Okruh alarmu dverí chladničky s použitím 555 a ldr

Samotný názov obvodu odvodzuje aplikáciu. Tento obvod spustí alarm, ak sú dvere chladničky dlho otvorené. Ak sú dvere chladničky otvorené, teplota v kabíne sa zvýši. Tento nárast teploty zaznamená termostat a pokúsi sa ochladiť kabínu. Vždy sa pokúsi udržiavať konštantnú teplotu systému. Kompresor bude nepretržite pracovať na odvádzaní tepla z kabíny, čo zvyšuje spotrebu energie z nádoby. Neustále používanie za týchto podmienok by tiež znížilo životnosť kompresora a pravdepodobne spôsobilo poruchu.

Preto je tento obvod alarmu dverí chladničky dobrým riešením, ktoré používateľa upozorní na dvere v dlhom otvorenom stave. Môžeme tiež nastaviť iný prednastavený čas, po ktorom musí byť vydaná zvuková indikácia. To sa tu deje pomocou univerzálneho časovača IC 555 v režime neuveriteľného multivibrátora a LDR. Len čo otvoríme dvierka chladničky, LDR ich zaznamená a spustí odpočítavanie pomocou časovača 555 a po nastavenom čase začnú bzučiaky pípať ako signál alarmu.

Požadované komponenty:

1. 555 časovač IC - 2č
2. 5 mm LDR - 1 č.
3. Bzučiak - 1Č.
4. Dióda (1N4007 alebo 1N4001) - 1č.
5. Kondenzátor, 47uF (elektrolytický) - 1č.
6. Kondenzátor, 0,1 uF (keramika) - 1 č.
7. Rezistory (10kὨ - 1; 470kὨ -1; 150kὨ -2; 100Ὠ -1)
8. Nepál
9. Pripojovacie vodiče

Schéma zapojenia a vysvetlenie alarmu dverí chladničky:

Dva časovače 555 sú pripojené v režime Astable multivibrator. Kľúčovými komponentmi v obvode sú LDR (Light Dependent Resistor) a časovač 555 IC.

LDR (rezistor závislý od svetla):

LDR pracuje na princípe fotovodivosti. Vodivosť materiálu vo vnútri prvku sa zvyšuje, keď nad ním dopadá svetlo. Pokiaľ ide o odolnosť, hodnota odporu klesá, keď nad ňu dopadá svetlo a v tmavom prostredí bude odpor veľký. Odpor je priamo úmerný svetlu nad materiálom, skontrolujte nasledujúcu tabuľku:

Existuje niekoľko typov LDR, napríklad 3 mm LDR, 4 mm LDR, 5 mm LDR, 7 mm LDR atď. Tu použitá časť je 5 mm LDR. Na základe vyššie uvedených údajov sme považovali odporový delič za 10k s 5mm LDR.

Časovač 555 v nestabilnej prevádzke:

Astabilný multivibrátor nemá stabilné stavy. Na základe časovacieho odporu a kondenzátora sa výstup pohybuje medzi vysokou a nízkou úrovňou.

Vzorce na výpočet časového oneskorenia sú uvedené nižšie, Čas (s) = 1,1 x (R2 + R3) x C1

Túto 555 časovaciu kalkulačku môžete tiež použiť na výpočet výstupných hodnôt.

Tu v tomto obvode alarmu otvorenia dverí chladničky sme použili dva integrované obvody 555, jeden na výpočet doby trvania otvorenia dverí chladničky, po ktorej by sa mal spustiť bzučiak, a druhý 555 integrovaný obvod na riadenie pípania bzučiaka.

Ďalej sme vypočítali časové oneskorenie spustenia bzučiaka a podľa toho vybrali hodnoty odporu. Tu Časové oneskorenie znamená dobu, po ktorú sú dvere chladničky otvorené. To sa deje pomocou prvých 555 IC v obvode.

Čas (s) = 1,1 × (620kὨ ± 5%) × 47uF Čas = 30,4 s teda, R2 = 150kὨ, R3 = 470kὨ v sérii a C1 = 47uF

Ďalej sme vypočítali časové oneskorenie pre druhú 555 IC, ktorá riadi časové obdobie pípania bzučiaka. V tomto prípade sa časové oneskorenie počíta ako, Čas (s) = 1,1 × (470kὨ ± 5%) × 0,1uF Čas = 0,5s z toho dôvodu, R5 = 470kὨ a C2 = 0,1uF (Bzučiak sa v tomto časovom rámci zapne a vypne)

Viac informácií o režime 555 Timer Astable multivibrator sa dozviete tu.

Fungovanie obvodu alarmu otvorenia dverí chladničky:

Celý obvod je napájaný 9V batériou. Keď sú dvere chladničky zatvorené, sú tmavé a odpor LDR je takmer 1 MὨ, ako je uvedené v údajovom liste. Výstupné napätie deliča potenciálu sa objaví na kondenzátore a zostáva v nabitom stave (napätie vyššie ako 2/3 Vcc), vďaka čomu je výstup NÍZKY. Keď otvoríme chladničku, svetlo dopadne na LDR, čo zníži odpor LDR a spôsobí vybitie kondenzátora, čo je v tejto RC kombinácii 30 sekúnd. Potom (napätie nižšie ako 2/3 Vcc) začne výstup oscilovať na určitej frekvencii a výstup je VYSOKÝ. Kondenzátor sa opäť nabíja a dosahuje prahovú hodnotu pokračujúcu vybitím kondenzátora. Takto to pokračuje, až kým sa odolnosť LDR nezvýši, čo sa stane pri nedostatku svetla (dvere sú zatvorené).

Toto spôsobí, že druhý časovač 555 osciluje a výstup sa stane HIGH a LOW, čo spôsobí pípanie bzučiaka pripojeného k výstupu v tvare, ktorý je kombinačnou príčinou oscilácií prvého časovača a vnútorného kmitania druhého časovača. Počas HIGH stavu prvého výstupu časovača dôjde k druhému resetovaniu hlavného časovača. Kondenzátor C2 sa teda nabíja (napätie vyššie ako 2/3 Vcc) a výstup ide NÍZKY. V krátkom rozpätí sa kondenzátor začne vybíjať (napätie nižšie ako 2 / 3Vcc) spôsobí, že výstup bude VYSOKÝ. Preto sa bzučiak pripojený k výstupu stane pulzným pípnutím.

Ďalej je uvedené ukážkové video pre tento obvod alarmu dverí chladničky.