Vienkāršs gaismas sensors ar LED (analogs): 3 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiki!

Šajā pamācībā es jums parādīšu, kā izveidot vienkāršu gaismas sensoru ar LED.

Būtībā šī ķēde vienkārši ieslēdz gaismas diodi, kad tā ir pakļauta gaismai. Man šī shēma ir bezjēdzīga, jo ar to neko daudz nevar izdarīt, bet es domāju, ka kādam tas varētu šķist noderīgi.

1. darbība: komponentu izvēle

Komponentu saraksts:

• 2 x 560 omu rezistors
• 10k omu rezistors

• Neliela saules baterija (es to paņēmu no vecas ar saules enerģiju darbināmas dārza gaismas)

  Darba spriegums manā saules baterijā (saskaņā ar tā datu lapu) ir aptuveni 4,0 volti, lai gan, mērot, man bija 6,0 volti. Tāpēc es aprēķinos izmantoju 5,0 voltus kā darba spriegumu. (Manas saules baterijas datu lapa:

• Sarkana gaismas diode

  Ja vēlaties, varat izmantot dažādas krāsas, bet jums būs vēlreiz jāaprēķina rezistora vērtība citam LED

• BC 337-25 tranzistors (varat izmantot citu tranzistoru, ja tam ir vienādas elektriskās īpašības)

• 12 V līdzstrāvas transformators

  Es paņēmu savu transformatoru no vecā klēpjdatora lādētāja, kas man nodrošina 12 voltu un maks. 4,5 ampēri

• Lodēšanas protoboards

Rediģēt: Es pamanīju, ka mans transformators izvada 20 voltus, nevis 12 voltus. Ja ķēdē izmantojat 20 voltus, lūdzu, izmantojiet LED 1k omu rezistoru. Es tiešām atvainojos par savu kļūdu

Rezistoru vērtību aprēķināšana

Jūs varat izlaist šo daļu, ja nevēlaties zināt / ja jau zināt, kā aprēķināt komponentu rezistoru vērtības.

Tātad vispirms mums jāaprēķina LED rezistora vērtība ar šādu formulu: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = ieejas spriegums (mēs izmantojam 12 voltus)
• Ul = LED darba spriegums (sarkanā LED darba spriegums ir 1,7 - 2,0 volti)
• IL = LED darba strāva (gaismas diodes bieži izmanto darba strāvu 10 - 15 mA, bet es aprēķinos izmantoju 20 mA.)

(12V - 2V) / 0,020 A = 500 omi

Tātad mums ir nepieciešams 500 omu rezistors. Es izmantoju E12 sērijas rezistorus, tāpēc man nav 500 omu rezistora. Tāpēc es izmantoju 560 omus.

Pirms mēs aprēķinām tranzistora rezistoru, mums jāzina dažas lietas par mūsu izmantoto tranzistoru:

• Min. hFE = Minimālais strāvas pieaugums (Jūs varat meklēt pašreizējās pastiprinājuma vērtības no datu lapas, bet es aprēķinos izmantoju 100.)
• Ic = kolektora strāva (strāvas apjoms, ko kolektors saņem. Šajā gadījumā gaismas diodes dēļ tā iegūst aptuveni 20 mA.)

Tagad mēs varam aprēķināt tranzistora rezistoru. Mēs to varam izdarīt ar šādu formulu: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = ieejas spriegums (Kā jau teicu iepriekš, mana saules baterija nodrošina aptuveni 5 voltus, tāpēc mēs izmantojam šo vērtību.)

Ube = kolektora -emitera spriegums (parasti spriegums ir aptuveni 0,5 - 0,7 volti. Mēs izmantojam 0,7 voltus.)

Ib = bāzes strāva (mums jāaprēķina bāzes strāva minimālajai hFE vērtībai.)

Minimālās hFE vērtības formula: Ib = Ic / hFE

0,020 A / 100 = 0,0002 A = 0,2 mA

Tātad 0,2 mA ir minimālais strāvas daudzums, kas nepieciešams tranzistora darbībai. Es dubultoju minimālo pašreizējo vērtību, jo vēlos pārliecināties, ka tranzistors atveras, kad tas ir nepieciešams. Tāpēc es aprēķinos izmantoju 0,4 mA.

(5,0 V - 0,7 V) / 0,0004 A = 10 750 omi

Tātad mums ir nepieciešams 10,75 omu rezistors. E12 sērijā tuvākais ir 10k omi, bet es gribēju lielāku pretestību, ja gadījumā tranzistors nesprāgs, tāpēc sērijveidā izmantoju 10k omu un 560 omu rezistoru. (10k omi+ 560 omi = 10,56k omi.)

Ja vēlaties, varat izmantot arī 12k omu rezistoru.

2. solis: komponentu lodēšana

Tagad mums ir nepieciešams lodēt komponentus protoboardā. Iepriekš ir izkārtojums un shēma, ko izmantoju. Ja vēlaties, varat to mainīt.

Es pielodēju transformatoru pie tāfeles, izmantojot divus plānākus vadus, jo sākotnējie vadi bija pārāk biezi. Kad esat pabeidzis transformatora vadu lodēšanu, noteikti izolējiet to. Lai izolētu vadus, lūdzu, izmantojiet termiski saraušanās caurules. Man vairs nebija nevienas caurules, tāpēc vadu izolēju ar elektrisko lenti un uzsildīju.

Un pārliecinieties, ka lodēšanas laikā neveidojat aukstus savienojumus. Aukstie savienojumi nav piemēroti jūsu ķēdei.

3. darbība: pārbaudiet ķēdi

Kad esat pabeidzis lodēšanu, varat pārbaudīt ķēdi, pievienojot to sienai. Gaismas diodei jāizslēdzas, kad saules baterija ir pārklāta, un tai jāieslēdzas, kad saules baterija ir pakļauta gaismai.