Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Датчик освещённости своими руками


Иногда возникают такие ситуации, когда нужно каждый день с рассветом включать свет в помещении и выключать с закатом, т.е. имитировать световой день внутри какого-либо закрытого помещения. Потребоваться это может, например, при выращивании растений или содержании животных, где необходимо точное соблюдение режима день/ночь. В зависимости от времени года время заката и восхода постоянно меняется, а значит, применение суточных таймеров на включение освещения не справится с задачей должным образом. На помощь приходит датчик освещённости, или, проще говоря, фотореле. Это устройство регистрирует интенсивность попадающего на него солнечного света. Когда света будет много, т.е. взойдёт солнце, на выходе установится лог. 1. Когда день подойдёт к концу, солнце уйдёт за горизонт, на выходе будет лог. 0, лампы освещения выключатся до следующего утра. Вообще, область применения датчика освещённости весьма широка и ограничивается лишь фантазией собравшего его человека. Нередко такие датчики используются для подсветки шкафа при открытии дверцы.

Схема датчика освещённости



Ключевое звено схемы – фоторезистор (R4). Чем больше света на него попадает, тем сильнее уменьшается его сопротивление. Можно применить любой фоторезистор, какие получится найти, ведь это достаточно дефицитная деталь. Импортные фоторезисторы компактные, но стоят порой весьма существенно. Примеры импортных фоторезисторов - VT93N1, GL5516. Можно применить также отечественные, например, ФСД-1, СФ2-1. Они стоят куда меньше, но также будут неплохо работать в этой схеме.
Если достать фоторезистор не удалось, а сделать датчик освещённости очень хочется, то можно поступить следующим образом. Взять старый, желательно германиевый транзистор в круглом металлическом корпусе и спилить его верхушку, оголив тем самым кристалл транзистора. На фото ниже показан как раз такой транзистор со спиленной крышкой.

Очень важно при этом не повредить сам кристалл, отрывая крышку. Подойдут практически любые транзисторы в таком круглом корпусе, особенно хорошо будут работать советские германиевые, например, МП16, МП101, МП14, П29, П27. Т.к. теперь кристалл такого «модифицированного» транзистора открыт, сопротивление перехода К-Э будет зависеть от интенсивности света, попадающего на кристалл. Вместо фоторезистора впаиваются коллектор и эмиттер транзистора, вывод базы просто откусывается.
В схеме используется операционный усилитель, можно применить любой одинарный, подходящий по цоколёвке. Например, широкодоступные TL071, TL081. Транзистор в схеме – любой маломощный структуры NPN, подходят BC547, КТ3102, КТ503. Он коммутирует нагрузку, которой может служить как реле, так и небольшой отрезок светодиодной ленты, например. Мощную нагрузку желательно подключать с использованием реле, диод D1 стоит в схеме для гашения импульсов самоиндукции обмотки реле. Нагрузка подключается к выходу, обозначенному OUT. Напряжение питания схемы – 12 вольт.
Номинал подстроечного резистора в этой схеме зависит от выбора фоторезистора. Если фоторезистор имеет среднее сопротивление, например, 50 кОм – то подстроечный должен иметь в два-три раза большее сопротивление, т.е. 100-150 кОм. Мой фоторезистор СФД-1 имеет сопротивление более 2 МОм, поэтому и подстроечный я взял на 5 МОм. Существуют и более низкоомные фоторезисторы.

Сборка датчика освещённости


Итак, перейдём от слов к делу – в первую очередь нужно изготовить печатную плату. Для этого существует ЛУТ метод, которым я и пользуюсь.
Файл с печатной платой к статье прилагается, отзеркаливать перед печатью не нужно.
Скачать плату:

Плата рассчитана на установку отечественного фоторезистора ФСД-1 и подстроечного резистора типа CA14NV. Несколько фотографий процесса:



Теперь можно впаивать детали. Сначала устанавливаются резисторы, диод, затем всё остальное.

В последнюю очередь впаиваются самые крупные детали – фотодиод и подстроечный резистор, провода для удобства можно вывести через клеммники. После завершения пайки обязательно нужно удалить с платы флюс, проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание. Только после этого можно подавать на плату питание.


Настройка датчика


При первом включении светодиод на плате либо будет светится, либо будет полностью погашен. Аккуратно вращаем подстроечный резистор – в каком-то его положении светодиод сменит своё состояние. Нужно установить подстроечный резистор на эту грань между двумя положениями, и закрывая или наоборот засвечивая фоторезистор добиться нужного порога срабатывания.


Наглядно работа датчика освещённости показана на видео. Над фоторезистором создаётся тень, интенсивность света уменьшается, светодиод погасает. Успешной сборки!

Смотрите видео работы датчика


Делаем датчик освещенности для включения света: схемы, видео

Электронные самоделки /10-янв,2020,14;41 / 3948
Часто в нашей жизни бывают такие ситуации, когда вам нужно каждый день с наступлением рассвета включать свет в помещении, а затем с наступлением темноты выключать его. Чаще всего это делают в закрытых помещениях, где нужно имитировать световой день. Такие манипуляции нужны для того, чтобы выращивать растения или содержать некие виды животных, которые нуждаются в точном соблюдении режима дня и ночи.

Поскольку время закатов и рассветов зависит от времени года, значит применять суточные таймеры на включение освещения – это невыход из сложившейся ситуации. И тут на помощь всегда придет датчик освещенности или иными словами фотореле. Это устройство, регистрирующее интенсивность света, попадающего на него. То есть когда солнце взойдет и света будет много, на выходе автоматически установится лог.1, а когда солнце заходит за горизонт – лог.0 и происходит автоматическое выключение света до наступления следующего утра. Область, в которой можно применять такой датчик освещения, достаточно велика и ограничивается лишь вашей фантазией. Их часто используют для подсветки шкафов с целью освещать его при открытии дверей.

На рисунке ниже вы увидите схему датчика освещенности:


Ключевая деталь схемы – фоторезистор, на рисунке обозначен как R4. Его сопротивление зависит от света, который попадает на него. То есть чем его больше, тем сильнее уменьшается сопротивление. Поскольку фоторезистор – деталь весьма дефицитная, то можно применять любой, который найдете.

Можно использовать импортные фоторезисторы. Они компактные, но цена на них порой «кусается». Вот несколько примеров импортных фоторезисторов: GL5516 и VT93N1.

Есть и отечественные фоторезисторы, к примеру, СФ-21 или ФСД-1, которые тоже можно использовать. Такие фоторезисторы и работать будут не хуже, и стоят намного меньше.


Если вдруг сложилось так, что очень нужен датчик освещенности, но неоткуда взять фоторезистор – выход есть всегда. Возьмите старый германиевый транзистор в круглом металлическом корпусе и отпилите от него верхушку. Такая манипуляция позволит оголить кристалл транзистора. На фото ниже вы можете увидеть такой транзистор. Открывая крышку, старайтесь не повредить кристалл. Для этого подойдут любые доступные у вас резисторы в круглом корпусе, к примеру, советские германиевые МП14, МП101, МП16, П27, П29. После того, как кристалл «модифицированного» транзистора открыт, сопротивление перехода К-Э будет напрямую зависеть от интенсивности света, падающего на кристалл. Вместо фоторезистора нужно впаять эмиттер транзистора и коллектор, вывод базы нужно просто откусить и все.

В схеме использован операционный усилитель. Также вы можете подобрать любой другой одинарный усилитель, главное, чтобы он подходил по цоколю. К примеру, есть широко используемые и доступные усилители TL081 и TL071. Транзистор, представленный в схеме – любой маломощный, имеющий структуру NPN. В нашем случае прекрасно подойдут KT3102, BC547 или КТ503. Этот транзистор хорошо коммутирует нагрузку. Как нагрузку можно использовать реле или небольшой отрезок светодиодной ленты. Если нагрузка мощная – подключайте ее с помощью реле. В схеме вы также можете увидеть диод D1, он предназначен для гашения импульсов самоиндукции обмотки реле. К выходу OUT подключают нагрузку. Питание схемы равно напряжению в 12 вольт. От выбора фоторезистора и будет зависеть номинал подстроечного резистора. Если у фоторезистора среднее сопротивление в 50 кОм – подстроечный резистор должен иметь большее сопротивление раза в два-три так точно (100-150 кОм). У резистора с рисунка СФД-1 сопротивление равное более 2МОм, а подстроечный резистор в свою очередь рассчитан на 5 МОм. Бывают фоторезисторы с меньшим количеством «Мом».


Как собрать датчик освещенности

Для того, чтобы собрать наш датчик освещенности – переходим от слов к действиям. Первым делом нужно соорудить печатную плату. Для этого воспользуйтесь методом ЛУТ. К статье я добавил и файл с печатной платой. Запомните! Перед печатью отзеркаливать не нужно. Скачать плату: тут Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

Плата, которую вы увидите на рисунке ниже, рассчитывалась на установку фоторезистора ФСД-1 (отечественный) и подстроечного резистора СА14NV. Также я добавил вам несколько фотографий из самого процесса.


После того, как вы закончили с изготовлением печатной платы, можно приступать к впайке деталей. Все детали нужно устанавливать поочередно: резисторы, диод, а позже все другое.
В саму последнюю очередь делается впайка самых крупных деталей, таких как подстроечный резистор и фотодиод. Для удобства выведите провода через клемники. После окончания процесса впайки удалите с платы флюс, прозвоните все соседние дорожки замыкание и проверьте правильность проделанного монтажа. Только после того, как вы проведете все нужные манипуляции – подавайте питание на плату.

Как настроить датчик


Во время первого включения светодиод, расположенный на плате, либо будет полностью погашен, либо будет светится. Чтобы изменить состояние светодиода – аккуратно вращайте подстроечный резистор. Наглядно увидеть работу датчика вы можете, посмотрев видео ниже. Вдохновенья вам и успехов в начинаниях!

различные схемы для управления светом

Одним из многочисленных автоматов, в общем смысле слова, является фотореле. Оно визуально незаметно, малофункционально и применяется во многих нишах. Устройство обладает единственной реакцией на внешний фактор наличия или отсутствия света — соединение или разрыв линии, по которой идет ток. Последнее используется как напрямую для отключения или активации потребителей, так и в качестве сигнального импульса. Встретить фотореле можно во многих сферах жизни, от контрольных линий производства или турникетов метро, до их присутствия в роли элементов выключателей освещения различного плана.

Турникеты в метро:

Многие не раз попадали в ситуации, когда в темноте не видно расположения предметов. Причем это мешает не только процессу личного перемещения, но и создает неудобство, когда нужно что-то найти в темноте. Вопрос вполне решаем установкой лампы. Вот только сразу выявляется проблема с ее включением в темноте. Здесь в роли автомата может применятся фотореле, включающее освещение именно в те моменты, когда наступает темнота.

Упомянутая ниша использования не единственная. На основе реакции датчика на видимое излучение, построены и считающие единицы товара приборы, и охранные устройства. Оба названых типа определяют пересечение луча света объектом. На том же принципе бывают выполнены системы автоматического открытия дверей, ворот или шлагбаумов.

Простота конструкции позволяет легко изготовить комплекс из реагирующей части и фотореле своими руками, о чем и пойдет речь в статье. Будут рассмотрены виды соединения готовых сборок, выпускаемых промышленностью и их схемы, раскрывающие сущность названых частей, от самых элементарных, до использующих в своей основе микроконтроллер.

Схема простого фотореле

Начнем с простого устройства наподобие ночника. Когда светло, он выключен, но чем темнее становится, тем ярче горит лампа. Сразу маленькое напоминание — питание устройства 220 В, так что нужно быть аккуратнее и внимательнее при его сборке и проверке.

Схема ночника:

Чем меньше освещенность фоторезистора, тем сильнее открыт семисторный ключ Q6004LT. Соответственно, больше тока предоставляется нагрузке, в роли которой выступает маломощная лампа накаливания.

Есть вариант описанной схемы, использующий уже 5 элементов. В ней лампа просто загорается в темноте на максимальную яркость и гаснет в моменты попадания света на фоторезистор.

Простая схема фотореле:

Настройка чувствительности выполняется подбором значения R1. Изменять в какую-либо сторону его нужно в относительно небольших пределах. Мощность резистора выбирается для всех случаев равной 1 Вт. Семистор КУ208Г можно сменить на КУ601Г без потери функциональности конечного устройства, но в любом случае, на названый элемент схемы нужно ставить теплоотвод — при использовании указанной нагрузки, он сильно греется.

Другой несложной конструкцией можно назвать использование фотореле в связке с несколькими транзисторами. Приведенная схема изначально рассчитана на подключение потребителей через линию размыкания электромагнитного реле.

Транзисторное фотореле:

Фоторезистор PR1 с подстроечником R1 выступают в роли делителя напряжения, управляющего состоянием транзистора VT1, который в свою очередь открывает или закрывает VT2. Последний, и производит пропуск тока на реле K1, размыкающее или соединяющее линию питания нагрузки. Диод VD1 шунтирует скачки тока в моменты срабатывания электромагнитного элемента, защищая транзисторы.

Обратите внимание! Указанное устройство питается уже не от сети 220 В, а имеет свой токовый ввод от 5 до 15 В. Что касается функций подстроечника R1 — он нужен для установки чувствительности к потоку света, приводящего к срабатыванию самого устройства.

Повторяемый промышленный вариант

В качестве своеобразного эталона рассмотрим схему фотореле ФР-602 от компании EIK. Большая часть представленных на рынке устройств аналогичного плана конструктивно похожи, отличаясь лишь в мелочах.

Внешний вид:

Принципиальная схема фотореле вместе с печатной платой:

Как видно, конструкция проста и может быть выполнена в домашних условиях. Элементарная база:

Обозначение на схеме Модель/тип Характеристики Аналоги
С2 Конденсатор 0. 7мкф, 400 В
C4 Электролитический конденсатор 100 мкф, 50 В
C5 47 мкф 25 В
R2 Резистор 1.5 МОм, 0.125 Вт
R3 220 Ом, 2 Вт
R4 1 МОм, 0.125 Вт
R5 560 кОм, 0.125 Вт
R6 200 кОм, 0.125 Вт
R7 100 кОм, 0.125 Вт
R8 75 кОм, 0.125 Вт
R9 33 кОм, 0.125 Вт
WL Построечный резистор 2.2 мОм
ZD1 Стабилитрон 1N4749 24 В 3 последовательно соединенных Д814А, или 2 Д814Д
D1-D5 Выпрямительный диод 1N4007
VD1 Выпрямительный диод 1N4148
Q1, Q2 Биполярный транзистор BC857A КТ3107Б
PH Фотоэлемент (фоторезистор) До 110 кОм
Rel Реле SHA-24VDC-S-A (Rel1)

Схема подключения классических фотореле к линии потребления

Все виды выпускаемых промышленностью или сделанных самостоятельно реле, требуют отдельного питания. Соответственно, и два контакта устройства будут предназначены названым целям. Причем встречаются модели фотореле без встроенного преобразователя напряжения, что означает подачу питания к ним не от сети 220 В, а через отдельный понижающий блок. Линий, идущих к потребителям может быть несколько, в зависимости от количества внутренних электромагнитных переключателей. Причем ввод может быть и раздельным для каждого контакта, — объединенным между прочими — или вообще интегрированным с питанием самого фотореле.

Датчик света у большинства моделей встроен в корпус самого устройства, но существуют и раздельные варианты, позволяющие выносить его в сторону от самого аппарата. Последнее нужно для случаев исключения засветки фотоприемника от управляемых ламп, чтобы система не превращалась в стробоскоп. То есть, когда темно — аппарат включает лампы. Становится светло — он их отключает. Опять срабатывает на мрак. И так по кругу.

Одинарная

Описанная ранее модель ФР-602 и аналогичные ей подключаются к линии следующим образом:

На большое количество потребителей энергии

Для управления мощной нагрузкой, например, при подключении прожектора или многочисленных ламп, лучше использовать промежуточные реле. В роли последних выбираются соответствующие приборы, которые выдерживают прохождение большого тока, достаточного для питания. Примером могут стать РК-1p/2p (Un), МРП-2, IEK ORM-41F-1, DEKraft ПР-102 и им подобные. Обратите внимание, что часть из реле аналогичного плана рассчитаны на управление переменным током (AC), в то время как другие постоянным (DC). Кроме того, напряжения включения может отличаться в нижнюю сторону от номинала розетки. Последние два фактора важно учитывать при проектировании монтажной схемы. Если реле-посредник питается от постоянного тока, то фотореле должно управлять подачей электричества к блоку преобразования. Который уже включившись, приведет в действие электромагнитный контактор, активирующий основную линию питания клиентских устройств.

Использование иных моделей фотореле

Здесь представлена схема подключения фотореле для другого варианта исполнения конечного автомата — с выносным датчиком чувствительности к свету и раздельными контактными линиями. Изначально она подготовлена для ФР-7Е, но подходит и для аналогичных моделей иных производителей.

Фотография ФР-07Е:

Обратите внимание, что представленное фотореле и упомянутое ранее, различаются корпусом, а в частности защитой устройства от внешних факторов. ФР-601/602 можно безболезненно размещать под открытым небом на улице, а у ФР-7Е для аналогичного действия требуется установка дополнительного кожуха. Но устройства подобного плана установки выпускаются со всеми необходимыми креплениями в стандартный электротехнический щиток, включая подготовленные места монтажа к DIN-рейке.

Расширение функциональности с добавлением реле времени

Планируя использовать фотореле для уличного освещения своими руками, можно слегка расширить его функциональность, добавив таймер отключающий свет через установленное время. Причина проста — не нужно тратить электричество на работу ламп всю ночь, когда они точно никому не нужны. С целью реализации можно использовать реле отключения, наподобие IEK ORT-A2-AC230V, THC-B1 или аналогичные.

Расширенная схема питания уличного освещения:

Микропроцессорное фотореле

Современные технологии коснулись и фотореле. Все чаще начинают применяться устройства на базе микроконтроллеров, которые позволяют не только производить определение наличия светового потока, но и совмещать множество других функций. Причем расширение не требует сильного изменения аппаратной составляющей, достаточно модифицировать внутреннюю программу.

Микроконтроллер — маленький компьютер, изначально ориентированный на управление устройствами в зависимости от внешних факторов и алгоритма. Кроме того, его возможностей вполне достаточно для присоединения к общей цифровой сети, объединяющей группы оборудования различного плана.

Также стоит упомянуть о промышленных образцах фотореле, оснащенных «умной» частью. Но их функциональность обычно ограничена производителем. Поэтому лучше рассмотреть другую систему. К примеру, Arduino. Его возможностей вполне достаточно для осуществления контроля света, отключения линии днем и ночью, отправки сообщений о текущем используемом режиме или сигнализации о нарушениях в работоспособности лампы.

На аппаратной стороне, все что непосредственно не касается функций контроля, возлагается на дополнительно подключаемые «шилды» к Arduino. В приведенной схеме последнее будет относиться к часам, датчику света и самому реле. Вопрос отправки статуса конечному владельцу решается за счет GSM модуля связи, который и будет отсылать SMS о текущем режиме работы системы.

Принципиальная схема конструкции достаточно проста:

Есть примечание, касающееся приведенной сборки. Обратите внимание, что релейный модуль имеет стороннее питание. Это сделано в целях избежания скачков тока, так как шилд берет много электричества из общей линии и может вызвать «просадку» напряжения при переключениях. Отдельное питание рекомендуется и SIM800L (на приведенной схеме он подключен напрямую к самому Arduino). Также модуль GSM-связи достаточно потребляющий элемент — ему нужно выработать определенную мощность для соединения с сотовой вышкой, а взять энергию с названой целью он может только из линии снабжения.

Что касается программной части, написать соответствующий алгоритм сможет любой, знакомый с программированием микроконтроллеров Arduino. Тем более, есть множество кодов в интернете.

Несмотря на функциональную простоту фотореле, ниш применения у него достаточно. Тем более, что малые возможности расширяются добавлением новых за счет небольшого усложнения схемы и использования микроконтроллеров.

Видео по теме

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V | Лучшие самоделки

Это пожалуй самый простой датчик освещённости для включения лампы на 220V в сумеречное время который мне удалось найти, применить его можно у себя во дворе или подъезде. Схема фотореле состоит всего из 3-х распространённых элементов. Спаять данную конструкцию сумеречного датчика сможет любой человек у которого есть паяльник, припой и флюс, даже нет необходимости для этого вытравливать плату.

Детали для датчика освещённости:

  • Симистор BT136-600E, купить на Aliexpress – http://ali.pub/3w39vz;
  • Фоторезистор GL5516 (на свету его сопротивление – 5-10 кОм, в полной темноте – 0,5 МОм) – http://ali.pub/3w3a3d;
  • Резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Как сделать датчик освещённости (фотореле) для лампы на 220V, процесс изготовления:

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Так как устройство очень простое то паять схему фотодатчика будем навесным монтажом. Сначала берём симистор BT136 (или BT137), лицевой стороной с маркировкой вверх. Впаиваем между второй и третьей его ногой резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Фоторезистор припаиваем между 1-й и 3-й ножкой симистора.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Берём сетевую вилку с проводом на 220V, один провод припаиваем к 1-й ножке симистора а второй провод будет идти ко второй ножке но в его разрыв будет подключен патрон для лампы.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

На фото ниже показана уже полностью собранная схема датчика освещённости для лампы 220V, как Вы можете видеть, что при свете в комнате лампа не светится.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Но стоит мне закрыть трубочкой фотодатчик как лампа сразу начинает зажигаться, что показывает, что данный сумеречный датчик работает отлично!

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

То же самое происходит когда выключить свет, лампа сразу начинает светить, устройство работает как с лампами накаливания так и светодиодными лампами, данную самоделку советую к повторению, так как она очень простая. Благодаря малому количеству деталей эту схему легко разместить в патроне для лампы, просверлив окошко под фоторезистор, чтобы датчик освещённости мог срабатывать при наступлении темноты и выключаться на рассвете.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Фоторезисторы.

Создаем робота-андроида своими руками [litres]

Фоторезисторы

Фоторезисторы на основе сульфида кадмия (см. рис. 5.5) являются устройствами, реагирующими на видимый свет. Спектр поглощения такого резистора близок к спектру человеческого глаза (см. рис. 5.6). CdS – фоторезистор представляет собой полупроводник, но без обычного PN перехода. Наибольшее сопротивление такой фоторезистор имеет в полной темноте. По мере увеличения освещенности его сопротивление уменьшается. Измеряя сопротивление резистора, можно оценить среднюю освещенность в видимом спектре.

Рис. 5.5. Фотоэлементы на основе сульфида кадмия (CdS)

Рис. 5.6. Диаграмма, показывающая сравнительную спектральную чувствительность глаза и светочувствительных датчиков

Световой выключатель на основе фоторезистора

На рис. 5.7 приведена основная схема устройства. Поскольку CdS-преобразователь представляет собой резистор, он может быть включен напрямую в делитель напряжения. По мере нарастания освещенности сопротивление фоторезистора падает. Соответственно, повышается напряжение на резисторе R1 и на выводе 2 ИС. Когда напряжение превысит напряжение на выводе 3, включится двигатель M. Порог срабатывания регулируется подстроечным резистором R1 4,7 кОм. Такая схема является основной для управления «солнечным шаром», описанным в гл. 12.

Рис. 5.7. Выключатель света на фоторезисторе

Светочувствительный нейрон

На рис. 5.8 изображена схема светочувствительного нейрона. По мере нарастания освещенности возрастает частота выходных импульсов. Такая схема фотонейрона может генерировать тактовые импульсы для контроллера шагового двигателя типа ИС UCN5804. При увеличении интенсивности освещенности поворот шагового двигателя осуществляется быстрее.

Рис. 5.8. Нейрон на базе фоторезистора

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Датчик света своими руками на микросхеме (видео)

 Топовые комплектации ныне продаваемых автомобилей имеют в своем арсенале большой выбор всевозможных электронных опций. Все они направлены на то, чтобы обезопасить вождение и сделать его более комфортным. Не скажем о том, что большинство их них не заменимы, но иногда они все же могут облегчить наши каждодневные водительские будни. Так всевозможные датчики дождя и света способны включать в автоматическом режиме дворники или головной свет на машине. Датчик света, о котором мы хотим рассказать более подробно, может помочь водителю при проезде тоннелей или когда смеркается и свет пора бы уже включить. По принципу действия такой датчик срабатывает тогда, когда наступают условия недостаточной освещенности. Если у вас есть желание внедрить подобную функцию и в вашу машину, то мы расскажем о том, как это сделать.

Схема датчика света на машину

 Само собой управляющим элементом в схеме является фоторезистор, то есть радиодеталь, которая изменяет свое сопротивление в зависимости от освещенности. Также в схему входит счетчик NE555, который в данном случае используется немного не по классическому применению. А вот силовой блок схемы реализован на транзисторе и реле, что в конечном счете и коммутирует питание на включение фар. А теперь об этом всем более подробно. Итак, взглянем на схему…

По сути NE555 генерирует логический ноль или единицу на своем выходе, ножке 3. Это зависит от того, что подается на вход микросхемы, ножку 4. Как только напряжение достигает определенного уровня на входе, то на выходе появляется логическая единица. Вы спросите почему нельзя было применить вместо микросхемы транзистор и подавать сигнал на его базу? Здесь все просто! Цифровая логика, а вернее выход с микросхемы меняется сразу и на всю величину, то есть это не аналоговый элемент. А в итоге срабатывание всей схемы будет четким. Сработало или не сработало, без возможных нарастаний сигнала и неустойчивой работы.  Именно эти преимущества все же заставляют применять здесь микросхему. Далее с выхода микросхемы (ножка 3), сигнал поступает уже на транзистор.  По сути в купе с реле, это силовая часть схемы. Как только транзистор открывается от потенциала на базе, через эмиттер -коллектор начинает протекать ток. Именно он и заставляет срабатывать реле. Само собой реле и включает фары. Если говорить об особенностях схемы, то внимание стоит обратить на фоторезистор, ведь именно от него будет зависеть сопротивление, а значит и порог срабатывания всей схемы. В нашем случае это фоторезистор 5516 с минимальным сопротивлением порядка 1500 Ом. Последовательно фоторезистору можно поставить подстрочный резистор,  скажем на 1 кОм. Однако схема срабатывает в комфортном диапазоне освещенности для глаз, как нам кажется. Также для экономичности стоит установить максимально возможную величину сопротивления для резистора от ножки 3 до базы транзистора.   Если у вас будет время, то проиграйтесь с этим резистором, дабы защитить микросхему от высоких токов проходящих через нее и уменьшить энергопотребление всей схемы.
 Что касается светодиода и сопротивления, то  фактически это визуальный индикатор того, что фары включились от вашего датчика света. Кроме того, светодиод помогает сгладить индукционный ток на реле, тем самым спасая от него как катушку реле, так и транзистор.

Как подключать датчик света на машине

Теперь пару слов о подключении. Фоторезистор необходимо установить на панель приборов под основание лобового стекла. То есть туда, где прямые солнечные лучи смогут попадать на него. Саму схему лучше подключить параллельно выключателю, который включает фары или противотуманные фары. То есть контакты реле должны коммутировать включение света параллельно подрулевому выключателю. Если вы захотите отключить работу датчика света, то можно поставить еще один тумблер на питание этой схемы. Тогда в любой момент и легко вы можете просто отключить такой датчик света.

Подводя итог…

Как видите, схема довольно простая и понятная. Надежность ее тоже очень высока. Если все смонтировать правильно и без ошибок, то настройка совсем будет не нужна или будет минимальна. Ну а на счет функциональности мы уже говорили. Это вполне жизненный вариант, как машине можно добавить опцию «датчик света».

Видео о датчике света своими руками

Фотореле своими руками: схемы, устройство и применение


Технический прогресс делает жизнь людей все более комфортной. Для этого изобретаются новые устройства, которые выполняют действия без присутствия и участия людей.

Одним из таких устройств является простое фотореле. Такое устройство можно купить в магазине, но интересней и экономней его сделать своими руками.

Где можно применять прибор с авторегулировкой света?

Фотореле может быть использовано для включения или выключения света в разное время суток. Например, при наступлении темноты прибор включает освещение, а на рассвете — отключает. Также оно может быть использовано в подъезде многоквартирного дома или на своем загородном участке.

Известно широкое применение светодиодного светильника с фотореле, которое в автономном режиме включает и выключает освещение. Такой прибор может быть использован в «умном доме». При этом с помощью фотореле можно не только управлять освещением, но и открывать жалюзи или проветривать комнату. Надо отметить и возможность установки этого устройства для системы охраны дома.

Разбираемся в схеме простого фотореле своими руками

Простейшая схема фотореле состоит из двух транзисторов, фоторезистора, реле, диода и переменного резистора. В качестве транзисторов используются приборы типа КТ315Б, включенные по схеме составного транзистора, с нагрузкой которого является обмотка реле. Такая схема имеет большой коэффициент усиления и большое входное сопротивление, что позволяет включать в нее фоторезистор с большим сопротивлением.

При увеличении освещенности фоторезистора, включенного между коллектором и базой первого транзистора, происходит открывание этого транзистора и транзистора №2. В результате появления тока в коллекторной цепи второго транзистора произойдет срабатывание реле, которое своими контактами, в зависимости от его настройки, включит или выключит нагрузку.

Для защиты схемы от воздействия ЭДС самоиндукции при выключении реле включен защитный диод типа КД522. Для настройки чувствительности схемы между базой и эмиттером первого транзистора включается переменный транзистор номиналом в 10 кОм.

Питание такого фотореле может осуществляться от источника постоянного напряжения в 5 — 15 В. При этом, при напряжении источника в 6 вольт используются реле типа РЭС 9 или РЭС 47, а при напряжении питания в 12 В используются реле РЭС 15 или РЭС 49.

Для монтажа схемы можно создать специальную плату, при возможности – печатную. Затем укрепить на плате реле, транзисторы, переменный резистор, сделать отверстия для выводов элементов схемы и произвести соответствующие соединения с помощью монтажных проводов и паяльника.

Настройку схемы можно производить в затененной комнате с использованием лампы накаливания, у которой можно регулировать поток света.
При необходимой освещенности подбирается порог срабатывания схемы с помощью переменного резистора. Если в дальнейшем не планируется подстройка порога срабатывания, то вместо переменного устанавливается постоянный резистор, сопротивление которого соответствует величине, полученной при регулировке.

Способ сборки на современном приборе

При использовании более сложных электронных приборов можно собрать самодельное фотореле, в которое входит всего три компонента. Такую схему можно собрать на интегрированном полупроводниковом приборе компании TeccorElectronics Q6004LT (квадрак), который представляет собой симистор с встроенным динистором. Такой прибор имеет рабочий ток в 4 А и рабочее напряжение 600 В.

Схема подключения фотореле состоит из прибора Q6004LT, фоторезистора и обычного резистора. Питание схемы осуществляется от сети 220 В. При наличии света фоторезистор имеет малое сопротивление (несколько кОм), и на управляющем электроде квадрака присутствует очень малое напряжение. Квадрак закрыт и через его нагрузку, в качестве которой могут быть использованы лампы освещения, ток не протекает.

При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора будет увеличиваться, возрастут и импульсы напряжения, поступающие на управляющий электрод. При увеличении амплитуды напряжения до 40 В симистор откроется, по цепи нагрузки потечет ток и освещение включится.

Для настройки схемы используется резистор. Начальное значение его сопротивления составляет 47 кОм. Величина сопротивления подбирается в зависимости от требуемого порога освещенности и типа используемого фоторезистора. Тип фоторезистора не критичен. Например, в качестве фоторезистора может быть использованы элементы типа СФ3-1, ФСК-7 или ФСК-Г1.

Совсем не обязательно быть мастером для того, чтобы знать, как починить розетку. Необходимо просто научиться верно определять поломки и запомнить несколько несложных правил для их исправления.

Современная система энергоснабжения предусматривает трехжильную проводку с заземлением в частном доме или квартире. С учетом таких условий устанавливают и розетки.

Использование мощного прибора Q6004LT позволяет подключать к фотореле нагрузку мощностью до 500 Вт, а при использовании дополнительного радиатора эту мощность можно увеличить до 750 Вт. Для дальнейшего увеличения мощности нагрузки фотореле можно использовать квадрак с рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.

Таким образом, преимуществом данной схемы, помимо малого количества применяемых деталей, является отсутствие необходимости отдельного блока питания и возможность коммутации мощных потребителей электрической энергии.
Монтаж данной схемы не представляет особой трудности ввиду малого числа элементов схемы. Настройка схемы состоит в определении желаемого порога срабатывания схемы и осуществляется аналогичным с предыдущей схемой образом.

Выводы:

  1. В различных системах автоматического регулирования, чаще в системах освещения, используются фотореле.
  2. Существует много разных схем фотореле с использованием в качестве датчиков фоторезисторов, фотодиодов и фототранзисторов.
  3. Простейшие схемы фотореле, которые содержат минимум деталей, можно собрать своими руками.

Видео с примером сборки самодельного фотореле

Я сделал свою цифровую камеру, используя Arduino, проектор и фоторезистор

Портретная камера Flying Pixel использует видеопроектор, единственный фоторезистор, Arduino и ПК для съемки лиц людей. Проектор «сканирует» изображение, проецируя небольшой белый квадрат на лицо человека внутри полностью темной камеры. Пока проецируемый квадрат медленно перемещается по всему лицу, фоторезистор улавливает отраженную светимость.

Генерирует пропорциональный аналоговый электрический сигнал, который оцифровывается Arduino и передается на ПК. Поскольку ПК также управляет положением проецируемого квадрата, теперь он может создавать изображение на основе различных значений яркости, которые он получает, по одному пикселю за раз.

Скорость сканирования изображений, показанных выше, была довольно низкой. Скорость ограничена частотой кадров проектора, так как можно проецировать только один пиксель и, таким образом, можно снимать за один раз. Все лица сканируются со скоростью 30 пикселей в секунду, и, поскольку каждое изображение имеет размер 50 * 50 пикселей, на создание одной фотографии потребовалось 83 секунды.

Инсталляция изготовлена ​​из переработанных картонных коробок, которые я нашел в подвале художественной школы.

Вместо проецирования белого пикселя можно также проецировать красный, зеленый и синий пиксели один за другим. Таким образом, можно сканировать цветные изображения RGB. Конечно, цветное сканирование в три раза медленнее, чем монохроматическое, и результирующее изображение также намного более шумное, поскольку цветной пиксель менее яркий, чем белый пиксель. Фактически, синий канал цветных изображений, которые я сделал, в основном является шумом и почти не содержит полезного сигнала, потому что LDR не очень чувствителен к синему свету.

Качество изображения сильно пострадало, когда я попытался сделать цветные фотографии с той же настройкой.

Техническая реализация

На схеме ниже показана установка оборудования для этой установки. Программа, запущенная на компьютере, написана в Processing, и вы можете найти ее здесь. На Arduino установлена ​​прошивка Firmata. Эта удобная прошивка дает прямой доступ к контактам Arduino через скетч обработки. Таким образом, компьютер может считывать аналоговые напряжения с фоторезистора / делителя напряжения без написания дополнительного кода Arduino.

Вдохновение на проект

Должен признать, что не я придумал эту концепцию. Некоторые умные умы придумали сканировать изображения таким способом уже примерно 100 лет назад. Этот метод называется «сканирование летающих пятен», и он использовался на заре механического телевидения. Я просто подумал, что было бы интересно воссоздать установку с использованием современных технологий. Вместо того, чтобы освещать лица дуговым светом, проходящим через вращающийся диск Нипкова, я использовал луч.И вместо того, чтобы передавать изображения на «телевизор» (так в те времена назывались механические телевизионные приемники), я записал результаты сканирования в виде неподвижных изображений на свой компьютер.

Рисунок из «Радионовостей», апрель 1928 года, который я нашел в Википедии. В верхнем левом углу вы можете увидеть сканирование изображения с помощью вращающегося диска Нипкова, дуги и фотоэлементов.

Сканирование изображений с помощью дуговой лампы, моторизованного вращающегося диска с несколькими пробитыми в нем отверстиями и фотоэлемента - это довольно низкотехнологичные.Однако в настоящее время кажется намного проще быстро подключить проектор к компьютеру, а фоторезистор к Arduino, чтобы добиться аналогичного результата. Тем не менее, результаты раннего механического телевизионного сканирования были довольно ошеломляющими и определенно превзошли мою установку, когда дело касалось скорости: механические сканеры изображений 1920-х годов могли сканировать несколько изображений в секунду. Они действительно могли передавать движущиеся изображения - в то время как моя камера может записывать только неподвижные изображения объектов, которые не двигаются в течение полутора минут.

Фон и благодарность

Я провел этот эксперимент во время семинара, который я проводил в HEAD - школе искусства и дизайна в Женеве в рамках программы магистра искусств в области медиа-дизайна. Темой семинара была «Продвинутая машина для селфи», и вы можете найти больше результатов этого семинара здесь.

Спасибо Alexia Mathieu и всей команде HEAD за приятно проведенное время в Женеве и за приглашение провести этот семинар! И спасибо Рафаэль Мюллер за дополнительные фото!

Дополнительные ресурсы

Об авторе

Никлас Рой - художник-инсталлятор и педагог, живущий в Берлине.В своей работе он исследует искусство, науку и технологии, часто в форме юмористических инсталляций и машин. Он любит зарабатывать как можно больше сам, так как он рождает идеи, которые вдохновляют его будущие проекты. Вы можете узнать больше о Никласе и его проектах на его веб-сайте и подписаться на него в Twitter. Эта статья также была опубликована здесь и предоставлена ​​с разрешения.

Идея проектов DIY STEM с использованием фоторезистора

Автоматическая система освещения завода

В этом проекте мы сделаем автоматическую систему освещения растений, которая будет управляться с помощью датчика LDR.Что такое индикатор питания? Как мы можем это контролировать? Мы найдем это в этом проекте.

Работа, взаимодействие и применение - Уроки DIY

Введение

LDR - это крошечные светочувствительные устройства, также известные как фоторезисторы. LDR - это резистор, сопротивление которого изменяется при изменении количества падающего на него света. Сопротивление LDR уменьшается с увеличением интенсивности света. Это свойство позволяет нам использовать их для создания светочувствительных цепей. Узнайте, что такое LDR, как он работает, как взаимодействовать с Evive и программировать его в PictoBlox - нашей платформе графического программирования на основе блоков Scratch с расширенными возможностями взаимодействия с оборудованием, и, наконец, какие захватывающие проекты DIY вы можете реализовать с помощью LDR, доступного в Evive Starter Kit.

Для работы с PictoBlox сначала необходимо загрузить его ЗДЕСЬ.

Готовы? Набор. Идти!

Что такое LDR или фоторезистор?

Давайте начнем с понимания, что такое LDR и как работает LDR.

LDR - это аббревиатура от Light Dependent Resistor . LDR - это крошечные светочувствительные устройства, также известные как фоторезисторы . LDR - это резистор, сопротивление которого изменяется при изменении количества падающего на него света. Сопротивление LDR уменьшается с увеличением интенсивности света, и наоборот.Это свойство позволяет нам использовать их для создания светочувствительных цепей. C

Для использования LDR мы всегда должны делать схему делителя напряжения. Когда значение сопротивления LDR увеличивается по сравнению с фиксированным сопротивлением, напряжение на нем также увеличивается.

Что такое сигналы?

Но прежде чем двигаться дальше, давайте немного поговорим о сигналах.

Сигнал - это все, что несет какую-то информацию. Это может быть действие, звук или тип движения.
Любой сигнал можно классифицировать как:

  1. Аналоговый сигнал
  2. Цифровой сигнал
Аналоговый сигнал

Аналоговый сигнал - это сигнал, который представляет ВСЕХ возможных значений в заданном диапазоне, поскольку он изменяется во времени; это аналогично изменяющейся во времени величине, которую оно представляет.

Цифровой сигнал

Напротив, цифровой сигнал - это сигнал, который представляет величину как серию из прерывистых значений.Цифровой сигнал может представлять только 2 значения: « HIGH » и « LOW ».

LDR - аналогичное устройство; его сопротивление изменяется постепенно, а не скачкообразно,

Взаимодействие LDR с Evive

Теперь, когда у нас есть небольшое представление о том, как работает LDR, давайте посмотрим, как связать его с evive и увидеть в действии.

  1. Последовательно подключите LDR и резистор 4,7 кОм.
  2. Подключите вывод 5V к первой ножке LDR.
  3. Подключите заземляющий контакт к концу резистора.
  4. Подключите общую ножку LDR и резистор к выводу A0 на evive.

Визуализация значений LDR на экране Evive

Теперь, когда мы подключили LDR к Evive, давайте визуализируем изменение сопротивления LDR на мониторе состояния выводов evive.

  1. Включить evive. В его меню перейдите к монитору состояния закрепления.
  2. Выберите состояния аналоговых выводов.
  3. Обратите внимание на значение перед штифтом A0.По мере уменьшения освещенности значение также уменьшается.

Работа с LDR в реальном времени

Теперь мы подключили наш фоторезистор к Evive. Мы собираемся создать сценарий для изменения фона сцены PictoBlox в соответствии с количеством света, падающего на LDR.
Выполните следующие действия, чтобы написать сценарий, чтобы фон выглядел как день, когда количество падающего света больше, и должно казаться ночью, когда свет, падающий на LDR, меньше определенного количества или отсутствует.

  1. Откройте PictoBlox. Подключите Evive / вашу макетную плату к компьютеру с помощью кабеля USB.
  2. Щелкните по кнопке доски и выберите в раскрывающемся списке evive.
  3. Затем в появившемся диалоговом окне выберите соответствующий последовательный порт.
  4. Откройте библиотеку задников и выберите два фона: мы выбираем Метро и Ночной город с улицей для дня и ночи соответственно.
  5. Выберите Тоби.
  6. Чтобы получить значения от LDR, мы будем использовать аналоговый датчик чтения () в () блоке из палитры Sensor и выбрать свет / фоторезистор из раскрывающегося списка.Во втором раскрывающемся списке выберите контакт, к которому он подключен.
  7. Чтобы проверить, меньше ли падающий свет или больше, используйте блок if-else. Чтобы сравнить значение, полученное с фоторезистора, с определенным значением, выберите операторский блок «Меньше». В первое пустое место поместите блок чтения аналогового датчика () и напишите 100 во втором месте.
  8. Если оно меньше 100, фон должен измениться на «Ночной город с улицей». Таким образом, из палитры костюмов выберите , переключите фон на блок () и выберите Nigth City With Street из раскрывающегося списка.
  9. В противном случае мы будем использовать Metro в качестве фона. Таким образом, продублируйте фон переключателя в блок () и поместите его ниже руки else. Наконец, выберите Metro из раскрывающегося списка.
  10. Чтобы скрипт работал вечно, мы будем использовать блок навсегда вокруг всего кода.
  11. Теперь поместите блок шляпы при щелчке флажка над блоком навсегда. Это обеспечит запуск сценария при щелчке по зеленому флажку.

Здесь вы можете загрузить весь код, чтобы светодиодный индикатор мигал в реальном времени.

Светодиодный индикатор управляющего контакта 13 с использованием LDR

В этом примере мы собираемся использовать LDR для включения светодиода на контакте 13 на evive. Если интенсивность света больше заданного значения, светодиод загорится; в противном случае он останется выключенным. Выполните следующие действия, чтобы написать сценарий для управления LDR / фоторезистором без подключения к компьютеру.

  1. Перейти в режим загрузки.
  2. Если значение, полученное от LDR, меньше 100, тогда светодиод на выводе 13 evive должен загореться, в противном случае он должен оставаться выключенным.
  3. Чтобы проверить, меньше ли падающий свет или больше, используйте блок if-else. Чтобы сравнить значение, полученное с фоторезистора, с определенным значением, выберите операторский блок «Меньше». В первое пустое место поместите блок чтения аналогового датчика () и напишите 100 во втором месте.
  4. Чтобы включить светодиод вывода 13, перетащите и установите цифровой вывод вывода () как блок () из палитры evive. По умолчанию выбран контакт 13. Во втором раскрывающемся списке выберите ВЫСОКИЙ, чтобы включить светодиод.
  5. Светодиод останется выключенным, если значение, полученное с фоторезистора, больше 100. Таким образом, продублируйте установленный цифровой блок контактов и поместите его под другим плечом.
  6. Чтобы выключить светодиод, выберите НИЗКИЙ из раскрывающегося списка.
  7. Добавьте навсегда блок вокруг скрипта, чтобы запускать его навсегда.
  8. Наконец, добавьте при щелчке по флажку блок шляпы для выполнения программы.
  9. Загрузите код в Evive с помощью кнопки «Загрузить код».

Вы можете скачать программу PictoBlox отсюда.

Заключение

Теперь, когда вы знакомы с основами LDR (фоторезистора) и знаете, как он работает, вы готовы опробовать множество интересных проектов, которые мы приготовили для вас.

Удачи!

Сообщите нам, понравился ли вам пост. Это единственный способ стать лучше.

Это помогло

Это не помогло

Обмен данными через лазер с фоторезистором

Я ранее сделал лазерный коммуникатор для передачи на солнечную батарею, но я был попросили также попробовать передать на фоторезистор (также известный как фотоэлемент или LDR - светозависимый резистор.) Я придумал схема, которая работала, и в результате звук был намного лучше чем с солнечной батареей.

Видео этого в действии приведен ниже.

Лазерный коммуникатор к фоторезистору (вдалеке).
Фоторезистор и схема приемная.

Получение наилучшего звука

Если лазерный луч, попадающий на фоторезистор, слишком яркий, он будет станут насыщенными, и вы услышите потрескивающий звук на выходе усилитель подключен к фоторезистору.Одно из решений этого - чтобы уменьшить яркость лазерного излучения, уменьшив громкость усилителя, который питает лазер как часть лазерного коммуникатора, пока вы не слышать треск больше. Затем, поскольку звук стал тише, поверните увеличить громкость на выходном усилителе, подключенном к фоторезистору чтобы вы могли лучше его слышать.

Как сделать схему фоторезистора

Ниже вы можете увидеть схему на макетной плате, а также схему диаграмма.С картонного фона снял фоторезистор (что вы можете видеть на фотографиях выше) и подключил его непосредственно к макет вместо фотографий ниже, чтобы вы могли его увидеть легче. Обратите внимание, что в реальной схеме я использовал 1 кОм резистор вместо 866 Ом, так как это достаточно близко, и это что у меня было.

Схема фоторезистора с батареями и усилителем ...
... и схема фоторезистора крупным планом.
Схема приемника фоторезистора.

Вы можете заметить, что фоторезистор и резистор составляют схема делителя напряжения. Также усилитель включен параллельно с резистор. Это для того, чтобы усилитель получил контролируемое напряжение колебанием напряжения на фоторезисторе, которое, в свою очередь, вызывает колебания напряжения на резисторе.

Основная хитрость заключалась в том, чтобы найти подходящее значение резистора. С участием неправильное значение, напряжение на резисторе будет колебаться между небольшим диапазоном, настолько маленьким, что все звуки, исходящие из усилитель будет звучать так же. Это как втиснуть песню только в несколько музыкальных нот. С правильным резистором значение, напряжение на этом резисторе будет колебаться в большей диапазон, и усилитель будет выдавать более широкий диапазон звуков; это будет иметь больше нот для представления песни.

Первый шаг к определению хорошего номинала резистора - это выяснить какое будет минимальное сопротивление фоторезистора и какое максимальное сопротивление будет. Для этого мы передаем представителя выборка звуков с помощью лазерного коммуникатора к фоторезистору при измерении сопротивления фоторезистора. На фотографиях ниже я сначала настраиваю радио на радиостанцию а затем используйте лазерный коммуникатор для передачи того, что исходит от радиостанция к фоторезистору как лазерный луч.В то же время Я смотрю на глюкометр, чтобы увидеть, каковы результирующие сопротивления фоторезисторы ищут самые низкие и самые высокие значения.

Сначала настройка радио на радиостанцию.
Подключение измерителя к фоторезистору.
Измерение диапазона сопротивления.
Образец показания сопротивления.

Результатом вышеуказанного теста является то, что фоторезистор имеет значения колеблется от 0,5 кОм до 1,5 кОм. Обратите внимание, что ваш фоторезистор Может быть другим, как и ваш лазер, поэтому вы можете получить разные результаты.

Следующим шагом является расчет подходящего сопротивления.

Один из способов рассчитать подходящее сопротивление - использовать так называемый Формула Акселя Бенца, согласно которой сопротивление должно быть корень квадратный из минимального и максимального сопротивлений фоторезистора умножаются вместе.

Итак, мы умножаем 1,5 кОм на 0,5 кОм, и получаем 0,75. Затем мы извлекаем из него квадратный корень и получаем 0,866, или 866 Ом.

Эти 866 Ом - это значение, которое мы должны использовать для резистора.

Расчетные диапазоны напряжения

Следующее не требуется для создания этой схемы. Это просто два примера расчета диапазонов напряжений, которые усилители получить для двух разных сопротивлений, чтобы проиллюстрировать, как правильное сопротивление резистора имеет значение.

Допустим, сопротивление резистора составляет 10 кОм вместо 866 Ом. И предположим, что луч лазера самый тусклый, в результате чего фоторезистор не работает. сопротивление должно быть 1.5 кОм. Складывая два сопротивления вместе, получаем общее сопротивление 11,5 кОм. Используя формулу закона Ома, I = V / R, или ток равен делим напряжение на сопротивление, получаем, что сила тока 3 вольта делить на 11500 Ом, что составляет 0,26 миллиампера. Теперь мы можем снова рассчитать напряжение только на этом резисторе, используя закон Ома, V = IR, или напряжение равно току, умноженному на сопротивление, которое составляет 0,26 миллиампера на 10000 Ом, или 2.6 вольт. Вот напряжение на резисторе, усилителе и динамик, когда свет лазера самый тусклый.

Теперь давайте снова проделаем эти вычисления, когда свет лазера самый яркий, который, по нашим измерениям, составляет около 0,5 кОм. На этот раз текущий составляет 0,29 миллиампера, а напряжение на нем составляет 2,9 вольт.

Это означает, что в диапазоне яркости падающего света от лазера, пока мы говорим в микрофон, напряжение будет отличаться от всего 2.От 6 до 2,9 вольт, диапазон 0,3 вольта, не так много, и поэтому все звуки, выходящие из динамика, будут звучать тоже самое.

Но мы можем исправить это, установив меньшее значение для этого резистора, который мы рассчитанное выше по формуле Axel Benz, 866 Ом.

Повторяю вычисления для диапазона напряжений здесь сейчас с этим новым значением сопротивления 866 ​​Ом, мы получаем диапазон от От 1,13 до 1,9 вольт, диапазон 0.77 вольт, намного лучше, чем предыдущие 0,3 вольта с резистором 10 кОм.

На следующем видео показан вышеуказанный лазерный коммуникатор и фоторезистор в действии, а также использование формулы Axel Benz.

Чтение фоторезистора на ESP32 с MicroPython

Фоторезистор или светозависимый резистор (LDR) - это резистор, который меняет свое значение (сопротивление) в зависимости от интенсивности света.Точнее, когда на него падает свет, сопротивление уменьшается. Обычно он используется как датчик света или темноты. Например, его можно использовать в цепи, которая включает свет в комнате, когда становится темно. Давайте посмотрим, как мы используем фоторезистор с ESP32 и MicroPython.

Алена Пенкова

Схема для фоторезистора и ESP32

Вот список необходимых нам компонентов:

  • Макетная плата ESP32
  • Светозависимый резистор (LDR)
  • Резистор 10 кОм
  • Макетная плата
  • Провода

Схема довольно проста.Фоторезистор R1 подключен к выводу D34 с понижающим резистором R2. Мы собираемся измерить напряжение на выводе, которое изменится при изменении интенсивности света. Для этого вывод должен поддерживать аналоговое чтение. Другими словами, это должен быть вывод АЦП (аналого-цифровой преобразователь). В соответствии с техническими данными, штифт D34 является именно таким штифтом.

Плата будет запитываться через USB.

Считывание фоторезистора с помощью MicroPython

MicroPyhon предлагает АЦП класса , который считывает аналоговые значения с вывода.Класс просто возьмёт пин-код. Затем значения можно прочитать, вызвав метод ADC.read () . Метод возвращает число от 0 до 4095. В конфигурации по умолчанию экземпляр ADC ожидает напряжения от 0 В до 1 В на выводе. Если напряжение выше 1 В, метод вернет 4095. Однако можно увеличить поддерживаемый диапазон напряжения, вызвав метод ADC.atten () .

Приведенный ниже код считывает значение с фоторезистора каждые 3 секунды:

Давайте посмотрим на класс LDR .Требуется номер контакта, подключенного к фоторезистору, и желаемый диапазон [min_value, max_value] для возвращаемых значений. Конструктор проверяет параметры и инициализирует новый ADC . Метод read () возвращает необработанное значение из ADC (от 0 до 4095). Метод value () вызывает метод read () и затем отображает возвращенное необработанное значение в желаемый диапазон [min_value, max_value] .

Загрузка MicroPython и кода в ESP32

Прошивка и код MicroPython доступны на GitHub:

 git clone https: // github.com / artem-smotrakov / esp32-ldr 

Чтобы прошить прошивку и загрузить код, нам понадобится несколько инструментов:

  1. esptool для загрузки MicroPython в ESP32
  2. mpfshell для загрузки файлов в ESP32
  3. minicom для подключения к ESP32 в целях отладки

Следующие шаги работают в Linux (я тестировал в Ubuntu 18 и 20 ). В Windows или Mac это может работать, а может и не работать.

Обратите внимание, что некоторые платы разработки ESP32 требуют нажатия кнопки EN , удерживая кнопку Boot для переключения платы в режим стирания или загрузки прошивки.Сделайте это перед стиранием, записью или проверкой прошивки.

Сначала сотрите старую прошивку на ESP32:

 esptool.py --port / dev / ttyUSB0 erase_flash 

Затем загрузите MicroPython v1.13:

 esptool.py \
    - чип esp32 \
    --port / dev / ttyUSB0 \
    --baud 460800 \
    write_flash -z 0x1000 esp32-idf3-20200902-v1.13.bin 

Тогда вы можете проверить это:

 esptool.py \
    - чип esp32 \
    --port / dev / ttyUSB0 \
    --baud 460800 \
    verify_flash 0x1000 esp32-idf3-20200902-v1.13.bin 

Затем загрузите код на плату:

 mpfshell \
    -n -c \
    "открыть ttyUSB0; \
    lcd src; mput. * \. py; "

Кстати, каталог сценариев содержит сценарии, которые также выполняют эту работу.

Наконец, вы можете подключиться к плате с minicom и посмотреть размеры:

 minicom - устройство / dev / ttyUSB0 -b 115200 

Результат будет выглядеть примерно так:

 значение = 18.92552
значение = 18,87668
значение = 5.006105
значение = 18,63248 

Попробуйте прикрыть фоторезистор рукой или посветить на него. Посмотрите, как меняются значения.

Список литературы

Если вы обнаружили орфографическую ошибку, сообщите нам об этом, выделив этот текст и нажав Ctrl + Enter .

DIY KIT 61- Набор для сборки цифровых часов с термистором и фоторезистором

Просмотры сообщений: 181

Это еще один набор для сборки цифровых часов для начинающих электронщиков.Ранее я публиковал несколько постов, связанных с цифровыми часами. Этот комплект ничем не отличается от этих комплектов, он также отображает время и дополнительные функции, а также дисплей температуры и сигнал тревоги. Он также имеет фоторезистор, который делает его чувствительным к окружающему свету, часы автоматически будут ярче днем, чем ночью. Размер дисплея составляет 0,8 дюйма. Благодаря прозрачному корпусу компоненты могут быть хорошо защищены, а часы выглядят стильно. Это идеальный комплект для любителей электроники, школьных уроков и т. Д.

В комплекте есть небольшой батарейный отсек для сохранения времени, установленного микросхемой DS1302. Микросхема постоянного заряда DS1302 содержит часы / календарь реального времени и 31 байт статической ОЗУ. Он связывается с микропроцессором через простой последовательный интерфейс. Часы / календарь реального времени предоставляют информацию о секундах, минутах, часах, дне, дате, месяце и году. Дата конца месяца автоматически корректируется для месяцев, содержащих менее 31 дня, включая поправки на високосный год. Часы работают в 24-часовом или 12-часовом формате с индикатором AM / PM.

Комплект работает с блоком питания 5В. Для включения комплекта используйте простое зарядное устройство для телефона на 5 В. Набор бывает разных цветов. Тот, который я купил, был зеленого цвета. В комплекте идет схема и описание схемы. Лучшая часть этого набора заключается в том, что он также поставляется с акриловым корпусом, который в конечном итоге придает комплекту профессиональный вид.

Технические характеристики:
Цвет: белый
Дисплей: 4-значный светодиод
Источник питания: 3 В CR1220 Батарея (не входит в комплект)
Рабочее напряжение: 5 В постоянного тока
Рабочий ток: 40 мА
Размер часов: 7 * 2.5 * 1,2 см / 2,76 * 0,98 * 0,47 дюйма Размер платы IC
: 7,2 * 2,7 см / 2,84 * 1,06 дюйма
Вес комплекта: 82 г / 2,9 унции
Размер упаковки: 12 * 8,5 * 3,5 см / 4,72 * 3,35 * 1,38 дюйма
Вес упаковки: 85,5 г / 3,01 унции

Ознакомьтесь со следующими изображениями для сборки. Вы также можете увидеть все изображения на Flickr.

Посмотрите следующие изображения для сборки корпуса.

Посмотрите другие изображения

Как построить автоматический ночник

Из этого урока вы узнаете, как создать автоматический ночник, который включается, когда становится темно.Это простая схема, которую можно построить на макете.

На этой схеме показано, как это сделать с помощью светодиода. Но вы можете использовать тот же принцип, чтобы включить более крупный и яркий свет.

Найдите макетную схему и список деталей под видео.

Компоненты, которые вам понадобятся

  • Батарея 9 В
  • Макетная плата
  • Фоторезистор (около 5 кОм при свете, 200 кОм или более в темноте)
  • Транзистор BC547
  • Резистор 100 кОм
  • Резистор 470 Ом
  • Светоизлучающий диод (светодиод)

Есть много способов подключить эту схему.Я рекомендую использовать макетную плату, так как это быстро и вы можете легко повторно использовать компоненты.

Ниже вы можете увидеть, как я подключил эту схему на макетной плате:

Как работает схема

Фоторезистор и резистор 100 кОм составляют делитель напряжения.

Когда много света, фоторезистор будет иметь низкое сопротивление, что означает, что делитель напряжения дает низкое выходное напряжение. Таким образом, транзистор выключен и отключает ток светодиода.Что означает отсутствие света.

В темноте фоторезистор будет иметь высокое сопротивление. Это означает, что делитель напряжения дает высокое выходное напряжение, которое включает транзистор. Это означает, что светодиод также горит и загорится.

Какие напряжения на делителе напряжения?

Когда он горит и напряжение фоторезистора низкое, выход делителя напряжения составляет около 0,5 В, чего недостаточно для включения транзистора.

Когда темно и номинал фоторезистора высокий, выходной сигнал неподключенного делителя напряжения будет около 4.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *