Прост сензор за светлина със светодиод (аналогов): 3 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Здравейте!

В тази инструкция ще ви покажа как да направите прост сензор за светлина с LED.

По принцип тази верига просто включва светодиода, когато е изложен на светлина. За мен тази схема е някаква безполезна, защото не можете да направите много с това, но мисля, че някой може да намери това за полезно.

Стъпка 1: Избор на компоненти

Списък на компонентите:

• 2 x 560 ома резистор
• 10k ом резистор

• Малка слънчева клетка (взех моята от стара градинска светлина със слънчева енергия)

  Работното напрежение на моята слънчева клетка (според нейния лист с данни) е около 4.0 волта, въпреки че имах 6.0 волта, когато го измервах. Ето защо използвам 5.0 волта като работно напрежение за моите изчисления. (Информационният лист на моята слънчева клетка:

• Червен светодиод

  Можете да използвате различни цветове, ако искате, но ще трябва да изчислите отново стойността на резистора за различен светодиод

• Транзистор BC 337-25 (Можете да използвате различен транзистор, ако има същите електрически свойства)

• 12 VDC трансформатор

  Взех трансформатора си от старо зарядно устройство за лаптоп, което ми осигурява 12 волта и макс. 4.5 ампера

• Прото платка за спойка

Редактиране: Забелязах, че трансформаторът ми извежда 20 волта вместо 12 волта. Ако използвате 20 волта във вашата верига, моля, използвайте 1k ом резистор за вашия светодиод. Наистина съжалявам за грешката си

Изчисляване на стойностите на резистора

Можете да пропуснете тази част, ако не искате да знаете / ако вече знаете, как да изчислите стойностите на резистора за компонентите.

Така че първо трябва да изчислим стойността на резистора за светодиода с тази формула: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Входно напрежение (Използваме 12 волта.)
• Ul = работно напрежение на LED (червеният светодиод има работно напрежение 1,7 - 2,0 волта.)
• IL = LED работен ток (светодиодите често използват работен ток 10 - 15 mA, но използвам 20 mA в изчисленията си.)

(12V - 2V) / 0.020 A = 500 ома

Така че имаме нужда от резистор от 500 ома. Използвам резистори от серия E12, така че нямам резистор от 500 ома. Ето защо вместо това използвам 560 ома.

Преди да изчислим резистора за транзистора, трябва да знаем няколко неща за транзистора, който използваме:

• Мин. hFE = Минимална текуща печалба (Можете да търсите стойностите на текущата печалба от листа с данни, но аз използвам 100 в изчисленията си.)
• Ic = Ток на колектора (Количеството ток, което колекторът получава. В този случай той получава около 20 mA поради светодиода.)

Сега можем да изчислим резистора за транзистора. Можем да направим това с тази формула: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Входно напрежение (Както казах по -рано, моята слънчева клетка осигурява около 5 волта, така че използваме тази стойност.)

Ube = напрежение колектор -емитер (Обикновено напрежението е около 0,5 - 0,7 волта. Използваме 0,7 волта.)

Ib = Базов ток (Трябва да изчислим базовия ток за минималната стойност на hFE.)

Формула за минималната стойност на hFE: Ib = Ic / hFE

0,020 A / 100 = 0,0002 A = 0,2 mA

Така че 0,2 mA е минималното количество ток, от което се нуждаем, за да работи транзисторът. Удвоих минималната стойност на тока, защото искам да се уверя, че транзисторът се отваря, когато е необходимо. Ето защо използвам 0,4 mA в изчисленията си.

(5.0V - 0.7V) / 0.0004 A = 10 750 ома

Значи имаме нужда от резистор 10.75 ома. В серия E12 най-близкият е 10k ома, но исках по-голямо съпротивление в случай, че транзисторът не се взриви, затова използвам резистор 10k ohm и 560 ohm последователно. (10k ohm+ 560 ohm = 10.56k ohm.)

Можете също да използвате 12k ом резистор, ако искате.

Стъпка 2: Запояване на компонентите

Сега трябва да запояваме компонентите към протоборда. По -горе е разположението и схемата, които използвах. Ако желаете, можете да го промените.

Запоявах трансформатора към платката, използвайки два по -тънки проводника, защото оригиналните проводници бяха твърде дебели за платката. Когато приключите с запояването на проводниците на трансформатора, не забравяйте да го изолирате. Моля, използвайте термосвиваеми тръби, за да изолирате проводниците. Не ми останаха тръби, затова изолирах проводника с електрическа лента и го затоплих.

И бъдете сигурни, че не правите студени фуги по време на запояване. Студените съединения не са добри за вашата верига.

Стъпка 3: Тествайте веригата

Когато приключите с запояването, можете да тествате веригата си, като я включите в стената. Светодиодът трябва да се изключи, когато слънчевата клетка е покрита и трябва да светне, когато слънчевата клетка е изложена на светлина.