كاشف الظلام هو ببساطة مولد موجة مربعة مترابطة LDR (مقاوم يعتمد على الضوء). في هذا المشروع ، تم تطوير مولد الموجة المربعة كجهاز ASTABLE MULTIVIBRATOR 555 Timer IC. نظرًا لأن هذه الدائرة تعتمد بشكل أساسي على مبدأ عمل LDR ، قبل المضي قدمًا في فهم دائرة LDR هذه ، يجب أن نحصل على التفاصيل الأساسية لـ LDR. يوضح الشكل أدناه صورة لأنواع مختلفة من LDR.
ما هو LDR؟
تصنع LDRs من مواد شبه موصلة لتمكينها من الحصول على خصائصها الحساسة للضوء. هناك العديد من الأنواع ولكن هناك مادة واحدة شائعة وهي كبريتيد الكادميوم (CdS). تعمل LDRs أو PHOTO REISTORS على مبدأ "موصلية الصورة". الآن ما يقوله هذا المبدأ ، عندما يسقط الضوء على سطح LDR (في هذه الحالة) تزداد موصلية العنصر أو بعبارة أخرى تنخفض مقاومة LDR عندما يسقط الضوء على سطح LDR. تتحقق خاصية الانخفاض في مقاومة LDR لأنها خاصية لمواد أشباه الموصلات المستخدمة على السطح.
هنا في دائرة الكاشف المظلمة هذه ، تم تكوين LDR مع 555 ASTABLE بطريقة تولد 555 ASTABLE موجة مربعة عندما تنخفض شدة الضوء عن مستوى معين.
مكونات الدائرة
- +5 إلى +10 جهد إمداد
- 555 إيك
- 100KΩ المقاوم
- 22KΩ المقاوم
- 10KΩ المقاوم
- 1MΩ وعاء أو مقاوم متغير
- مكثف 104 (100nF)
- 2N3906 الترانزستور
- LDR (أي حجم)
- مكبر صوت (25Ω ، 0.5 وات) أو أي سماعة أخرى.
مخطط الرسم البياني
يوضح الشكل أعلاه مخطط الدائرة لجهاز إنذار كاشف الظلام. بعد بعض الملاحظات ، يجب أن تبدو الدائرة متشابهة جدًا مع ASTABLE MULTIVIBRATOR ، وذلك لأن الدائرة عبارة عن MULTIVIBRATOR ASTABLE مع تعديل واحد فقط. يتم إجراء هذا التعديل في RESET pin (PIN4). في هزاز ASTABLE العادي ، يتم توصيل هذا الدبوس بـ + 5V ، ولكن نظرًا لأنه في هذه الحالة من المفترض أن نولد نبضًا في حالة عدم وجود ضوء ، فهو غير متصل مباشرة بـ + 5v. توفر شبكة المقاوم المتوفرة في دبوس RESET أرضية افتراضية للاستمرار في إعادة ضبط IC وبالتالي يتم إيقاف خرج الموجة المربعة في وجود الضوء.
يقوم الترانزستور هنا بتشغيل السماعة لأن السماعة التي يقودها IC ليست فكرة جيدة. يمكن استبدال السماعة هنا بمصابيح LED لإنشاء استجابة خرج للإضاءة. لذلك بمجرد وضع مصابيح LED ويحل الظلام ، سيكون لدينا ضوء احتياطي للطوارئ.
لا يلزم أن يكون الترانزستور هنا PNP إلزاميًا ولكن يمكن استبداله بـ NPN ويجب توصيل وصلات الدبوس وفقًا لذلك.
العمل
قبل الذهاب إلى الشرح ، يجب افتراض أن الدائرة تعمل ولا تصدر أصواتًا في وجود الضوء. يمكن تحقيق هذه الحالة من عدم وجود أزيز في وجود الضوء عن طريق ضبط وعاء القطع 1MΩ. الآن في الدائرة يمكن للمرء أن يلاحظ مقسم جهد مع 1M و 100 K من جانب و LDR من الجانب الآخر ، يتم توصيل دبوس إعادة الضبط في المنتصف. يُقال إن وعاء التشذيب قد تم ضبطه لأنه لإنشاء مقاومة كافية على الفرع العلوي من مقسم الجهد لإسقاط كل الإمكانات تقريبًا (+ 5 فولت) في الفرع العلوي نفسه. هذا يترك أرضية افتراضية في منتصف الحاجز (إعادة تعيين دبوس). نظرًا لأن RESET pin of 555 هو LOW LEVEL تم تشغيله ، فسيتم إعادة تعيين وضع المؤقت IC بشكل مستمر وبالتالي لن يكون هناك خرج موجة مربعة كما ينبغي.من هذا المنطلق يمكننا أن نستنتج أنه في ظل وجود الضوء ، سيتم إعادة تعيين 555 IC بالكامل ولن يوفر أي مخرجات.
الآن عندما يحل الظلام على LDR ، تزداد مقاومة LDR بشكل كبير كما هو موضح في المقدمة ، هذه الزيادة في المقاومة في الفرع الثاني (واحد مع LDR) لمقسم الجهد ستكون كافية لتغيير نسبة تقاسم الجهد بين الاثنين فروع قسم مقسم الجهد. بمجرد حدوث ذلك ، ترتفع الإمكانات عند تقاطع دائرة مقسم الجهد من 0 فولت إلى 2 فولت (تقريبًا). وبالمثل يرتفع الجهد عند دبوس RESET. سيكون هذا الارتفاع في الجهد كافياً لرفع 555IC من وضع إعادة الضبط. بمجرد رفع وضع إعادة الضبط هذا ، يولد الموقت ناتج موجة مربعة. لذلك استنتج أنه بمجرد حلول الظلام على LDR ، يتم إنشاء خرج الموجة المربعة بواسطة المؤقت.
يتم تغذية الموجة المربعة الناتجة عن المؤقت إلى ترانزستور PNP لتشغيل السماعة. لذلك يخرج السماعة الصوت استجابة للموجة المربعة.
الأخطاء الشائعة
حتى بعد تعديل وعاء القطع ، لا يتوقف الطنين.
- قد يكون لدى LDR مقاومة كافية لوضع إمكانات عند إعادة تعيين دبوس. ضع المقاوم 100KΩ آخر في سلسلة مع وعاء 1MΩ.
- تحقق مما إذا كان دبوس إعادة الضبط (PIN4) متصلاً بطريق الخطأ بسكة + 5 فولت بأي طريقة.
لا يوجد أزيز حتى في الظلام.
- قد لا يقوم LDR بتطوير إمكانات كافية عند إعادة تعيين دبوس. ضع وعاء في سلسلة مع LDR واضبطه للحصول على أزيز.
الترانزستور يسخن.
- قم بتحريك إشارة 555 إلى قاع المقاوم 100 base إلى قاعدة الترانزستور.