LED diode kontrolirane temperaturom pomoću lm35

Danas gradimo jednostavan, ali vrlo koristan krug pomoću senzora temperature LM35. U ovom ćemo krugu upravljati LED-ima prema temperaturi oko. Ako temperatura prijeđe određenu razinu (50 stupnjeva u ovom krugu), tada će crveni LED svijetliti automatski, inače žuti LED ostaje uključen ispod te određene temperature. Ova vrijednost praga temperature može se postaviti podešavanjem promjenjivog otpora u krugu, prema zahtjevu.

Ovaj krug svjetla s kontroliranom temperaturom može biti koristan na mnogo načina, poput toga što može raditi kao indikator temperature ili može pokrenuti bilo koji uređaj poput ventilatora ili alarma iznad određene temperature. Može raditi i kao požarni alarm ako postavite prag temperature vrlo visok poput 100 stupnjeva Celzijusa. U ovom ćete krugu također naučiti kako koristiti LM35 senzor u bilo kojem krugu. LM35 je vrlo popularan i jeftin temperaturni senzor koji se obično koristi kao digitalni termometar ili za mjerenje temperature.

Potrebne komponente:

• 9v baterija
• IC 7805
• Senzor temperature LM35
• Op-pojačalo LM358
• Otpornik od 10 k ohma (3)
• Otpornik od 1 k ohma (3)
• Promjenjivi otpornik 10k
• LED (crvena i žuta)
• NPN tranzistor BC547 (2)

Osjetnik temperature LM35:

LM35 je tropolni tranzistorski uređaj. Ima VCC, GND i IZLAZ. Ovaj senzor daje promjenjivi napon na izlazu na temelju temperature. "LM35" daje izlaz u Celzijevim stupnjevima i može osjetiti temperaturu do 150 Celzijevih stupnjeva.

Za svaki porast temperature od +1 stupnjeva bit će + 10mV viši napon na izlaznom zatiču. Dakle, ako je temperatura 0◦C, izlaz senzora će biti 0V, ako je temperatura 10◦C, izlaz senzora će biti + 100mV, ako je temperatura 25◦C, izlaz senzora će biti + 250mV.

Postavljanje referentnog napona za Op-amp LM358:

Ovdje smo koristili Op-amp LM358 za usporedbu izlaznog napona LM35 s referentnim naponom. Kao što je spomenuto, postavili smo krug za prag napona 50 stupnjeva, pa da bismo aktivirali opcijsko pojačalo na 50 stupnjeva, moramo postaviti referentni napon na 0,5 volta, jer će na temperaturi od 50 stupnjeva LM35 izlazni napon biti 0,5 volta ili 500mV. Referentni napon je napon na kontaktu br. 2 LM358 (vidi donju shemu spojeva).

Sada smo postavili referentni napon, stvorili smo krug djelitelja napona pomoću otpora R1 i promjenjivog otpora RV1 od 10 k. Korištenjem gornjih formula možete u skladu s tim podesiti referentni napon i možete promijeniti temperaturnu granicu. Kao da postavite temperaturu od 50 Celzijevih stupnjeva kao okidačku vrijednost, potenciometar možete postaviti približno na 8k: 2k poput:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(ovdje je R2 drugi dio potenciometra: 2k ohm i R1 je R1 + prvi dio potenciometra: 10k + 8k)

Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5v

Op-pojačalo LM358:

Op-pojačala su također poznata i kao Naponski komparatori. Kada je napon na neinvertirajućem ulazu (+) veći od napona na invertirajućem ulazu (-), tada je izlaz komparatora visok. A ako je napon invertirajućih ulaza (-) veći od neinvertiranog kraja (+), tada je izlaz NISAK. Ovdje saznajte više o radu op-pojačala.

LM358 je dvostruko operativno pojačalo s niskom razinom buke koje u sebi ima dvije neovisne usporednice napona. Ovo je opće namjena opcijskog pojačala koje se može konfigurirati u mnogim načinima poput usporedbe, ljeta, integratora, pojačala, diferencijatora, invertirajućeg načina, neinvertirajućih načina itd.

Kružni dijagram:

Radno objašnjenje:

Rad s ovim projektom svjetla s kontroliranom temperaturom je jednostavan. 9v baterija opće namjene koristi se za napajanje cijelog kruga, a IC7805 koristi se za osiguravanje regulirane 5v opskrbe krugom. Kad je temperatura ispod 50 Celzijevih stupnjeva, žuta LED lampica ostaje UKLJUČENA, a CRVENA ostaje isključena. Kada je temperatura ispod 50 stupnjeva, izlaz LM358 ostaje NISAK, a Q1 ostaje u isključenom stanju, a tranzistor Q2 ostaje u uključenom stanju.

Sada kada temperatura okoline prelazi 50 Celzijevih stupnjeva, izlazni napon LM35 na pinu 2 također prelazi 0,5 volta ili 500mV. Izlaz LM35 spojen je na pin 3 Op-pojačala LM358. I kako smo postavili referentni napon (napon na pin 2 LM358) na 0,5 volta, tako sada napon na Pin 3 (neinvertirajući ulaz) postaje veći od napona na Pin 2 (invertirajući ulaz) i izlaz opampa LM358 (PIN 1) postaje VISOKO. Izlaz LM358 spojen na bazu NPN tranzistora Q1, tako da Q1 također postaje UKLJUČEN i crvena LED dioda počinje svijetliti. Istodobno se baza tranzistora Q2 uzemljuje i Q2 se isključuje, a žuta LED također isključuje. Dakle, tako krug prepoznaje temperaturnu granicu i ukazuje svijetli crvenom LED diodom.

U donjem demonstracijskom videozapisu koristili smo lemilo za zagrijavanje okolnog senzora temperature u blizini LM35, provjerite.