El detector de foscor és simplement un generador d’ones quadrades amb interfície LDR (Light Dependent Resistor). En aquest projecte, el generador d'ones quadrades es desenvolupa com a MULTIVIBRADOR ASTABLE basat en IC de temporitzador 555. Com que aquest circuit es basa principalment en el principi de funcionament de LDR, abans d’anar més enllà per entendre aquest circuit LDR, hem d’obtenir els detalls bàsics del LDR. La figura següent mostra una imatge de diversos tipus de LDR.
Què és LDR?
Els LDR estan fets de materials semiconductors per permetre’ls tenir les seves propietats sensibles a la llum. N’hi ha de molts tipus, però un material és popular i és el sulfur de cadmi (CdS). Aquests LDR o REISTORS DE FOTOS funcionen segons el principi de "Conductivitat fotogràfica". Ara el que diu aquest principi és que cada vegada que la llum cau sobre la superfície del LDR (en aquest cas) augmenta la conductància de l’element o, en altres paraules, la resistència del LDR cau quan la llum cau sobre la superfície del LDR. Aquesta propietat de la disminució de la resistència per al LDR s’aconsegueix perquè és una propietat del material semiconductor utilitzat a la superfície.
Aquí, en aquest circuit de detectors foscos, LDR està configurat amb 555 ASTABLE de manera que 555 ASTABLE genera ona quadrada quan la intensitat de la llum baixa per sota d’un determinat nivell.
Components del circuit
- Tensió d'alimentació de +5 a +10
- 555 IC
- Resistència de 100KΩ
- Resistència de 22KΩ
- Resistència de 10KΩ
- Pot de 1MΩ o resistència variable
- Condensador de 104 (100nF)
- 2N3906 transistor
- LDR (qualsevol mida)
- Altaveu (25Ω, 0,5WATT) o qualsevol altre altaveu.
Esquema de connexions
A la figura superior es mostra el diagrama de circuits de l'alarma del detector fosc. Després d'alguna observació, el circuit hauria de semblar molt similar al MULTIVIBRADOR ASTABLE, és a dir, perquè el circuit és un MULTIVIBRADOR ASTABLE amb només una modificació. Aquesta modificació es fa al PIN RESET (PIN4). En un vibrador ASTABLE normal, aquest pin està connectat a + 5V, però ja que en aquest cas se suposa que hem de generar pols a condició d’absència de llum, no està connectat directament a + 5v. La xarxa de resistències proporcionada al pin RESET proporciona una terra virtual per tal de continuar restablint el CI i, per tant, la sortida d’ona quadrada s’atura en presència de llum.
Aquí el transistor condueix l’altaveu perquè l’altaveu impulsat per IC no és una bona idea. Aquí es pot substituir l’altaveu per LEDs per crear una resposta de sortida d’il·luminació. Així, un cop col·locats els LEDs i caigut la foscor, tindrem una llum de seguretat d’emergència.
El transistor aquí no ha de ser obligatòriament un PNP, sinó que es pot substituir per un NPN i les connexions de pin s'han de connectar en conseqüència.
Treball
Abans d’anar a l’explicació, el circuit s’ha d’assumir activat i no brolla en presència de llum. Aquesta condició de no brunzir en presència de llum es pot aconseguir ajustant el pot de retall de 1MΩ. Ara al circuit es pot observar un divisor de voltatge amb 1M, 100K per un costat i LDR per l’altre, el pin de restabliment està connectat al centre. Es diu que es pot ajustar el pot tallador perquè crea una resistència suficient a la branca superior del divisor de tensió per deixar caure gairebé tot el potencial (+ 5 v) a la branca superior. Això deixa un terreny virtual al mig del divisor (pin de restabliment). Atès que el pin RESET de 555 és un LOW LEVEL activat, l'IC del temporitzador es restablirà de manera contínua i, per tant, no hi haurà sortida d'ona quadrada com hauria de ser.D’això podem concloure que en presència de llum, el 555 IC es restablirà completament i no proporciona cap sortida.
Ara, quan la foscor cau sobre el LDR, la resistència del LDR augmenta dràsticament, tal com s’explica a la introducció, aquest augment de resistència a la segona branca (una amb LDR) del divisor de voltatge serà suficient per canviar la proporció de repartiment de tensió entre els dos. seccions de divisor de tensió. Un cop això passi, el potencial a la unió del circuit divisor de tensió augmenta de 0V a 2V (aproximadament). I de la mateixa manera, el voltatge al pin RESET augmenta. Aquesta pujada de tensió serà suficient per treure el 555IC del mode de reinici. Un cop aixecat aquest mode de restabliment, el temporitzador genera una sortida d'ona quadrada. Per tant, es conclou que una vegada que la foscor cau sobre el LDR, la sortida d'ona quadrada és generada pel temporitzador.
L’ona quadrada generada pel temporitzador s’alimenta al transistor PNP per accionar l’altaveu. Així, l’altaveu emet so en resposta a l’ona quadrada.
Errors comuns
Fins i tot després d'ajustar el pot de retall, el brunzit no s'atura.
- El LDR pot tenir prou resistència per posar un potencial al pin de reinici. Poseu una altra resistència de 100 KΩ en sèrie amb pot de 1 MΩ.
- Comproveu si el pin RESET (PIN4) està connectat accidentalment al carril + 5V d'alguna manera.
No hi ha brunzits ni tan sols a les fosques.
- És possible que LDR no desenvolupi prou potencial al pin de restabliment. Poseu una olla en sèrie amb LDR i ajusteu-la perquè surti brunzit.
El transistor s’escalfa.
- Conduïu el senyal de 555 a través de la resistència de 100Ω fins a la base del transistor.