Automatické pouličné osvetlenie: 8 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Jednoduchý projekt, ale účinný z hľadiska úspory energie. Často sa to stáva počas dňa, keď sú pouličné svetlá zapnuté, kým si to niekto nevšimne, čo vedie k obrovskej strate energie.

Zoznam hardvérových komponentov:

1) Rezistor závislý na svetle (LDR) - 8 mm

2) Tranzistor 2N2222 - kovový obal

3) 2 -kolíkové skrutkové konektory (PCB)

4) DC konektor samica

5) 40 -kolíkové prepojovacie vodiče medzi mužom a mužom (2,54 mm)

6) Napájanie 12 V

7) Rezistor 100K

8) 8 mm 0,75 W Super Bright StrawHat biela LED

9) Posuvný spínač - montáž na DPS (rozstup 0,1 palca)

10) Breadboard

ALEBO

Bodkovaná PCB na všeobecné použitie

Nástroje (potrebné iba pri vytváraní obvodu na bodkovanej doske namiesto na doske):

1) Soldron - spájkovačka 25W 230V

2) Spájkovací drôt

3) Stripper & Cutter

Použitý softvér:

1. Proteus - na simuláciu obvodu

2. Fritzing - pre návrh obvodov breadboard

Krok 1: Fotorezistor alebo svetlo závislý odpor LDR

Fotorezistor alebo svetlo závislý odpor LDR je súčiastka citlivá na svetlo. Keď naň dopadne svetlo, odpor sa zmení.

Hodnoty odporu LDR alebo fotorezistora sa v tme zmenia na niekoľko megaohmov (MΩ) a potom pri jasnom svetle klesnú na niekoľko stoviek ohmov. S tak širokými variáciami odporu sa LDR ľahko používajú v mnohých aplikačných obvodoch. Tu použijeme LDR na automatické ovládanie ukážky pouličného osvetlenia.

Krok 2: Tranzistory

Na rozdiel od odporov, ktoré presadzujú lineárny vzťah medzi napätím a prúdom, sú tranzistory nelineárne zariadenia. Majú štyri odlišné režimy prevádzky, ktoré opisujú prúd, ktorý nimi preteká. (Keď hovoríme o prúde prúdu cez tranzistor, zvyčajne máme na mysli prúd tečúci z kolektora na vysielač NPN.)

Štyri prevádzkové režimy tranzistora sú: Sýtosť - Tranzistor funguje ako skrat alebo uzavretý spínač. Prúd voľne prúdi z kolektora do emitora. Odpojenie-tranzistor funguje ako otvorený obvod alebo otvorený vypínač. Z kolektora do emitora netečie žiadny prúd. Aktívny - prúd z kolektora do emitora je úmerný prúdu, ktorý tečie do základne. Spätne aktívny-Rovnako ako aktívny režim, prúd je úmerný základnému prúdu, ale prúdi opačne. Prúd prúdi z emitora do kolektora (nie presne na to boli účelové tranzistory navrhnuté).

Tu v tejto aplikácii bude NPN tranzistor 2n2222 pracovať v režimoch nasýtenia (uzavretý spínač) a cut-off (otvorený spínač). K dispozícii sú varianty 2n2222 v plastovej (TO-92) a kovovej (TO-18) forme. Použil som kovový, pretože väčšia kapacita prúdovej manipulácie od kolektora k emitoru (max. 800 mA).

Krok 3: Schéma zapojenia

Krok 4: Počas prítomnosti svetla

Keď je počas dňa svetlo, odpor voči LDR klesá. Vďaka tomu je napätie na základni nižšie ako 0,6 V, a tak sa tranzistor pohybuje v režime prerušenia-z kolektora do vysielača neprúdi žiadny prúd, ktorý funguje ako otvorený spínač.

Krok 5: Počas neprítomnosti svetla

Keď intenzita svetla začne klesať, potom sa zvýši odpor LDR. Vďaka tomu je napätie na základni vyššie ako 0,6 V, a tak sa tranzistor pohybuje v režime sýtosti - prúd prúdi z kolektora do vysielača a funguje ako uzavretý spínač.

Krok 6: Simulácia

Tu si môžete stiahnuť ldr_streetLight. DSN a otvoriť ho v softvéri proteus na simuláciu.

Krok 7: Breadboarding

Implementujte obvod na doske na testovanie alebo vytvorte obvod na bodkovanej doske

Krok 8:

Referencie:

en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor

www.farnell.com/datasheets/296640.pdf

www.onsemi.com/pub/Collateral/P2N2222A-D. P…

en.wikipedia.org/wiki/Tranzistor

en.wikipedia.org/wiki/2N2222