Detektor tmy je jednoduše generátor čtvercových vln propojený s LDR (Light Dependent Resistor). V tomto projektu je generátor čtvercových vln vyvinut jako 555 časovač IC na bázi ASTABLE MULTIVIBRATOR. Jelikož tento obvod je primárně založen na principu fungování LDR, než budeme pokračovat v porozumění tomuto obvodu LDR, musíme získat základní podrobnosti o LDR. Obrázek níže ukazuje obrázek různých typů LDR.
Co je LDR?
LDR jsou vyrobeny z polovodičových materiálů, aby mohly mít své vlastnosti citlivé na světlo. Existuje mnoho druhů, ale jeden materiál je populární a je ním sulfid kademnatý (CdS). Tyto LDR nebo FOTO REISTORY pracují na principu „fotovodivosti“. Tento princip nyní říká, že kdykoli světlo dopadne na povrch LDR (v tomto případě), vodivost prvku se zvýší nebo jinými slovy odpor LDR klesá, když světlo dopadne na povrch LDR. Této vlastnosti snížení odporu pro LDR je dosaženo, protože je to vlastnost polovodičového materiálu použitého na povrchu.
Tady v tomto obvodu tmavého detektoru je LDR konfigurován s 555 ASTABLE takovým způsobem, že 555 ASTABLE generuje čtvercovou vlnu, když intenzita světla klesne pod určitou úroveň.
Součásti obvodu
- +5 až +10 napájecí napětí
- 555 IC
- 100KΩ rezistor
- Rezistor 22KΩ
- 10KΩ rezistor
- 1MΩ potenciometr nebo proměnný rezistor
- Kondenzátor 104 (100 nF)
- Tranzistor 2N3906
- LDR (libovolná velikost)
- Reproduktor (25 Ω, 0,5 WATT) nebo jakýkoli jiný reproduktor.
Kruhový diagram
Výše uvedený obrázek ukazuje schéma zapojení alarmu tmavého detektoru. Po určitém pozorování by se obvod měl zdát velmi podobný ASTABLE MULTIVIBRATOR, to je proto, že obvod je ASTABLE MULTIVIBRATOR pouze s jednou modifikací. Tato úprava se provádí na PIN RESETU (PIN4). V normálním vibrátoru ASTABLE je tento kolík připojen k + 5V, ale protože v tomto případě máme generovat puls za podmínky nepřítomnosti světla, není připojen přímo k + 5v. Síť rezistorů poskytovaná na pinu RESET poskytuje virtuální uzemnění, aby se pokračovalo v resetování IC, a tak se výstup čtvercové vlny zastaví za přítomnosti světla.
Tranzistor zde pohání reproduktor, protože reproduktor poháněný IC není dobrý nápad. Zde lze reproduktor nahradit LED diodami, aby se vytvořila výstupní odezva osvětlení. Jakmile budou LED diody umístěny a tma padne, budeme mít nouzové záložní světlo.
Tranzistor zde nemusí být povinný PNP, ale lze jej nahradit NPN a odpovídajícím způsobem by měla být připojena pinová připojení.
Pracovní
Před vysvětlením by měl být obvod považován za ZAPNUTÝ a v přítomnosti světla nebzučí. Této podmínky bez bzučení v přítomnosti světla lze dosáhnout úpravou trimovací nádoby 1MΩ. Nyní v obvodu lze pozorovat dělič napětí s 1M, 100K na jedné straně a LDR na druhé straně, resetovací kolík je připojen uprostřed. Trimr se říká, že je upraven, protože vytváří dostatečný odpor na horní větvi děliče napětí, aby poklesl téměř veškerý potenciál (+ 5 V) v samotné horní větvi. To ponechává virtuální půdu uprostřed děliče (resetovací kolík). Vzhledem k tomu, že pin RESET 555 je spuštěn na NÍZKÉ ÚROVNI, bude časovač IC trvale resetován, takže nebude existovat žádný obdélníkový výstup, jak by měl být.Z toho můžeme vyvodit závěr, že za přítomnosti světla bude 555 IC v úplném resetu a neposkytuje žádný výstup.
Nyní, když tma padá na LDR, odpor LDR se drasticky zvyšuje, jak je vysvětleno v úvodu, toto zvýšení odporu ve druhé větvi (jedna s LDR) děliče napětí bude stačit ke změně poměru sdílení napětí mezi těmito dvěma větve sekce děliče napětí. Jakmile k tomu dojde, potenciál na křižovatce obvodu děliče napětí vzroste z 0V na 2V (přibližně). A podobně stoupá napětí na pinu RESET. Toto zvýšení napětí bude dostatečné pro zvednutí 555IC z režimu resetování. Jakmile je tento resetovací režim zrušen, časovač generuje výstup pravoúhlé vlny. Takže se dospělo k závěru, že jakmile tma klesne na LDR, výstup obdélníkové vlny je generován časovačem.
Obdélníková vlna generovaná časovačem je přiváděna do PNP tranzistoru pro řízení reproduktoru. Reproduktor tedy vydává zvuk v reakci na obdélníkovou vlnu.
Běžné chyby
Bzučení se nezastaví ani po nastavení trimovací nádoby.
- LDR může mít dostatečný odpor, aby dal potenciál na resetovací kolík. Vložte další 100KΩ rezistor do série s potenciometrem 1MΩ.
- Zkontrolujte, zda není pin RESET (PIN4) náhodou jakýmkoli způsobem připojen na lištu + 5V.
Ani ve tmě se nic neozývá.
- LDR nemusí vyvíjet dostatečný potenciál na resetovacím kolíku. Vložte hrnec do série s LDR a upravte jej tak, aby bzučel.
Tranzistor se zahřívá.
- Signál 555 přiveďte 100Ω odpor k základně tranzistoru.