GoodNightLight. Գիշերային լույսի պարզ միացում ՝ 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Հետևեք հեղինակի ավելին.

Մասին. Պուրդուի համալսարանի ասպիրանտ, կենսաբժշկական ինժեներ, էլեկտրոնիկայի սիրահար, մանկավարժ, որը փորձում է մի փոքր սովորել ճարտարագիտության և ծրագրավորման մասին: Ավելին ohoilett- ի մասին »

Բարև բոլորին, ես ձմռանը դասավանդում եմ Կենսագործիքավորման դասընթաց միջին դպրոցի աշակերտների համար ՝ որպես Purdue GERI (Gifted Education Resource Institute) մաս: Այս դասընթացում ես ուսանողներին ծանոթացնում եմ սխեմաների հիմունքներին և ինչպես ենք մենք օգտագործում սխեմաները կենսաբժշկական ճարտարագիտության մեջ: Ես պարզել եմ, որ գիշերային լույսը լավ ներածական շրջան է էլեկտրոնիկայի մասին սովորող ուսանողների համար: Այն ներառում է մի քանի հիմնական բաղադրիչ, ինչպիսիք են դիմադրիչները և LED- ները: Այն ներառում է նաև ավելի միջանկյալ բաղադրիչ, այն է `գործառնական ուժեղացուցիչը և օգտակար սենսորը, այն է` ֆոտոընդդիմադիրը: Շղթայի մեխանիզմը ցույց է տալիս ուսանողներին, թե ինչպես կարող ենք օգտագործել սխեմաները արտաքին աշխարհի հետ փոխազդելու և ինչ -որ արդյունք արտադրելու համար: Այս դեպքում գիշերային լույսը միանում է, երբ շրջակա միջավայրի լույսի մակարդակը նվազում է, և անջատվում է, երբ շրջապատող լույսի մակարդակը բարձրանում է: Բոլորը սիրում են տեսնել, թե ինչպես են LED- ները ինքնաբերաբար միանում և անջատվում: Ես ծնողներին ասացի, որ տարբեր դասեր կտեղադրեմ առցանց (և ես մի քանի ամիս հետ եմ մնում o_O- ից), ուստի ահա ես կգնամ առաջինի հետ: Հուսով եմ, որ ձեզ դուր կգա GoodNightLight- ի իմ Instructable- ը:

Քայլ 1. Ֆոտոռեզիստոր կամ լույսից կախված դիմադրություն (LDR)

Ֆոտոռեզիստորը պարզ բաղադրիչ է, որը դիմադրողական լույսի հետ փոխում է դիմադրությունը: Ռեզիստորը պարունակում է լուսազգայուն նյութեր, որոնք պատճառ են դառնում, որ նյութի դիմադրողականությունը նվազի ավելի մեծ լույսով (ավելի շատ լույս): Ընդհակառակը, նյութի դիմադրությունը մեծանում է նվազող լույսի ներքո (այն մթնում է): Ֆոտոսենսորը պատասխանատու է շրջակա լույսի փոփոխությունների հայտնաբերման համար, որոնք կաշխատեցնեն գիշերային լույսը: Ազատորեն չափեք ֆոտոռեզիստորի դիմադրությունը մուլտիմետրով `տեսնելու համար, թե ինչպես է փոխվում դրա դիմադրությունը, երբ ձեր մատով կամ այլ անթափանց օբյեկտով ծածկում և բացահայտում եք ֆոտոռեզիստորը:

Քայլ 2: Լարման բաժանարար

Լարման բաժանարարը դիմադրողական փոխարկիչին միանալու պարզ միջոց է, որը բաղադրիչ է, որը էներգիայի մեկ ձևը վերածում է դիմադրության: Այս շղթայում մեր դիմադրողական փոխարկիչը մեր ֆոտոռեզիստորն է: Լարման բաժանարարը բաղկացած է երկու ռեզիստորից `իրար հաջորդող (իրար հաջորդող): Լարման աղբյուրը, ինչպես մարտկոցը, միացված է բաժանարարի դիմադրողներից մեկին, իսկ մյուսը `գետնին: Լարման բաժանարարի հավասարումը հետևյալն է. Vout = Vin*R2 / (R2 + R1)

Ինչպես տեսնում ենք հավասարումից, R1 և R2- ն ուղղակիորեն որոշում են լարման բաժանարարի ելքը: Հավասարումը մի փոքր ավելի ուսումնասիրելով ՝ մենք տեսնում ենք, որ R2- ի աճով Vout- ը ավելի է մոտենում Վինին: Մեր նախորդ քայլին մենք նշեցինք, որ ֆոտոռեզիստորի դիմադրությունը մեծանում է շրջապատող լուսավորության նվազումով: Մենք մեր ֆոտոռեզիստորը կտեղադրենք այս լարման բաժանարարի R2 դիրքում:

Քայլ 3: Համեմատող և ելքային LED

Համեմատիչը պարզ միացում է, որը համեմատում է երկու լարման: Եթե լարվածությունը ոչ շրջվող մուտքի մոտ («+» նշանով op ուժեղացուցիչի մուտքը) ավելի մեծ է, քան շրջադարձային մուտքի լարումը («ամպ» -ի մուտքը «-» նշանով), ելքը համեմատիչը կմիացնի LED- ը: Եթե հակառակն է, ապա համեմատիչի ելքը LED- ն անջատելու է: Եթե նախկինում չեք օգտագործել LED- ները, իմացեք, որ դրանք լուսավորվում են, երբ դրանց միջով անցնում է փոքր հոսանք: Իմացեք ավելին LED- ների մասին այս հիանալի հրահանգից:

Մեր համեմատիչի համար մենք կօգտագործենք LM324 ուժեղացուցիչ: LM324- ը քառակի ուժեղացուցիչ է, ինչը նշանակում է, որ այն ունի 4 ուժեղացուցիչ, որոնք ներկառուցված են մեկ փաթեթում: Մեզ անհրաժեշտ կլինի միայն 4 ուժեղացուցիչներից մեկը: Լարացրեք LM324- ը, ինչպես ցույց է տրված սխեմատիկայում:

Քայլ 4: Եզրակացություններ և վերջին մտքեր

Այս խրատական ուսուցման մեջ ես ցուցադրել եմ պարզապես միացնելով լուսադիոդ ՝ շրջապատող լույսի փոփոխվող քանակությամբ: Խնդրում ենք օգտագործել ձեր ստեղծագործական կարողությունը այն իսկական «գիշերային լույսի» վերածելու համար:

Քայլ 5: Խնդիրների վերացում

1. Այս Instructable- ում ես խորհուրդ տվեցի ձեր ֆոտոընդդիմադիրի հետ միասին ավելացնել 10k դիմադրություն: Կախված ձեր ֆոտոընդդիմադիրի «անվանական» դիմադրությունից, կարող է անհրաժեշտ լինել, որ 10k դիմադրիչը փոխեք այլ բանի: Ես խորհուրդ կտայի չափել ֆոտոռեզիստորի դիմադրությունը ձեր բազմիմետրով, երբ ձեր ֆոտոռեզիստորը ենթարկվում է շրջակա միջավայրի և երբ սենսորը ծածկված է ինչ -որ օտար առարկայով: Դուք ցանկանում եք ընտրել մի շարք դիմադրություն, որն ավելի մեծ է, քան ֆոտոընդդիմադիրի դիմադրությունը, երբ այն ենթարկվում է շրջակա լույսի, բայց փոքր է, քան ֆոտոռեզիստորի դիմադրությունը, երբ այն ծածկված է: Օրինակ, իմ օգտագործած ֆոտոընդդիմադիրի համար այն դիմադրություն է, երբ շրջակա միջավայրի լույսի ներքո եղել է մոտ 8k: Երբ ես մատով ծածկեցի ֆոտոռեզիստորը, դրա դիմադրությունը բարձրացավ մինչև 48k:

2. Համոզված եղեք, որ դուք լարման բաժանարարները միացնում եք op amp- ի համապատասխան մուտքերին: Մեծ ուշադրություն դարձրեք 3 -րդ քայլի միացումներին:

3. Beգուշացեք LED- ի բեւեռականությունից: Ավելի կարճ ոտքը «բացասական» է և պետք է միանա գետնին: