Αυτόματο φανάρι: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Ένα απλό έργο αλλά αποτελεσματικό όσον αφορά την εξοικονόμηση ενέργειας. Πολλές φορές συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ημέρας τα φώτα του δρόμου παραμένουν αναμμένα έως ότου κάποιος το παρατηρήσει οδηγώντας έτσι σε τεράστια ποσότητα ενέργειας.

Λίστα εξαρτημάτων υλικού:

1) Αντίσταση εξαρτώμενη από το φως (LDR) - 8mm

2) Τρανζίστορ 2N2222 - Μεταλλική συσκευασία

3) Συνδέσεις βιδών 2 ακίδων (PCB)

4) Υποδοχή DC Θηλυκό

5) Καλώδια 40 αρσενικών προς αρσενικά βραχυκυκλωτή (2,54 mm)

6) Τροφοδοσία 12V

7) Αντίσταση 100Κ

8) 8mm 0,75W Super Bright StrawHat White LED

9) Slide Switch - PCB Mount (Pitch 0,1 ίντσα)

10) Breadboard

Ή

Γενικής χρήσης Διάστικτο PCB

Εργαλεία (απαιτούνται μόνο εάν κάνετε κύκλωμα σε διάστικτο PCB αντί για breadboard):

1) Soldron - Συγκολλητικό σίδερο 25W 230V

2) Σύρμα συγκολλήσεων

3) Wire Stripper & Cutter

Λογισμικό που χρησιμοποιείται:

1. Proteus - για προσομοίωση κυκλώματος

2. Fritzing - για σχεδιασμό κυκλώματος σανίδων

Βήμα 1: Φωτοαντίσταση ή LDR που εξαρτάται από το φως

Η φωτοαντίσταση ή η εξαρτώμενη από το φως αντίσταση LDR είναι ένα στοιχείο που είναι ευαίσθητο στο φως. Όταν πέσει πάνω του φως, τότε η αντίσταση αλλάζει.

Οι τιμές αντίστασης ενός LDR ή φωτοαντίστασης μεταβάλλονται σε πολλά Megaohms (MΩ) στο σκοτάδι και στη συνέχεια πέφτουν σε μερικές εκατοντάδες ωμ σε έντονο φως. Με τόσο μεγάλη ποικιλία στην αντίσταση, τα LDR είναι εύκολα στη χρήση σε πολλά κυκλώματα εφαρμογής. Εδώ θα χρησιμοποιήσουμε το LDR για τον αυτόματο έλεγχο των δοκιμαστικών φώτων του δρόμου.

Βήμα 2: Τρανζίστορ

Σε αντίθεση με τις αντιστάσεις, οι οποίες επιβάλλουν μια γραμμική σχέση μεταξύ τάσης και ρεύματος, τα τρανζίστορ είναι μη γραμμικές συσκευές. Έχουν τέσσερις διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας, οι οποίοι περιγράφουν το ρεύμα που διέρχεται από αυτά. (Όταν μιλάμε για ροή ρεύματος μέσω ενός τρανζίστορ, συνήθως εννοούμε ρεύμα που ρέει από τον συλλέκτη στον πομπό ενός NPN.)

Οι τέσσερις τρόποι λειτουργίας τρανζίστορ είναι: Κορεσμός - Το τρανζίστορ λειτουργεί σαν βραχυκύκλωμα ή κλειστός διακόπτης. Το ρεύμα ρέει ελεύθερα από τον συλλέκτη στον εκπομπό. Αποκοπή-Το τρανζίστορ λειτουργεί σαν ανοιχτό κύκλωμα ή ανοιχτός διακόπτης. Δεν ρέει ρεύμα από συλλέκτη σε πομπό. Ενεργό - Το ρεύμα από τον συλλέκτη στον πομπό είναι ανάλογο με το ρεύμα που ρέει στη βάση. Αντίστροφη-Ενεργή-Όπως και η ενεργή λειτουργία, το ρεύμα είναι ανάλογο με το βασικό ρεύμα, αλλά ρέει αντίστροφα. Ρεύματα ρεύματος από πομπό σε συλλέκτη (όχι, ακριβώς, τα τρανζίστορ του σκοπού είχαν σχεδιαστεί).

Εδώ σε αυτήν την εφαρμογή το τρανζίστορ NPN 2n2222 θα λειτουργεί σε λειτουργίες κορεσμού (κλειστού διακόπτη) και λειτουργίας διακοπής (ανοιχτού διακόπτη). Υπάρχουν διαθέσιμες παραλλαγές του 2n2222 σε μορφή πλαστικού (TO-92) και μετάλλου (TO-18). Έχω χρησιμοποιήσει ένα μεταλλικό από την τρέχουσα ικανότητα χειρισμού από συλλέκτη σε πομπό (μέγ. 800 mA).

Βήμα 3: Διάγραμμα κυκλώματος

Βήμα 4: Κατά τη διάρκεια της παρουσίας του φωτός

Όταν υπάρχει Φως κατά τη διάρκεια της ημέρας, τότε η αντίσταση LDR μειώνεται. Αυτό κάνει την τάση στη βάση μικρότερη από 0,6V και έτσι, το τρανζίστορ κινείται σε λειτουργία διακοπής-κανένα ρεύμα δεν ρέει από τον συλλέκτη στον πομπό που λειτουργεί ως ανοιχτός διακόπτης.

Βήμα 5: Κατά την απουσία φωτός

Όταν η ένταση του Φωτός αρχίζει να μειώνεται, η αντίσταση LDR αυξάνεται. Αυτό κάνει την τάση στη βάση μεγαλύτερη από 0,6V και έτσι, το τρανζίστορ κινείται σε κατάσταση κορεσμού - το ρεύμα ρέει από τον συλλέκτη στον πομπό που λειτουργεί ως κλειστός διακόπτης.

Βήμα 6: Προσομοίωση

Μπορείτε να κατεβάσετε το ldr_streetLight. DSN που παρέχεται εδώ και να το ανοίξετε σε λογισμικό proteus για προσομοίωση.

Βήμα 7: Breadboarding

Εφαρμόστε το κύκλωμα στο breadboard για δοκιμή ή δημιουργήστε κύκλωμα σε διάστικτο PCB

Βήμα 8:

Βιβλιογραφικές αναφορές:

en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor

www.farnell.com/datasheets/296640.pdf

www.onsemi.com/pub/Collateral/P2N2222A-D. P…

en.wikipedia.org/wiki/Transistor

en.wikipedia.org/wiki/2N2222