Detektor tame je jednostavno LDR (otpornik ovisan o svjetlu) koji generira kvadratni val. U ovom projektu generator četvrtastih valova razvijen je kao ASTABILNI MULTIVIBRATOR zasnovan na 555 Timer IC. Budući da se ovaj sklop prvenstveno temelji na principu rada LDR-a, prije daljnjeg razumijevanja ovog LDR kruga moramo dobiti osnovne detalje LDR-a. Donja slika prikazuje sliku različitih vrsta LDR-a.
Što je LDR?
LDR su izrađeni od poluvodičkih materijala kako bi im omogućili njihova svojstva osjetljiva na svjetlost. Postoji mnogo vrsta, ali jedan je materijal popularan i to je kadmij sulfid (CdS). Ovi LDR-ovi ili FOTO REISTORI rade na principu "Photo Conductivity". Ovo što kaže ovo načelo je da, kad god svjetlost padne na površinu LDR-a (u ovom slučaju), provodljivost elementa se povećava ili drugim riječima otpor LDR-a pada kad svjetlost pada na površinu LDR-a. Ovo svojstvo smanjenja otpora za LDR postiže se jer je svojstvo poluvodičkog materijala koji se koristi na površini.
Ovdje u ovom krugu detektora mraka, LDR je konfiguriran s 555 ASTABLE na takav način da 555 ASTABLE generira kvadratni val kad intenzitet svjetlosti padne ispod određene razine.
Komponente sklopa
- +5 do +10 opskrbni napon
- 555 IK
- Otpornik od 100KΩ
- Otpornik 22KΩ
- Otpornik 10KΩ
- 1MΩ lonac ili promjenjivi otpor
- 104 (100nF) kondenzator
- Tranzistor 2N3906
- LDR (bilo koje veličine)
- Zvučnik (25Ω, 0,5WATT) ili bilo koji drugi zvučnik.
Kružni dijagram
Iznad slika prikazuje shemu sklopa alarma detektora mraka. Nakon nekog promatranja sklop bi se trebao činiti vrlo sličnim ASTABILNOM MULTIVIBRATORU, to je zato što je sklop ASTABILNI MULTIVIBRATOR sa samo jednom modifikacijom. Ova se izmjena vrši na RESET pribadači (PIN4). U normalnom ASTABILNOM vibratoru ovaj je pin povezan na + 5V, ali budući da bismo u ovom slučaju trebali generirati puls pod uvjetom da nema svjetlosti, on nije povezan izravno na + 5v. Otpornička mreža osigurana na RESET pinu pruža virtualno uzemljenje tako da se nastavlja resetiranje IC-a i tako se izlaz kvadratnih valova zaustavlja u prisutnosti svjetlosti.
Tranzistor ovdje pokreće zvučnik jer zvučnik kojeg pokreće IC nije dobra ideja. Ovdje se zvučnik može zamijeniti LED-ima kako bi se stvorio izlazni odziv osvjetljenja. Dakle, kad se postave LED diode i padne mrak, imat ćemo sigurnosno svjetlo za slučaj nužde.
Tranzistor ovdje ne mora biti PNP obvezan, ali ga možete zamijeniti NPN-om, a pin priključci trebaju biti povezani u skladu s tim.
Radno
Prije nego što krenete u objašnjenje, treba pretpostaviti da je sklop uključen i da ne zuji u prisutnosti svjetlosti. Ovaj uvjet ne zujanja u prisutnosti svjetlosti može se postići podešavanjem posude za podešavanje od 1MΩ. Sada se u krugu može primijetiti razdjelnik napona s 1M, 100K s jedne i LDR s druge strane, pin za resetiranje spojen je u sredini. Kazalo se da je lonac za trimer podešen jer stvara dovoljni otpor na gornjoj grani razdjelnika napona da padne gotovo sav potencijal (+ 5v) u samoj gornjoj grani. To ostavlja virtualno tlo u sredini razdjelnika (reset pin). Budući da je RESET pin 555 aktiviran NISKOM RAZINOM, IC timer će se kontinuirano resetirati i tako neće biti izlaznog kvadratnog vala kakav bi trebao biti.Iz ovoga možemo zaključiti da će u prisutnosti svjetlosti 555 IC biti u potpunosti resetiran i ne daje izlaz.
Sad kad tama padne na LDR, otpor LDR-a drastično se povećava kako je objašnjeno u uvodu, ovo povećanje otpora u drugom kraku (onaj s LDR-om) djelitelja napona bit će dovoljno za promjenu omjera dijeljenja napona između dva grane odjeljka djelitelja napona. Jednom kad se to dogodi, potencijal na spoju kruga djelitelja napona poraste od 0V do 2V (približno). I slično tome raste napon na RESET pinu. Ovaj porast napona bit će dovoljan za podizanje 555IC iz načina resetiranja. Jednom kada se ovaj način resetiranja ukine, tajmer generira izlaz kvadratnih valova. Dakle, zaključuje se da kada jednom padne mrak na LDR, tajmer generira izlaz kvadratnih valova.
Kvadratni val koji generira tajmer dovodi se na PNP tranzistor za pogon zvučnika. Tako zvučnik emitira zvuk kao odgovor na kvadratni val.
Uobičajene pogreške
Zujanje čak i nakon podešavanja trim lonca ne prestaje.
- LDR bi mogao imati dovoljno otpora da stavi potencijal na pin za resetiranje. Stavite drugi otpornik od 100KΩ u seriju s loncem od 1MΩ.
- Provjerite je li RESET pin (PIN4) na bilo koji način slučajno spojen na + 5V šinu.
Nema zujanja ni u mraku.
- LDR možda ne razvija dovoljno potencijala na pinu za resetiranje. Stavite lonac u seriju s LDR-om i prilagodite ga da zazvoni.
Tranzistor se zagrijava.
- Provucite signal od 555 kroz otpor od 100Ω do baze tranzistora.