Valla de luz automática: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Se utiliza un circuito de cerca de luz para detectar la presencia de cualquier persona u objeto en un área en particular. El rango de detección del circuito de valla de luz es de aproximadamente 1,5 a 3 metros. Es bastante sencillo diseñar el circuito utilizando LDR y amplificador operacional. Este circuito portátil puede funcionar sin problemas con una batería de 9 V comúnmente disponible y el sonido de alarma generado por el zumbador es lo suficientemente fuerte como para detectar la presencia de un ser humano, vehículo u objeto.

Suministros

1. Amplificador operacional Texas Instruments LM741
2. 555 Temporizador
3. BC557 - Transistor PNP
4. LDR
5. Potenciómetro
6. Zumbador
7. DIRIGIÓ

Resistencia (210, 1K, 5.7K, 100k, 1M)

Paso 1: ¿Qué es una resistencia dependiente de la luz (LDR) o fotorresistencia?

Una resistencia dependiente de la luz (también conocida como fotorresistencia o LDR) es un dispositivo cuya resistividad es una función de la radiación electromagnética incidente. Por tanto, son dispositivos sensibles a la luz. También se denominan fotoconductores, células fotoconductoras o simplemente fotocélulas.

Están compuestos por materiales semiconductores de alta resistencia. Hay muchos símbolos diferentes que se utilizan para indicar un fotorresistor o LDR, uno de los símbolos más utilizados se muestra en la figura siguiente. La flecha indica que la luz cae sobre él.

Paso 2: 555 Timer IC

555 timer IC es uno de los IC más utilizados en electrónica, especialmente para fines de activación. Ya sea un proyecto simple que involucra un solo microcontrolador de 8 bits y algunos periféricos o uno complejo que involucra un sistema en chips (SoC), el funcionamiento del temporizador 555 está involucrado. Dependiendo del fabricante, el paquete de temporizador 555 estándar incluye 25 transistores, 2 diodos y 15 resistencias en un chip de silicio instalado en un paquete mini dual-in-line de 8 pines (DIP-8). Las variantes consisten en combinar múltiples fichas en un tablero. Sin embargo, 555 sigue siendo el más popular.

Para un temporizador 555 que funciona como flip flop o como vibrador múltiple, tiene un conjunto particular de configuraciones.

1. Pin 1. Tierra: Este pin debe estar conectado a tierra.
2. Pin 2. GATILLO: El pin de disparo se arrastra desde la entrada negativa del comparador dos. La salida del comparador inferior está conectada al pin SET del flip-flop. Un pulso negativo (<Vcc / 3) en este Pin establece el Flip flop y la salida pasa a High.
3. Pin 3. SALIDA: Este pin tampoco tiene una función especial. Este es el pin de salida donde está conectada la carga. Se puede utilizar como fuente o sumidero y conducir hasta 200 mA de corriente.
4. Pin 4. Reset: Hay un flip-flop en el chip del temporizador. El pin de reinicio está conectado directamente a MR (reinicio maestro) del flip-flop. Este es un pin bajo activo y normalmente conectado a VCC para evitar un reinicio accidental.
5. Pin 5. Pin de control: El pin de control se conecta desde el pin de entrada negativo del comparador uno. El ancho del pulso de salida se puede controlar aplicando un voltaje en este pin, independientemente de la red RC. Normalmente, este pin se baja con un condensador (0.01uF), para evitar interferencias de ruido no deseadas con el funcionamiento.
6. Pin 6. UMBRAL: El voltaje del pin de umbral determina cuándo reiniciar el flip-flop en el temporizador. El pin de umbral se extrae de la entrada positiva del comparador superior. Si el pin de control está abierto, entonces un voltaje igual o mayor que VCC * (2/3) restablecerá el flip-flop. Entonces la salida baja.
7. Pin 7. DESCARGA: Este pin se extrae del colector abierto del transistor. Dado que el transistor (en el que se tomó el pin de descarga, Q1) conectó su base a Qbar. Siempre que la salida baja o el flip-flop se reinicia, el pin de descarga se tira a tierra y el capacitor se descarga.
8. Pin 8. Energía o VCC: Está conectado a voltaje positivo (+ 3.6v a + 15v).

Paso 3: diagrama de circuito

El diagrama de circuito completo para la iluminación automática de cercas con alarma se muestra arriba. El LDR se coloca mirando hacia la entrada y se utiliza un potenciómetro para ajustar la sensibilidad del dispositivo. También puede agregar un interruptor entre el pin negativo de la batería y el pin con conexión a tierra del LDR para controlar este sistema de seguridad manualmente.

Paso 4: trabajando

Aquí, el IC del amplificador operacional se usa como un comparador de voltaje y el IC del temporizador 555 se coloca en un modo estable. El LDR y el potenciómetro están creando un circuito divisor de voltaje. La salida de este circuito divisor cambiará de acuerdo con la intensidad de la luz que incida en el LDR. El divisor está conectado al pin de inversión del amplificador operacional IC. El pin no inversor está conectado con el suministro a través de una resistencia de 5.7Kohm, por lo que el valor de voltaje en el no inversor es fijo. Puede reemplazar esta resistencia con un potenciómetro de 10K para ajustar el voltaje según el requisito.

Podemos ajustar la sensibilidad del dispositivo utilizando el potenciómetro VR1 conectado en serie con el LDR. Cuando el voltaje en la entrada no inversora es mayor o igual que el voltaje de referencia, la salida (en el pin 6) de la salida IC del amplificador operacional (PIN 6) se pone ALTA. Obtenga más información sobre el funcionamiento del amplificador operacional siguiendo los diversos circuitos basados en amplificador operacional. De acuerdo con el diagrama del circuito, cuando LDR detecta cualquier actividad, la salida del IC del amplificador operacional pasa a BAJA y el transistor PNP T1 comienza a conducir. Por lo tanto, el LED comienza a brillar y el IC de 555 temporizadores se activa. Aquí, el temporizador 555 IC está en modo Astable y R3, R5 y C1 proporcionan un retardo de tiempo preestablecido. Por lo tanto, siempre que una persona u objeto entre en el área prohibida, el LDR detectará sus sombras y el circuito activará la alarma.