Lumina stradală automată: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Un proiect simplu, dar eficient în ceea ce privește economia de energie. De multe ori se întâmplă în timpul zilei, luminile stradale sunt ținute aprinse până când cineva observă, ducând astfel la o cantitate imensă de pierderi de energie.

Lista componentelor hardware:

1) Rezistență dependentă de lumină (LDR) - 8 mm

2) 2N2222 Tranzistor - Pachet metalic

3) Conectori cu șurub cu 2 pini (PCB)

4) Conector DC Femelă

5) Sârme jumper de 40 pini la tată (2,54 mm)

6) Sursa de alimentare de 12V

7) Rezistor 100K

8) LED de 8 mm 0.75W Super Bright StrawHat LED alb

9) Comutator glisant - Montare PCB (pas 0,1 inch)

10) Pană de pâine

SAU

PCB punctat de uz general

Instrumente (necesare numai dacă se realizează un circuit pe PCB punctat în loc de panou):

1) Soldron - Fier de lipit 25W 230V

2) Sârmă de lipit

3) Dispozitiv de tăiat și decupat sârmă

Software folosit:

1. Proteus - pentru simularea circuitului

2. Fritzing - pentru proiectarea circuitelor de panouri de testare

Pasul 1: fotorezistor sau rezistență dependentă de lumină LDR

Un fotorezistor sau o rezistență dependentă de lumină LDR este o componentă sensibilă la lumină. Când lumina cade peste ea, atunci rezistența se schimbă.

Valorile rezistenței unui LDR sau fotorezistor se schimbă la mai mulți megaohmi (MΩ) în întuneric și apoi scad la câteva sute de ohmi în lumină puternică. Cu o variație atât de mare de rezistență, LDR-urile sunt ușor de utilizat în multe circuite de aplicații. Aici vom folosi LDR pentru a controla automat demonstrația Street Lights.

Pasul 2: tranzistoare

Spre deosebire de rezistențe, care impun o relație liniară între tensiune și curent, tranzistoarele sunt dispozitive neliniare. Au patru moduri de operare distincte, care descriu curentul care curge prin ele. (Când vorbim despre fluxul de curent printr-un tranzistor, de obicei ne referim la curentul care curge de la colector la emițătorul unui NPN.)

Cele patru moduri de funcționare a tranzistorului sunt: Saturație - Tranzistorul acționează ca un scurtcircuit sau un comutator închis. Curentul circulă liber de la colector la emițător. Cut-off - Tranzistorul acționează ca un circuit deschis sau întrerupător deschis. Nu curge curent de la colector la emițător. Activ - Curentul de la colector la emițător este proporțional cu curentul care curge în bază. Reverse-Active - La fel ca în modul activ, curentul este proporțional cu curentul de bază, dar circulă invers. Curentul curge de la emițător la colector (nu, exact, scopul pentru care au fost concepute tranzistoarele).

Aici, în această aplicație, tranzistorul NPN 2n2222 va fi operat în modurile Saturație (comutator închis) și Cut-off (comutator deschis). Există variante disponibile de 2n2222 sub formă de plastic (TO-92) și metal (TO-18). Am folosit unul metalic de la o capacitate de manipulare mai mare de la colector la emițător (max. 800 mA).

Pasul 3: Diagrama circuitului

Pasul 4: În timpul prezenței luminii

Când există lumină în timpul zilei, atunci rezistența LDR scade. Acest lucru face ca tensiunea la bază să fie mai mică de 0,6 V și astfel tranzistorul se deplasează în modul Cut-off - nu curge curent din colector către emițător acționând ca întrerupător deschis.

Pasul 5: În timpul absenței luminii

Când intensitatea luminii începe să scadă, crește rezistența LDR. Acest lucru face ca tensiunea la bază să fie mai mare de 0,6 V și astfel tranzistorul se mișcă în modul de saturație - curentul curge de la colector la emițător acționând ca întrerupător închis.

Pasul 6: Simulare

Puteți descărca ldr_streetLight. DSN furnizat aici și puteți deschide software-ul proteus pentru a simula.

Pasul 7: Breadboarding

Implementați circuitul pe panoul de testare pentru a testa sau construiți circuitul pe PCB punctat

Pasul 8:

Referințe:

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