Budeme stavať jednoduchý obvod snímania svetla alebo detektor svetla pomocou LDR - odporového snímača svetla, ktorý bude riadiť ZAPNUTIE-VYPNUTIE systému súvisiace s intenzitou svetla, ktoré na neho dopadá.
Požadované komponenty:
- LDR (rezistor závislý od svetla)
- Tranzistor BC547
- LED
- Batéria 9V DC
- Potenciometer (5KΩ)
- Rezistor (1KΩ)
- Pripojovací drôt
- Nepál
LDR (rezistor závislý od svetla):
Existuje veľa fotosenzorov, ale veľmi častým, lacným a ľahko použiteľným je LDR, ktorý funguje efektívne aj v drsných podmienkach.
LDR je tiež známy ako fotoodpor, pretože jeho odpor sa mení v závislosti na variácii fotónov alebo svetla, ktoré na ne dopadá. LDR sa väčšinou vyrábajú pomocou sulfidu kademnatého (CdS), ktorý je polovodičovým materiálom. Ako je vidieť na obrázku nižšie, LDR je dvojkoncové zariadenie s kľukatými chodníkmi z jedného konca na druhý. Má izolačnú vrstvu zhora dole je CdS.
V tme je odpor LDR veľmi vysoký v rozsahu MΩ, ktorý sa pri vystavení svetlu znižuje. Symbol LDR a jeho obrazový vzťah k svetlu a odporu je uvedený nižšie.
Schéma zapojenia snímača svetla:
Obvod detektora svetla je veľmi jednoduchý a ľahko zostaviteľný s veľmi malým počtom komponentov. Ako vidíte na schéme zapojenia LDR, dá sa rozlíšiť ako dva menšie obvody; a) Delič napätia vyrobený pomocou LDR (LDR1) a potenciometra (RV1) b) Výstup (LED D1) v našom spínacom obvode vyrobený pomocou tranzistora BC547 Q1.
Obvod deliča napätia rozdelí celkovú hodnotu VCC = 9 V DC na dve sady napäťovej úrovne pomocou dvoch sád rezistorov, čo umožňuje dať určitú časť celkového vstupu na výstup. V našom prípade bude napätie na RV1 dané tranzistoru Q1.
Poďme pochopiť časť a) Delič napätia a jeho jednoduchý výpočet:
Všeobecný vzorec na výpočet výstupu deliča napätia V O s odporom R1 a R2 a vstupu V IN: -
Pre výpočet Vo (V R2) musíme brať do úvahy R2 delené súčtom dvoch odporov R1 a R2 vynásobené celkovým vstupným napätím V IN;
Vo = × V IN
Podobne v našom obvode musíme vypočítať o / p napätie deliča napätia, tj. V RV1,
V RV1 = × V IN
Vyššie uvedený vzorec je možné presne použiť pre pevnú hodnotu.
Avšak v našom prípade, keď je svetlo detekované LDR a LED svieti, je výsledkom:
V IN = 9V, RV1 = 1k Ω (poloha banky), V RV1 = 0,7 V; R LDR1 = 11857 Ω (≈11k Ω -12k Ω)
Tu sme použili premenný rezistor RV2, aby sme vybrali citlivosť LDR na vypnutie v tme, to znamená, že môžeme zvoliť, ako rýchlo alebo pri akej intenzite svetla by sa mala LED vypnúť. Toto je veľmi efektívny spôsob a veľa našej potreby a účelu svetla sa dá dosiahnuť použitím variabilného hrnca. Hrniec nám poskytuje flexibilitu pri rozhodovaní o prahovom napätí podľa rôznych aplikácií.
Časť b) je jednoduchý obvod zapínania a vypínania tranzistorov. Ako vieme, tranzistor BC547 sa zapol, keď je jeho napätie základne - emitor ≥0,7 V, a bude vypnutý, ak <0,7 V.
Vyššie uvedený obrázok zobrazuje simuláciu tohto obvodu LDR, keď je tma, LED dióda zostáva zhasnutá a keď je svetlo, LED sa rozsvieti.