暗度检测器只是一个与LDR(光敏电阻)接口的方波发生器。在该项目中,方波发生器被开发为基于555 Timer IC的ASTABLE MULTIVIBRATOR。由于该电路主要基于LDR的工作原理,因此在进一步了解LDR电路之前,我们必须了解LDR的基本细节。下图显示了各种LDR的图像。
什么是LDR?
LDR由半导体材料制成,以使其具有光敏特性。种类很多,但一种材料很流行,它是硫化镉(CdS)。这些LDR或照片电阻器的工作原理是“光电导”。现在,该原理说的是,每当光降落在LDR的表面上时(在这种情况下),元件的电导就会增加,换句话说,当光降落在LDR的表面时LDR的电阻会降低。由于它是表面上使用的半导体材料的特性,因此实现了LDR电阻降低的特性。
在此暗检测器电路中,LDR配置有555 ASTABLE,使得当光强度低于一定水平时555 ASTABLE产生方波。
电路元件
- +5至+10电源电压
- 555集成电路
- 100KΩ电阻
- 22KΩ电阻
- 10KΩ电阻
- 1MΩ电位器或可变电阻
- 104(100nF)电容器
- 2N3906晶体管
- LDR(任何大小)
- 扬声器(25Ω,0.5WATT)或任何其他扬声器。
电路原理图
上图为暗探测器报警电路图。经过一番观察后,该电路看起来应该与ASTABLE MULTIVIBRATOR非常相似,这是因为该电路是只有一个修改的ASTABLE MULTIVIBRATOR。此修改是通过RESET引脚(PIN4)完成的。在普通的ASTABLE振动器中,此引脚连接到+ 5V,但是由于在这种情况下我们应该在没有光照的情况下产生脉冲,因此它没有直接连接到+ 5v。 RESET引脚上提供的电阻器网络提供了虚拟接地,以保持IC的复位,因此在有光的情况下方波输出将停止。
这里的晶体管驱动扬声器,因为由IC驱动的扬声器不是一个好主意。此处的扬声器可以替换为LED,以产生照明的输出响应。因此,一旦LED放置好并且夜幕降临,我们将拥有一个紧急备用灯。
这里的晶体管不必是强制性的PNP,而是可以用NPN代替它,并且应相应地连接引脚连接。
加工
在进行解释之前,应假定电路为开,并且在有光的情况下不会嗡嗡作响。可以通过调节1MΩ的微调电位器来实现这种在有光的情况下无嗡嗡声的条件。现在,电路中可以观察到一个分压器,其一侧为1M,100K,另一侧为LDR,复位引脚连接在中间。微调电位器之所以被调整是因为在分压器的顶部分支上产生了足够的电阻,从而使顶部分支本身中几乎所有的电位(+ 5v)下降。这样在分压器(复位引脚)的中间留下了一个虚拟的地。由于555的RESET引脚是低电平触发的,因此定时器IC将连续处于复位模式,因此将没有应有的方波输出。由此我们可以得出结论,在有光的情况下,555 IC将完全复位且不提供输出。
现在,当黑暗降临在LDR上时,LDR的电阻急剧增加,如介绍中所述,分压器第二个分支(带有LDR的一个)中电阻的增加将足以改变两者之间的电压分配比分压器部分的分支。一旦发生这种情况,分压器电路结点的电位就从0V升高到2V(大约)。同样,RESET引脚上的电压也会上升。电压的上升足以使555IC退出复位模式。解除此复位模式后,计时器将生成方波输出。因此可以得出结论,一旦黑暗落在LDR上,计时器就会产生方波输出。
计时器生成的方波被馈送到PNP晶体管以驱动扬声器。因此,扬声器根据方波输出声音。
常见错误
即使调整了调节锅,蜂鸣声也不会停止。
- LDR可能具有足够的电阻以在复位引脚上施加电位。将另一个100KΩ电阻与1MΩ电位器串联。
- 检查RESET引脚(PIN4)是否以任何方式意外连接到+ 5V电源轨。
即使在黑暗中也没有嗡嗡声。
- LDR在复位引脚上可能未产生足够的电势。将锅与LDR串联放置,并对其进行调节以使其嗡嗡作响。
晶体管变热。
- 将555信号通过100Ω电阻驱动到晶体管的基极。