GoodNightLight: një qark i thjeshtë i dritës së natës: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:24

Ndiqni më shumë nga autori:

Rreth: Student i diplomuar në Universitetin Purdue, inxhinier biomjekësor, entuziast elektronik, edukator, duke u përpjekur të mësojë pak rreth inxhinierisë dhe programimit Më shumë rreth ohoilett »

Përshëndetje të gjithëve, unë jap një kurs Bioinstrumentacioni për nxënësit e shkollave të mesme në dimër si pjesë e Purdue GERI (Instituti i Burimeve të Arsimit të Dhuratë). Në këtë kurs, unë i prezantoj studentët me bazat e qarqeve dhe mënyrën se si i përdorim qarqet në Inxhinierinë Biomjekësore. Kam gjetur se drita e natës është një qark i mirë hyrës për studentët që mësojnë rreth elektronikës. Ai përfshin disa përbërës bazë si rezistorë dhe LED. Ai gjithashtu përfshin një përbërës më të ndërmjetëm, përkatësisht amplifikatorin operacional dhe një sensor të dobishëm, përkatësisht një fotorezistues. Mekanizmi i qarkut u tregon studentëve se si mund t'i përdorim qarqet për të bashkëvepruar me botën e jashtme dhe për të prodhuar një lloj prodhimi. Në këtë rast, drita e natës ndizet kur nivelet e dritës së ambientit ulen dhe fiket kur nivelet e dritës së ambientit rriten. Të gjithëve u pëlqen të shohin që LED -të ndizen dhe fiken automatikisht. Unë u thashë prindërve se do t'i postoja mësimet e ndryshme në internet (dhe unë jam disa muaj prapa o_O) kështu që ja ku shkoj me të parën! Shpresoj që të shijoni Udhëzimet e mia për GoodNightLight.

Hapi 1: Photoresistor ose Rezistenca e varur nga drita (LDR)

Një fotorezistues është një komponent i thjeshtë që ndryshon rezistencën me dritën e goditur. Rezistori përmban materiale fotosensitive që bëjnë që rezistenca e materialit të ulet me rritjen e dritës (më shumë dritë). Anasjelltas, rezistenca e materialit rritet me zvogëlimin e dritës (bëhet më e errët). Fotosensori është përgjegjës për zbulimin e ndryshimeve në dritën e ambientit, të cilat do të aktivizojnë dritën e natës. Ndjehuni të lirë të matni rezistencën e fotorezistorit me një multimetër për të parë sesi ndryshon rezistenca e tij kur mbuloni dhe zbuloni fotorezistencën me gishtin tuaj ose një objekt tjetër të errët.

Hapi 2: Ndarësi i tensionit

Një ndarës i tensionit është një mënyrë e thjeshtë e ndërlidhjes me një dhënës rezistent, i cili është një përbërës që përkthen një formë të energjisë në një rezistencë. Në këtë qark, dhënësi ynë rezistues është fotorezistuesi ynë. Ndarësi i tensionit përbëhet nga dy rezistorë në seri (të lidhur njëri pas tjetrit). Një burim tensioni, si një bateri, është i lidhur me një nga rezistorët në ndarës dhe rezistori tjetër është i lidhur me tokën. Ekuacioni për një ndarës të tensionit është si më poshtë: Vout = Vin*R2 / (R2 + R1)

Siç mund ta shohim nga ekuacioni, R1 dhe R2 përcaktojnë drejtpërdrejt daljen e ndarësit të tensionit. Duke shqyrtuar ekuacionin pak më tej, ne shohim që ndërsa rritet R2, Vout afrohet më shumë me Vin. Ne përmendëm në hapin tonë të mëparshëm se rezistenca e fotorezistencës rritet me zvogëlimin e dritës së ambientit. Ne do ta vendosim rezistencën tonë fotografike në pozicionin R2 të këtij ndarësi të tensionit.

Hapi 3: LED krahasues dhe dalës

Një krahasues është një qark i thjeshtë që krahason dy tensione. Nëse voltazhi në hyrjen jo-përmbysëse (hyrja e op amp-it me shenjën "+") është më e madhe se voltazhi në hyrjen përmbysëse (hyrja e op amp-it me shenjën "-"), dalja e Krahasuesi do të ndizet LED. Nëse e kundërta është e vërtetë, dalja e krahasuesit do të fikë LED -in. Nëse nuk keni përdorur LED më parë, dijeni se ato ndizen kur kalon një rrymë e vogël nëpër to. Mësoni më shumë rreth LED -ve nga ky udhëzues i shkëlqyeshëm.

Për krahasuesin tonë, ne do të përdorim një përforcues LM324. LM324 është një përforcues kuadrat, që do të thotë se ka 4 amplifikatorë të integruar në një paketë të vetme. Do të na duhet vetëm një nga 4 amplifikatorët. Lidhni LM324 siç tregohet në skemë.

Hapi 4: Përfundimet dhe Mendimet Përfundimtare

Në këtë udhëzues, unë kam demonstruar thjesht ndezjen e një LED me sasi të ndryshueshme të dritës së ambientit. Ju lutemi përdorni krijimtarinë tuaj për ta kthyer atë në një "dritë nate" të vërtetë.

Hapi 5: Zgjidhja e problemeve

1. Në këtë Instructable, unë rekomandova shtimin e një rezistence 10k në seri me fotorezistuesin tuaj. Në varësi të rezistencës "nominale" të rezistencës së fotos, mund t'ju duhet të ndryshoni rezistencën 10k në diçka tjetër. Unë do të rekomandoja matjen e rezistencës së fotorezistorit me multimetrin tuaj kur fotorezistuesi juaj ekspozohet në ambient dhe kur sensori është i mbuluar nga ndonjë objekt i huaj. Ju dëshironi të zgjidhni një rezistencë seri që është më e madhe se rezistenca e fotorerezistorit kur është e ekspozuar ndaj dritës së ambientit, por më e vogël se rezistenca e fotorerezistorit kur është e mbuluar. Për shembull, për fotorezistonin që kam përdorur, është rezistenca kur ekspozohet ndaj dritës së ambientit ishte rreth 8k. Kur mbulova rezistencën e fotografisë me gisht, rezistenca e saj u rrit në 48k.

2. Sigurohuni që lidhni ndarësit e tensionit me hyrjet e duhura të amplifikatorit op. Kushtojini vëmendje lidhjeve në Hapin 3.

3. Kini kujdes nga polariteti i LED. Këmba më e shkurtër është "negative" dhe duhet të lidhet me tokën.