і червоний світлодіод почне світитися. У той же час база транзистора Q2 заземлюється, а Q2 вимикається, а жовтий світлодіод також вимикається. Отже, ось як схема виявляє обмеження температури і вказує, світячи червоним світлодіодом.

У демонстраційному відео нижче, ми використали паяльник, щоб нагріти навколишнє поблизу датчика температури LM35, перевірте його.