Cum să proiectezi circuitul autonom al lămpii de noapte?

Învăța

Cele mai recente tehnici de automatizare sunt adoptate de câțiva oameni în casele lor. În această eră modernă, oamenii ar trebui să opteze pentru cele mai noi tehnici de automatizare pentru a-și ușura viața. În mod normal, în casele noastre, aprindem și stingem luminile manual. Acest lucru se întâmplă de obicei noaptea când ne culcăm pentru a dormi. Încălzirea globală este o problemă serioasă în aceste zile și orice lucru care contribuie la minimizarea încălzirii globale ar trebui încurajat. Becurile de economisire a energiei utilizate în trecut au produs carbon care era periculos pentru sănătate. Cu avansarea tehnologiei, Diode emitatoare de lumina (LED-urile) au fost inventate și au produs mai puțin carbon și, prin urmare, au contribuit la minimizarea încălzirii globale. Cererea de LED-uri crește rapid în zilele noastre, deoarece acestea nu sunt mult costisitoare și durează mai mult. În acest proiect, voi explica circuitul și principiul de funcționare al unei lămpi de noapte care va utiliza LED-urile de mare putere. LED-urile sunt rotite PE noaptea și se întorc automat OPRIT în timpul zilei.



Lampă automată de noapte

Cum să asamblați rezistența dependentă de lumină cu alte componente electronice?

Cea mai bună abordare pentru a începe orice proiect este de a face o listă de componente și de a trece printr-un scurt studiu al acestor componente, deoarece nimeni nu va dori să rămână în mijlocul unui proiect doar din cauza unei componente lipsă. Placa PCB este preferată pentru asamblarea circuitului pe hardware, deoarece dacă asamblăm componentele de pe placa de pană, acestea se pot detașa de acesta și circuitul va deveni scurt, prin urmare, este preferat PCB.



Pasul 1: Componente necesare (hardware)

  • Rezistență dependentă de lumină
  • Condensator 1uF
  • Rezistor 100k Ohm
  • Rezistor 1k Ohm
  • Potențiometru
  • BC548 Tranzistor
  • Tranzistor de putere TN2905A / MJE3055
  • Rezistor 470 Ohm (x4)
  • LED-uri (x25)
  • Clema bateriei
  • FeCl3
  • Placă de circuit imprimat
  • Hot Glue Gun

Pasul 2: Componente necesare (software)

  • Proteus 8 Professional (poate fi descărcat de pe Aici )

După descărcarea Proteus 8 Professional, proiectați circuitul de pe acesta. Am inclus aici simulări software, astfel încât să fie convenabil pentru începători să proiecteze circuitul și să facă conexiuni adecvate pe hardware.



Pasul 3: Studierea componentelor

Deoarece știm acum ideea principală din spatele proiectului și avem, de asemenea, o listă completă a tuturor componentelor, permiteți-ne să facem un pas înainte și să parcurgem un scurt studiu al tuturor componentelor.



Rezistor dependent de lumină: Un LDR este un rezistor dependent de lumină care își variază rezistența cu intensitatea luminii. Un modul LDR poate avea un pin de ieșire analogic, un pin digital de ieșire sau ambele. rezistența LDR este invers proporțională cu intensitatea luminii, ceea ce înseamnă intensitatea luminii mai mare, rezistența LDR mai mică. Sensibilitatea modulului LDR poate fi modificată utilizând un buton de potențiometru pe modul.

Rezistență dependentă de lumină

Tranzistor de putere: Un tranzistor poate îndeplini două sarcini. Într-un circuit, poate funcționa ca un amplificator sau ca întrerupător. Dacă funcționează ca amplificator, ia o cantitate foarte mică de curent de pe partea de intrare și amplifică acel curent pe partea de ieșire. Dacă funcționează ca un intrerupator un mic curent electric care trece printr-o parte a tranzistorului poate face ca curentul mai mare să curgă prin cealaltă parte a acestuia. Un tranzistor normal este utilizat în circuite simple în care se manipulează o cantitate mică de curent și un tranzistor de putere este utilizat în circuite complexe în care avem de-a face cu o cantitate mare de curent. Un tranzistor de putere poate transporta cantități mari de curent fără să sufle. De obicei, tranzistoarele de putere au radiatoare instalate în ele, astfel încât să poată absorbi căldură excesivă și să evite încălzirea tranzistorului.



2N3055 Tranzistor de putere

Placă de circuit imprimat: Placa PCB este utilizată la proiectarea circuitelor electronice. Un strat subțire de folie de cupru este prezent în partea superioară a PCB-ului, care este responsabil pentru conductivitate. PCB poate fi unilaterală, dublă sau multistrat. Gravura chimică care este explicată mai jos împarte stratul de cupru în linii conductoare separate denumite ca urme . Un circuit este realizat mai întâi pe software și apoi, după obținerea imprimării din acel circuit, este lipit pe placa PCB cu ajutorul lui Iron. Avantajul major al unui PCB este că componentele sunt lipite pe placă și nu sunt detașate de acesta până când nu sunt lipite manual.

Placă de circuit imprimat

LA BC547 este un tranzistor NPN. Deci, atunci când știftul de bază este ținut la sol, colectorul și emițătorul vor fi inversate și când semnalul este furnizat la bază, colectorul și emițătorul vor fi polarizate înainte. Valoarea câștigului acestui tranzistor variază de la 110 la 800. Capacitatea de amplificare a tranzistorului este determinată de această valoare de câștig. Nu putem conecta sarcina grea la acest tranzistor deoarece cantitatea maximă de curent care poate curge prin știftul colectorului este de aproape 500mA. Curentul trebuie aplicat pinului de bază pentru a polariza tranzistorul, acest curent (IB) ar trebui să fie limitată la 5mA.

BC547 Tranzistor

Pasul 4: Înțelegerea principiului de lucru

Circuitul este alimentat de o baterie de 9V DC. Cu toate acestea, un adaptor de curent alternativ la curent continuu poate fi, de asemenea, utilizat pentru a alimenta acest circuit, deoarece cerința noastră este de 9V DC. Tranzistorul BC547 funcționează într-un mod de saturație în acest circuit. Acestea sunt utilizate în scopuri de comutare în acest circuit și sunt responsabile pentru pornirea și oprirea LED-urilor. Există douăzeci și cinci de LED-uri de mare putere în circuit, prin urmare se folosește aici un tranzistor de putere, deoarece poate gestiona o cantitate mare de curent și este instalat un radiator, astfel încât căldura să fie disipată în aer prin acel radiator și tranzistorul nu este încălzit. Luminozitatea acestor LED-uri de mare putere este echivalentă cu un bec fluorescent care este suficient și luminează camera. Circuitul va fi asamblat pe PCB, iar LED-urile ar trebui plasate la o distanță rezonabilă, astfel încât să nu existe șanse de scurtcircuit și lumina să fie foarte bine distribuită în cameră.

Pasul 5: Lucrul circuitului

Circuitul este proiectat în așa fel încât LED-urile de mare putere să fie responsabile pentru controlul intensității luminii circuitului. Rezistorul dependent de lumină joacă un rol vital în circuit. Este responsabil pentru întoarcere PE și OPRIT LED-urile. LDR respectă principiul foto-conductivității. Rezistența LDR variază atunci când lumina cade pe ea. Când lumina cade pe LDR, rezistența scade și când este plasată în întuneric, rezistența crește. Prin urmare, comutarea LED-urilor depinde de rezistența LDR. În circuit sunt utilizate douăzeci și cinci de LED-uri. În prima conexiune, cinci LED-uri sunt aranjate în serie și împreună cu acestea se realizează cinci conexiuni paralele și fiecare conexiune are cinci LED-uri aranjate în serie.

Pasul 6: Simularea circuitului

Înainte de a face circuitul, este mai bine să simulați și să examinați toate citirile unui software. Software-ul pe care îl vom folosi este Proteus Design Suite . Proteus este un software pe care se simulează circuite electronice:

  1. După ce descărcați și instalați software-ul Proteus, deschideți-l. Deschideți o nouă schemă făcând clic pe ISIS pictogramă din meniu.

    ISIS

  2. Când apare noua schemă, faceți clic pe P pictogramă din meniul lateral. Aceasta va deschide o casetă în care puteți selecta toate componentele care vor fi utilizate.

    Schematică nouă

  3. Acum tastați numele componentelor care vor fi utilizate pentru realizarea circuitului. Componenta va apărea într-o listă din partea dreaptă.

    Selectarea componentelor

  4. În același mod, ca mai sus, căutați toate componentele. Ele vor apărea în Dispozitive Listă.

    Componente

Pasul 7: Diagrama circuitului

După asamblarea componentelor și cablarea lor, schema circuitului ar trebui să arate astfel:

Diagrama circuitului

Pasul 8: Realizarea unui aspect PCB

Deoarece vom face circuitul hardware pe un PCB, trebuie mai întâi să facem un layout PCB pentru acest circuit.

  1. Pentru a face aspectul PCB-ului pe Proteus, trebuie mai întâi să atribuim pachetele PCB fiecărei componente din schemă. pentru a aloca pachete, faceți clic dreapta pe componenta pe care doriți să o atribuiți și selectați Instrument de ambalare.
  2. Faceți clic pe opțiunea ARIES din meniul de sus pentru a deschide o schemă PCB.

    ARIES Design

  3. Din lista de componente, plasați toate componentele pe ecran într-un design la care doriți să arate circuitul dvs.
  4. Faceți clic pe modul de urmărire și conectați toți pinii pe care software-ul vă spune să îi conectați, arătând o săgeată.

Pasul 9: Asamblarea hardware-ului

Așa cum am simulat acum circuitul pe software și funcționează perfect. Acum, să mergem înainte și să plasăm componentele pe PCB. Un PCB este o placă cu circuite imprimate. Este o placă complet acoperită cu cupru pe o parte și complet izolantă de cealaltă parte. Realizarea circuitului pe PCB este comparativ un proces lung. După ce circuitul este simulat pe software și se realizează aspectul său PCB, aspectul circuitului este tipărit pe o hârtie de unt. Înainte de a așeza hârtia de unt pe placa PCB, folosiți un răzuitor pentru a freca placa, astfel încât stratul de cupru de la bord să fie micșorat din partea de sus a plăcii.

Îndepărtarea stratului de cupru

Apoi, hârtia de unt este plasată pe placa PCB și călcată până când circuitul este imprimat pe tablă (durează aproximativ cinci minute).

Calcat placa PCB

Acum, când circuitul este imprimat pe placă, acesta este scufundat în FeCl3soluție de apă fierbinte pentru a elimina cuprul suplimentar de pe placă, doar cuprul de sub circuitul tipărit va fi lăsat în urmă.

nu se poate șterge partiția Windows 10

Gravare PCB

După aceea frecați placa PCB cu racletul, astfel încât cablajul să fie proeminent. Acum găuriți găurile în locurile respective și așezați componentele pe placa de circuit.

Găuri de găurire în placa PCB

Lipiți componentele de pe placă. În cele din urmă, verificați continuitatea circuitului și dacă apare discontinuitate în orice loc, dezlipiți componentele și conectați-le din nou. Aplicați pistolul de lipit fierbinte pe bornele circuitului, astfel încât bateria să nu poată fi detașată dacă se aplică presiune.

Verificarea continuității circuitului

Pasul 10: Testarea circuitului

Acum, hardware-ul nostru este complet pregătit. Așezați hardware-ul la un loc adecvat pe masa laterală a patului și observați funcționarea circuitului în timpul nopții. Dacă LED-urile sunt comutate PE în întuneric, înseamnă că circuitul nostru funcționează corect. Acest hardware poate fi, de asemenea, fixat pe perete sau în orice loc adecvat lângă pat, astfel încât să existe suficientă lumină în cameră și dacă cineva dorește să verifice timpul de pe telefonul mobil, poate face asta cu ușurință. Durata de viață a bateriei poate scădea după o perioadă de timp, deci ar trebui monitorizată continuu și ar trebui înlocuită atunci când se usucă!