- Erforderliches Material
- Schaltplan
- OP-Amp IC LM741
- Dekadenzähler IC 4017
- Wie funktioniert die drahtlose Schaltschaltung?
Haben Sie jemals einen Schock verspürt, wenn Sie den Schalter berühren? Dies ist im Allgemeinen nicht der Fall, aber manchmal kann der physische Kontakt mit Schaltern gefährlich sein. Was aber, wenn der Schalter drahtlos wird und Sie überhaupt keine Taste drücken müssen, um Ihre Haushaltsgeräte ein- oder auszuschalten? Deshalb bauen wir heute einen einfachen drahtlosen Schaltkreis, bei dem kein physischer Kontakt mit dem Schalter erforderlich ist. Nur einer muss seine Hand über den Schalter nehmen und er schaltet das Licht ein / aus.
In diesem Projekt zeigen wir Ihnen, wie Sie eine drahtlose Verbindung mit LDR, LM741op-Amp-IC und 4017-Dekadenzähler-IC herstellen. Wenn Sie zum ersten Mal Ihre Hand über den LDR nehmen, wird das Licht eingeschaltet, und wenn Sie zum zweiten Mal Ihre Hand über den LDR nehmen, wird das Licht ausgeschaltet. Wir wissen, dass der Widerstand des LDR abnimmt, wenn Licht darauf fällt. Wenn wir also den LDR mit etwas bedecken, steigt sein Widerstand und dies beeinflusst die Spannung am LDR. Diese Spannungsänderung wird vom Operationsverstärker 741 erfasst und steuert wiederum den IC 4017- Ausgang, der über das Relaismodul mit der Wechselstromleuchte verbunden ist. Jedes Mal, wenn wir den LDR mit unserer Hand abdecken, wird die Wechselstromlast entweder ein- oder ausgeschaltet. Die Arbeitsweise wird weiter unten in diesem Artikel erläutert.
Erforderliches Material
- Operationsverstärker IC LM741
- 4017 Dekadenzähler-IC
- 5v Relaismodul
- LDR (Light Dependent Resistor)
- Birne
- Potentiometer (10k)
- Widerstand (10k)
- Kondensator (22uf)
- Kabel anschließen
- Batterie 9v
Schaltplan
OP-Amp IC LM741
Der Operationsverstärker LM741 ist ein DC-gekoppelter elektronischer Spannungsverstärker mit hoher Verstärkung. Es ist ein kleiner Chip mit 8 Pins. Ein Operationsverstärker-IC wird als Komparator verwendet, der die beiden Signale, das invertierende und das nichtinvertierende Signal, vergleicht. Im Operationsverstärker-IC 741 ist PIN2 ein invertierender Eingangsanschluss und PIN3 ist ein nicht invertierender Eingangsanschluss. Der Ausgangspin dieses IC ist PIN6. Die Hauptfunktion dieses IC besteht darin, die mathematische Operation in verschiedenen Schaltungen durchzuführen.
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. In dieser drahtlosen Schaltschaltung wird LM741 verwendet, um den IC 4017 für jedes Mal, wenn man eine Hand über den LDR führt, den Impuls für den niedrigen bis hohen Takt zu liefern. Erfahren Sie hier mehr über den Operationsverstärker 741.
Pin-Diagramm des LM741
Pin-Konfiguration des LM741
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PIN NR. |
PIN Beschreibung |
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1 |
Offset null |
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2 |
Invertierender (-) Eingangsanschluss |
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3 |
nicht invertierender (+) Eingangsanschluss |
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4 |
negative Spannungsversorgung (-VCC) |
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5 |
Offset null |
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6 |
Ausgangsspannungsstift |
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7 |
positive Spannungsversorgung (+ VCC) |
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8 |
nicht verbunden |
Dekadenzähler IC 4017
4017 IC ist ein CMOS-Dekadenzählerchip. Es kann nacheinander einen Ausgang an den 10 Pins (Q0 - Q9) erzeugen, dh es erzeugt einen Ausgang nach dem anderen an den 10 Ausgangspins. Dieser Ausgang wird durch einen LOW-to-HIGH-Takt an PIN 14 gesteuert (positive Flankenauslösung). Zuerst ist der Ausgang bei Q0 (PIN 3) HIGH, dann wird mit jedem Taktimpuls der Ausgang zur nächsten PIN vorgeschoben. Wie ein Taktimpuls macht Q0 LOW und Q1 HIGH, und dann macht der nächste Taktimpuls Q1 LOW und Q2 HIGH und so weiter. Nach dem Q9 startet es wieder vom Q0. So werden alle 10 AUSGANGS-PINs nacheinander ein- und ausgeschaltet.
In diesem drahtlosen Switch haben wir 4017 IC verwendet, um den Ausgang an einen Pin zu binden, wenn wir die Hand über LDR übergeben. Gehen Sie die CD4017-Schaltkreise durch, um mehr über diesen IC zu erfahren. Und hier ist eine einfache Anwendung des Kippschalters, um die Funktionsweise von 4017 zum Verriegeln des Ausgangs zu verstehen.
Pin-Diagramm
Pin-Konfiguration des IC 4017
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PIN NR. |
PIN-Name |
PIN Beschreibung |
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1 |
Q5 |
Ausgang 5: Geht in 5 Taktimpulsen hoch |
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2 |
Q1 |
Ausgang 1: Geht in 1 Takt hoch |
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3 |
Q0 |
Ausgang 0: Geht am Anfang hoch - 0 Taktimpuls |
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4 |
Q2 |
Ausgang 2: Geht in 2 Taktimpulsen hoch |
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5 |
Q6 |
Ausgang 6: Geht in 6 Taktimpulsen hoch |
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6 |
Q7 |
Ausgang 7: Geht im 7-Takt-Puls hoch |
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7 |
Q3 |
Ausgang 3: Geht in 3 Taktimpulsen hoch |
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8 |
GND |
Erdungs-PIN |
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9 |
Q8 |
Ausgang 8: Geht im 8-Takt hoch |
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10 |
Q4 |
Ausgang 4: Geht im 4-Takt hoch |
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11 |
Q9 |
Ausgang 9: Geht im 9-Takt hoch |
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12 |
CO - Tragen Sie aus |
Wird verwendet, um einen weiteren 4017-IC zu kaskadieren, damit er bis zu 20 zählt. Er wird durch 10 Ausgangs-PIN geteilt |
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13 |
UHR sperren |
Der Clock-Aktivierungsstift sollte auf LOW gehalten werden. Wenn Sie HIGH halten, wird der Ausgang eingefroren. |
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14 |
UHR |
Takteingang zum sequentiellen HIGH der Ausgangspins von PIN 3 auf PIN 11 |
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15 |
RESET |
Aktiver High-Pin, sollte für den normalen Betrieb LOW sein. Wenn Sie HIGH einstellen, wird der IC zurückgesetzt (nur Pin 3 bleibt HIGH). |
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16 |
VDD |
Netzteil-PIN (5-12 V) |
Wie funktioniert die drahtlose Schaltschaltung?
Zu Beginn bleibt das Wechselstromlicht im EIN- Zustand, da das Relais an den Q0-Pin von 4017 angeschlossen ist, und Q0 ist im 4017-IC standardmäßig hoch. Wenn nun jemand zuerst die Hand über den LDR führt oder ihn mit etwas bedeckt, wird sein Widerstand erhöht und gemäß der Spannungsteilerregel wird die Spannung an Pin3 des LM741 höher als an Pin2, und das macht den Ausgang Pin 6 des Operationsverstärkers 741 HOCH. Der Ausgang des Operationsverstärkers ist mit der Takt-PIN 14 des Dekadenzählers IC 4017 verbunden. Wenn der Ausgang des Operationsverstärkers auf HIGH wird, gibt er einen Takt von LOW auf HIGH an den IC 4017, wodurch der Ausgang PIN3 (oder Q0) wird. von IC 4017 Low und Ausgang Pin 2 (oder Q10) High, wodurch das Licht ausgeschaltet wirdverbunden bei Q0. Jetzt bleibt das Licht bis zum nächsten Takt im AUS-Zustand, der erzeugt wird, wenn wir die Hand wieder über LDR legen.
Der Ausgang des LM741 bleibt nur so lange hoch, bis wir das Licht über LDR abdecken. Sobald wir die Hand entfernen, wird der Ausgang Pin 6 des LM741 wieder niedrig. Dies wirkt sich jedoch nicht auf den zwischengespeicherten Ausgang von 4017 aus, da der IC 4017 seinen Ausgang nur dann zum nächsten Pin verschiebt, wenn er einen niedrigen bis hohen Impuls empfängt. Es wird also nicht durch einen Impuls von hoch nach niedrig beeinflusst, der erzeugt wird, wenn der Ausgang des LM741 von hoch nach niedrig geht.
Wenn wir nun wieder mit der Hand über den LDR fahren, geht der Operationsverstärkerausgang wieder auf High und der IC 4017 empfängt erneut einen Low-High-Takt, der den Q1 von HIGH auf LOW dreht und den Q2 (Pin 4) hoch macht. Hier ist der Trick: Wir haben den hohen Ausgang des Q2 dem Reset-Pin 15 des IC4017 zugeführt, der den IC zurücksetzt und den IC in den Standardmodus versetzt, in dem Q0 hoch sein wird. Also wird wieder Licht mit Q0 hoch eingeschaltet.
Um zu verhindern, dass es sich aufgrund eines Begrenzungseffekts schlecht verhält oder Fehler beim Zählen von Impulsen beseitigt, haben wir eine RC-Schaltung verwendet, die den Kondensator von 22uf und 10k Widerstand an der Takt-PIN 14 von 4017 IC verwendet, wodurch bei jedem Handdurchlauf nur ein Impuls gezählt werden kann über den LDR.