Darkness detector är helt enkelt en LDR (Light Dependent Resistor) gränssnitts fyrkantvågsgenerator. I detta projekt är fyrkantsvåggeneratorn utvecklad som en 555 Timer IC-baserad ASTABLE MULTIVIBRATOR. Eftersom denna krets huvudsakligen bygger på arbetsprincipen för LDR, måste vi få de grundläggande detaljerna i LDR innan vi går vidare för att förstå denna LDR-krets. Bilden nedan visar en bild av olika typer av LDR.
Vad är LDR?
LDR är gjorda av halvledarmaterial för att de ska ha sina ljuskänsliga egenskaper. Det finns många typer men ett material är populärt och det är kadmiumsulfid (CdS). Dessa LDR-bilder eller FOTOREISTORS fungerar på principen "Fotokonduktivitet". Vad denna princip säger nu är att när ljus faller på ytan av LDR (i det här fallet) ökar konduktansen hos elementet eller med andra ord minskar motståndet från LDR när ljuset faller på ytan av LDR. Denna egenskap hos minskningen av motstånd för LDR uppnås eftersom den är en egenskap hos halvledarmaterial som används på ytan.
Här i denna mörka detektorkrets är LDR konfigurerad med 555 ASTABLE på ett sådant sätt att 555 ASTABLE genererar fyrkantig våg när ljusintensiteten går under en viss nivå.
Kretskomponenter
- +5 till +10 matningsspänning
- 555 IC
- 100KΩ motstånd
- 22KΩ motstånd
- 10KΩ motstånd
- 1MΩ pott eller variabelt motstånd
- 104 (100nF) kondensator
- 2N3906 transistor
- LDR (valfri storlek)
- Högtalare (25Ω, 0,5WATT) eller någon annan högtalare.
Kretsschema
Ovanstående figur visar kretsschemat för mörkt detektorlarm. Efter en viss observation bör kretsen verka mycket lik ASTABLE MULTIVIBRATOR, det beror på att kretsen är en ASTABLE MULTIVIBRATOR med endast en modifiering. Denna modifiering görs med RESET-stift (PIN4). I en vanlig ASTABLE-vibrator är denna stift ansluten till + 5V, men eftersom vi i det här fallet ska generera puls under förutsättning att ljus saknas är den inte direkt ansluten till + 5v. Motståndsnätverket som tillhandahålls vid RESET-stiftet ger en virtuell mark för att fortsätta att återställa IC och så att fyrkantvågsutsignalen stoppas i närvaro av ljus.
Transistorn här driver högtalaren eftersom högtalaren som drivs av IC inte är en bra idé. Högtalaren här kan ersättas med lysdioder för att skapa ett utgångssvar av belysning. Så när lysdioderna har placerats och mörkret faller kommer vi att ha en reservback-lampa.
Transistorn här behöver inte vara en PNP-obligatorisk men man kan ersätta den med en NPN och stiftanslutningarna bör anslutas därefter.
Arbetssätt
Innan du går till förklaring bör kretsen antas PÅ och surrar inte i närvaro av ljus. Detta tillstånd att inte surra i närvaro av ljus kan uppnås genom att justera 1MΩ trimkruka. Nu i kretsen kan man observera en spänningsdelare med 1M, 100K på ena sidan och LDR på den andra, återställningsstiftet är anslutet i mitten. Trimmerpotten sägs vara justerad för att skapa tillräckligt med motstånd på den övre grenen av spänningsdelaren för att tappa nästan all potential (+ 5v) i själva toppgrenen. Detta lämnar en virtuell mark i mitten av avdelaren (återställningsstift). Eftersom RESET-stiftet på 555 är en LÅG NIVÅ utlöst kommer timern IC att återställas läge kontinuerligt och så kommer det inte att finnas någon fyrkantig våg som den borde vara.Av detta kan vi dra slutsatsen att 555 IC i närvaro av ljus kommer att vara i fullständig återställning och ger ingen utgång.
Nu när mörkret faller på LDR ökar motståndet till LDR drastiskt som förklarats i inledningen, denna ökning av motstånd i den andra grenen (en med LDR) av spänningsdelaren kommer att räcka för att ändra förhållandet mellan spänningsdelning mellan de två grenar av spänningsdelaren. När detta väl har hänt ökar potentialen vid korsningen av spänningsdelarkretsen från 0V till 2V (ungefär). Och på samma sätt ökar spänningen vid RESET-stiftet. Denna spänningsökning kommer att räcka för att lyfta 555IC från återställningsläge. När detta återställningsläge har tagits bort genererar timern fyrkantvågsutgång. Så det dras slutsatsen att när mörkret faller på LDR genereras fyrkantsvågseffekten av timern.
Fyrkantsvåg som genereras av timern matas till PNP-transistorn för att driva högtalaren. Så högtalaren matar ut ljud som svar på fyrkantvågen.
Vanliga fel
Även efter justering av trimgrytan slutar surrningen inte.
- LDR kan ha tillräckligt med motstånd för att sätta en potential vid återställningsstiftet. Sätt ytterligare ett 100KΩ motstånd i serie med 1MΩ potten.
- Kontrollera om RESET-stiftet (PIN4) av misstag är anslutet till + 5V-skenan på något sätt.
Det surrar inte ens i mörkret.
- LDR utvecklar kanske inte tillräckligt med potential vid återställningsstiftet. Lägg en kruka i serie med LDR och justera den så att den surrar.
Transistorn blir varm.
- Kör signalen på 555 tråg 100Ω motståndet till basen av transistorn.