Diy intelligente elektronische Kerze mit ldr

Kerzen sind seit Jahrhunderten von großem Nutzen. Sie haben die Menschen nachts geführt, noch bevor Edison auf die Idee für Glühbirnen kam. Heute, von Kirchen bis zu Küchen, werden Kerzen nicht nur verwendet, um bei Bedarf Licht zu liefern, sondern tragen auch zur Ästhetik bei und sorgen für ein warmes Gefühl. Während gewöhnliche Kerzen gut funktionieren, schmelzen sie ziemlich schnell weg, was den Ort unangenehm macht und manchmal, wenn sie unbeaufsichtigt sind, kann es auch zu Brandgefahr kommen. In diesem Tutorial werden wir eine flammenlose elektronische Kerze mit einfacher Elektronik und einer LED herstellen. Außerdem schaltet sich diese Smart Candle nachts oder bei Dunkelheit automatisch ein und schaltet sich tagsüber aus. Es hat das gleiche Konzept, das wir zuvor in vielen Dunkeldetektorschaltungen verwendet haben:

• Dunkel- und Lichtanzeigeschaltung
• Dunkler Detektor mit LDR und 555 Timer IC
• Einfache Schaltung für Schlüssellochbeleuchtungsgeräte
• Automatisches Treppenlicht

Erforderliche Materialien

1. LM358 IC
2. LDR (Fotowiderstand)
3. 1M und 1K Widerstand
4. LEDs
5. 10K Pot
6. 12-V-DC-Buchse und 12-V-Adapter
7. Kartenblatt und Perfboard

LM358 - Operationsverstärker-Komparator

Das Gehirn hinter dieser Schaltung ist der LM358-IC, der in diesem speziellen Design als Komparator fungiert. Lassen Sie uns kurz darauf eingehen, bevor wir tiefer eintauchen. Der LM358 ist ein Operationsverstärker-IC. Dieser IC besteht zwei Operationsverstärker, der eine Spannung zwischen ertragen kann 3,3V bis 32V und es hat eine sehr niedrige Versorgungsstromentnahme von 500μA. Der IC sieht intern wie im Bild unten aus:

Es wird im Allgemeinen beim Aufbau einfacher Komparator- und Verstärkerschaltungen verwendet und kann auch in aktiven Filterschaltungen, Wellenformern usw. verwendet werden. In diesem Projekt werden wir LM358 als Spannungskomparator verwenden. Ein Spannungskomparator wird verwendet, um zwei Spannungen zu vergleichen und herauszufinden, welche größer als die andere sind, und dann den Ausgang abhängig davon hoch oder niedrig zu schalten. Wenn wir also Spannung an invertierende und nicht invertierende Eingänge anlegen und wenn die Spannung am nicht invertierenden Eingang größer ist als die Spannung am invertierenden Eingang, wird der Ausgang hoch und wenn umgekehrt der Ausgang niedrig wird. Dieses Projekt arbeitet vollständig nach diesem Prinzip. Die Formel für den Spannungsvergleich lautet:

V _OUT = A _O (V _{in +} - V _in)

Wobei A _O die Open-Loop-Verstärkung des Operationsverstärkers ist. V _{in +} ist die Eingangsspannung am nicht invertierenden Eingangsanschluss und V _in ist die Eingangsspannung am invertierenden Eingangsanschluss. Also, wenn V _{in +} größer als V _in- dann ist der Ausgang hoch sein wird, sonst es niedrig sein wird.

LDR

Wenn der Operationsverstärker das Gehirn unseres Schaltkreises ist, dann ist LDR das Sinnesorgan. Der lichtabhängige Widerstand (LDR) oder Fotowiderstand ist ein lichtgesteuerter Widerstand. Sein Widerstand nimmt mit zunehmender Lichtintensität ab und umgekehrt. Wenn Licht auf das LDR fällt, absorbiert der Halbleiter die Lichtphotonen und die gebundenen Elektronen springen zum Leitungsband und der Widerstand nimmt aufgrund der Fotoleitung ab. Um mehr über LDR und seine Funktionsweise zu erfahren, folgen Sie dem Link.

Schaltplan und Erklärung

Die Strecke ist nicht wirklich schwer; Der vollständige Schaltplan für Electronic Candle ist unten angegeben.

Schließen Sie wie im Schaltplan gezeigt einen 1K-Widerstand an Pin 1 des IC an und verbinden Sie dann das positive Ende einer LED mit diesem Widerstand und das negative Ende mit Masse. Verbinden Sie nun den mittleren Pin des 10K-Potis mit Pin 2 des IC und verbinden Sie Masse und 12V mit den restlichen Pins des Potis. Schließen Sie einen 1M-Widerstand an 12 V an und schalten Sie LDR in Reihe mit diesem Widerstand. Verbinden Sie nun das andere Ende des LDR mit der Masse des Stromkreises. Verbinden Sie den gemeinsamen Punkt des LDR- und 1M-Widerstands mit Pin 3 des IC. Verbinden Sie 12 V mit Pin 8 und Masse mit Pin 4 des IC und Sie sind bereit. Sie müssen nicht sehr selektiv mit den Widerständen umgehen, die wir angeschlossen haben. Stellen Sie jedoch sicher, dass der an LDR angeschlossene Widerstand in Mega-Ohm und der Widerstand mit LED in wenigen Tausend angegeben ist.

Wir haben die komplette Schaltung auf einer gepunkteten Platine aufgebaut, um sie kompakt und einfach zu bedienen zu machen. Es ist wirklich eine einfache Schaltung, Sie müssen nur Ihre Lötfähigkeiten auffrischen und mit dem Entwerfen beginnen. Montieren Sie zunächst die 12-V-DC-Buchse am Perfboard. Denken Sie beim Entwerfen der Schaltung an die Pin-Konfiguration dieser Buchse. Es ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Die Pinbelegung des Operationsverstärkers wurde bereits oben erläutert, und Widerstände und LDRs haben keine Polarität. Sobald Ihre Lötarbeiten abgeschlossen sind, sollte die Platine ungefähr so ​​aussehen wie in der Abbildung unten gezeigt.

Intelligente elektrische Kerze - Arbeiten

Schließen Sie den 12-V-Adapter an die Buchse an, nachdem Sie die Schaltung auf dem Perfboard entworfen und verlötet haben, und Ihre LED muss leuchten. Um den Komparator zu kalibrieren, stellen Sie den 10K-Poti auf den Wert ein, bei dem die LED gerade erlischt. Decken Sie nun den LDR mit Ihrer Hand ab und Sie werden sehen, wie die LED aufleuchtet. Sie können die Empfindlichkeit des LDR einstellen, indem Sie den Topf einstellen.

Lassen Sie uns nun verstehen, wie diese Kerze funktioniert. Wie wir bereits wissen, steigt der Widerstand des LDR in der Dunkelheit auf Mega-Ohm an und nimmt mit zunehmender Lichtintensität auf einige hundert Ohm ab. Da der Widerstand sehr gering ist, ist die Spannung am nichtinvertierenden Signal im Vergleich zum invertierenden Anschluss aufgrund des 10K-Potis, den wir angeschlossen haben, sehr niedrig. In diesem Fall ist auch die Ausgangsspannung niedrig, daher leuchtet die LED nicht auf. Bei Dunkelheit steigt der Widerstand jedoch auf Mega-Ohm, was im Vergleich zum 10K-Pot recht hoch ist, sodass die LED aufleuchtet.

Durch Einstellen des Topfes wird die Empfindlichkeit beeinflusst. Mit Empfindlichkeit meine ich, bei welcher Lichtintensität Ihr Komparator die LED einschaltet. Wenn Sie den Topf in der Nähe der eingeschalteten LED einstellen, wird auch winzige Dunkelheit erkannt. Wenn Sie es jedoch weit einstellen, bevor die LED aufleuchtet, kann es nur hohe Dunkelheit erkennen. Sie können die Empfindlichkeit auch testen, indem Sie Ihre Hand vor den LDR legen. Es ist sehr empfindlich, wenn es Ihre Hand weit entfernt erkennt, und es ist weniger empfindlich, wenn Sie es abdecken müssen, um die LED zu leuchten.

Wenn Sie mehr als eine LED verwenden möchten, ist dies kein Problem. Verbinden Sie zwei bis drei LEDs in Reihe und schließen Sie sie schließlich dort an, wo wir eine einzelne LED und deren Perfecto angeschlossen haben. Stellen Sie jedoch sicher, dass Ihr Komparator genügend Strom liefert, um alle LEDs mit Strom zu versorgen.

Um die Kerze herzustellen, können Sie alles verwenden, um die LED abzudecken. Ich habe ein Kartenblatt und ein Taschentuch verwendet. Rollen Sie das Kartenblatt entsprechend der Größe der LED und schneiden Sie es von oben ein wenig in Form einer Flamme oder in eine beliebige Form, damit es attraktiv aussieht. Decken Sie die LED mit dieser Kerze ab und Sie haben Ihre eigene intelligente elektronische Kerze hergestellt.

Ich habe diese Schaltung auch auf Proteus 8 simuliert. Sie können sie auch selbst entwerfen. Folgen Sie einfach dem obigen Schaltplan und stellen Sie die Lichtintensität des LDR auf 1000 ein und senken Sie sie ab, bis sie Null wird. Die LED leuchtet wie im folgenden Video gezeigt auf.