Temperaturgesteuerte LEDs mit lm35

Heute bauen wir mit dem Temperatursensor LM35 eine einfache, aber sehr nützliche Schaltung. In dieser Schaltung werden wir die LEDs entsprechend der Umgebungstemperatur steuern. Wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet (50 Grad in diesem Stromkreis), leuchtet die rote LED automatisch, andernfalls leuchtet die gelbe LED unterhalb dieser bestimmten Temperatur. Dieser Schwellentemperaturwert kann durch Einstellen des variablen Widerstands in der Schaltung je nach Anforderung eingestellt werden.

Dieser temperaturgesteuerte Lichtkreis kann in vielerlei Hinsicht nützlich sein, z. B. als Temperaturanzeige oder als Auslöser für Geräte wie Lüfter oder Alarme, die über eine bestimmte Temperatur hinausgehen. Es kann auch als Feueralarm fungieren, wenn Sie die Schwellentemperatur wie 100 Grad Celsius sehr hoch einstellen. In dieser Schaltung erfahren Sie auch, wie Sie den LM35-Sensor in jeder Schaltung verwenden. LM35 ist ein sehr beliebter und kostengünstiger Temperatursensor, der im Allgemeinen als digitales Thermometer oder zur Temperaturmessung verwendet wird.

Erforderliche Komponenten:

• 9V Batterie
• IC 7805
• Temperatursensor LM35
• Operationsverstärker LM358
• 10 kOhm Widerstand (3)
• 1 kOhm Widerstand (3)
• Variabler Widerstand 10k
• LEDs (rot und gelb)
• NPN-Transistor BC547 (2)

Temperatursensor LM35:

LM35 ist ein dreipoliges transistorähnliches Gerät. Es hat VCC, GND und OUTPUT. Dieser Sensor liefert eine variable Spannung am Ausgang basierend auf der Temperatur. „LM35“ liefert eine Ausgabe in Grad Celsius und kann Temperaturen von bis zu 150 Grad Celsius erfassen.

Für jeden Temperaturanstieg von +1 Grad Celsius liegt am Ausgangspin eine um + 10 mV höhere Spannung an. Wenn die Temperatur 0 ° C beträgt, beträgt der Ausgang des Sensors 0 V, wenn die Temperatur 10 ° C beträgt, beträgt der Ausgang des Sensors + 100 mV, wenn die Temperatur 25 ° C beträgt, beträgt der Ausgang des Sensors + 250 mV.

Einstellen der Referenzspannung für den Operationsverstärker LM358:

Hier haben wir den Operationsverstärker LM358 verwendet, um die Ausgangsspannung des LM35 mit der Referenzspannung zu vergleichen. Wie bereits erwähnt, haben wir die Schaltung auf eine Schwellenspannung von 50 Grad eingestellt. Um den Operationsverstärker auf 50 Grad auszulösen, müssen wir die Referenzspannung auf 0,5 Volt einstellen, da die LM35-Ausgangsspannung bei einer Temperatur von 50 Grad 0,5 Volt oder 500 mV beträgt. Die Referenzspannung ist die Spannung an Pin Nr. 2 des LM358 (siehe Schaltplan unten).

Um nun die Referenzspannung einzustellen, haben wir eine Spannungsteilerschaltung unter Verwendung des Widerstands R1 und des variablen Widerstands RV1 von 10 k erstellt. Mit den obigen Formeln können Sie die Referenzspannung entsprechend einstellen und die Schwellentemperatur ändern. Wenn Sie die Temperatur von 50 Grad Celsius als Auslösewert einstellen möchten, können Sie das Potentiometer ungefähr auf 8k: 2k einstellen, wie:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(hier ist R2 der zweite Teil des Potentiometers: 2 kOhm und R1 ist R1 + der erste Teil des Potentiometers: 10 k + 8 k)

Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5 V.

Operationsverstärker LM358:

Operationsverstärker werden auch als Spannungskomparatoren bezeichnet. Wenn die Spannung am nichtinvertierenden Eingang (+) höher ist als die Spannung am invertierenden Eingang (-), ist der Ausgang des Komparators hoch. Und wenn die Spannung des invertierenden Eingangs (-) höher ist als das nicht invertierende Ende (+), ist der Ausgang NIEDRIG. Erfahren Sie hier mehr über die Arbeit mit Operationsverstärkern.

Der LM358 ist ein rauscharmer Operationsverstärker mit zwei unabhängigen Spannungskomparatoren. Dies ist ein Allzweck-Operationsverstärker, der in vielen Modi wie Komparator, Sommer, Integrator, Verstärker, Differenzierer, Invertierungsmodus, Nichtinvertierungsmodus usw. konfiguriert werden kann.

Schaltplan:

Arbeitserklärung:

Die Arbeit an diesem Projekt für temperaturgesteuerte Lichter ist einfach. Eine 9-V-Allzweckbatterie wird verwendet, um den gesamten Stromkreis einzuschalten, und IC7805 wird verwendet, um die geregelte 5-V-Versorgung des Stromkreises bereitzustellen. Wenn die Temperatur unter 50 Grad Celsius liegt, bleibt die gelbe LED AN und die ROTE AUS. Wenn die Temperatur unter 50 Grad liegt, bleibt der Ausgang des LM358 NIEDRIG und Q1 bleibt im AUS-Zustand und der Transistor Q2 bleibt im EIN-Zustand.

Wenn die Umgebungstemperatur 50 Grad Celsius überschreitet, steigt die Ausgangsspannung von LM35 an Pin 2 ebenfalls über 0,5 Volt oder 500 mV. Der Ausgang des LM35 ist mit Pin 3 des Operationsverstärkers LM358 verbunden. Und da wir die Referenzspannung (Spannung an Pin 2 von LM358) auf 0,5 Volt eingestellt haben, wird die Spannung an Pin 3 (nicht invertierender Eingang) jetzt höher als die Spannung an Pin 2 (invertierender Eingang) und am Ausgang des Operationsverstärkers LM358 (PIN) 1) wird HOCH. Der Ausgang des LM358 ist mit der Basis des NPN-Transistors Q1 verbunden, sodass Q1 ebenfalls eingeschaltet wird und die rote LED zu leuchten beginnt. Gleichzeitig wird die Basis des Transistors Q2 geerdet und Q2 wird AUS und die gelbe LED wird ebenfalls AUS. Auf diese Weise erkennt der Schaltkreis die Temperaturgrenze und zeigt dies durch Leuchten der roten LED an.

In der Demo - Video unten, wir gebrauchte Lötkolben haben die umliegende in der Nähe von Temperatursensor LM35 aufzuheizen, überprüfen Sie es.