دائرة إنذار باب الثلاجة باستخدام 555 و ldr

يشير اسم الدائرة نفسها إلى التطبيق. تقوم هذه الدائرة بإطلاق الإنذار إذا تم ترك باب الثلاجة مفتوحًا لفترة طويلة. عندما يُترك باب الثلاجة مفتوحًا ، سترتفع درجة الحرارة داخل المقصورة. سيتم استشعار هذا الارتفاع في درجة الحرارة بواسطة منظم الحرارة ومحاولة تبريد المقصورة. سيحاول دائمًا الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للنظام. سيعمل الضاغط بشكل مستمر لإزالة الحرارة من الكابينة مما يزيد من استهلاك الطاقة من الوعاء. أيضًا ، قد يؤدي الاستخدام المستمر في ظل هذه الحالة إلى تقليل عمر الضاغط وربما يؤدي إلى حدوث عطل.

وبالتالي ، تعد دائرة إنذار باب الثلاجة هذه حلاً جيدًا سيشير المستخدم إلى الباب في حالة مفتوحة لفترة طويلة. يمكننا أيضًا تعيين وقت مختلف مُحدد مسبقًا يجب بعده إعطاء المؤشر الصوتي. يتم ذلك هنا باستخدام المؤقت 555 IC متعدد الاستخدامات تحت وضع الهزاز المتعدد المستقر و LDR. بمجرد أن نفتح باب الثلاجة ، يستشعر LDR ذلك ويبدأ العد التنازلي باستخدام 555 Timer ، وبعد وقت محدد مسبقًا ، تبدأ الصفارات في إصدار صوت تنبيه كإشارة إنذار.

المكونات المطلوبة:

1. 555 مؤقت IC - 2Nos
2. 5 مم LDR - 1
3. الجرس - 1
4. الصمام الثنائي (1N4007 أو 1N4001) - 1
5. مكثف ، 47 فائق التوهج (كهربائيا) - 1
6. مكثف ، 0.1 فائق التوهج (سيراميك) - 1
7. المقاومات (10kὨ - 1 ؛ 470kὨ -1 ؛ 150k -2 ؛ 100Ὠ -1)
8. اللوح
9. توصيل الأسلاك

مخطط دائرة إنذار باب الثلاجة وشرح:

الموقتان 555 متصلان في وضع Astable multivibrator. المكونات الرئيسية في الدائرة هي LDR (مقاوم يعتمد على الضوء) و 555 Timer IC.

LDR (المقاوم المعتمد على الضوء):

يعمل LDR وفقًا لمبدأ الموصلية الضوئية. تزداد موصلية المادة داخل العنصر عندما يسقط الضوء عليها. من حيث المقاومة ، تنخفض قيمة المقاومة عندما يسقط الضوء عليها وتكون المقاومة كبيرة في المناطق المظلمة المحيطة. المقاومة تتناسب طرديًا مع الضوء فوق المادة ، راجع الجدول أدناه:

هناك عدة أنواع من LDR مثل 3mm LDR ، 4mm LDR ، 5mm LDR ، 7mm LDR وغيرها. الجزء المستخدم هنا هو 5mm LDR. باستخدام البيانات أعلاه ، اعتبرنا فاصل المقاومة 10 كيلو مع 5 مم LDR.

مؤقت 555 في عملية مستقرة:

الهزاز المتعدد المستقر ليس له حالات مستقرة. يتأرجح الخرج بين مرتفع ومنخفض بناءً على مقاوم التوقيت والمكثف.

الصيغ لحساب التأخير الزمني هي على النحو التالي ،

الوقت (ثانية) = 1.1 × (R2 + R3) × C1

يمكنك أيضًا استخدام حاسبة عداد الوقت 555 لحساب قيم الإخراج.

هنا في دائرة الإنذار بباب الثلاجة هذه ، استخدمنا 555 ICs ، واحدة لحساب "مدة فتح باب الثلاجة" التي يجب بعدها تشغيل الجرس ، والثاني 555 IC للتحكم في نمط صفير الطنان.

أدناه قمنا بحساب التأخير الزمني لتشغيل الجرس واختيار قيم المقاوم وفقًا لذلك. هنا يعني التأخير الزمني المدة التي يُترك فيها باب الثلاجة مفتوحًا. يتم ذلك عن طريق أول 555 IC في الدائرة.

الوقت (ثانية) = 1.1 × (620 كيلو أوم ± 5٪) × 47 فائق التوهج الوقت = 30.4 ثانية وبالتالي R2 = 150 كيلو أوم ، R3 = 470 كيلو أوم في السلسلة و C1 = 47 فائق التوهج

أدناه قمنا بحساب التأخير الزمني للثاني 555 IC ، والذي يتحكم في الفترة الزمنية للجرس. في هذه الحالة يتم حساب التأخير الزمني على النحو التالي ،

الوقت (ثانية) = 1.1 × (470 كيلو أوم ± 5٪) × 0.1 فائق التوهج الوقت = 0.5 ثانية ومن ثم R5 = 470 كيلو أوم و C2 = 0.1 فائق التوهج (يتم تشغيل الجرس وإيقافه في هذا الإطار الزمني)

تعرف على المزيد حول وضع الهزاز المتعدد 555 Timer Astable هنا.

عمل دائرة إنذار فتح باب الثلاجة:

يتم تشغيل الدائرة بأكملها بواسطة بطارية 9V. عندما يكون باب الثلاجة مغلقًا ، يكون مظلمًا وتكون مقاومة LDR تقريبًا 1MὨ كما هو موضح في ورقة البيانات. يظهر جهد الخرج للمقسم المحتمل عبر المكثف ويظل في حالة مشحونة (الجهد أعلى من 2 / 3Vcc) مما يجعل الإخراج منخفضًا. عندما نفتح الثلاجة ، يسقط الضوء فوق LDR مما يقلل من مقاومة LDR ويسبب تفريغ المكثف وهو 30 ثانية في تركيبة RC هذه. بعد ذلك (الجهد أقل من 2 / 3Vcc) ، يبدأ الخرج في التذبذب عند تردد معين ويكون الناتج مرتفعًا. مرة أخرى ، يتقاضى المكثف شحنًا ويصل إلى عتبة تستمر بتفريغ المكثف. يستمر هذا حتى ترتفع مقاومة LDR والتي ستحدث في غياب الضوء (الباب مغلق).

هذا يجعل عداد الوقت 555 الثاني يتأرجح ويصبح الناتج مرتفعًا ومنخفضًا مما يؤدي إلى إصدار صوت صفير متصل بالخرج في نمط وهو سبب تجميعي لتذبذبات الموقت الأول والتذبذب الداخلي الثاني للمؤقت. أثناء الحالة العالية لإخراج المؤقت الأول ، ستحدث إعادة تعيين المؤقت الرئيسي الثاني. وبالتالي ، فإن المكثف C2 يشحن (الجهد أعلى من 2 / 3Vcc) وينخفض ​​الناتج. في فترة قصيرة يبدأ المكثف في التفريغ (الجهد أقل من 2 / 3Vcc) يسبب ارتفاع الناتج. ومن ثم ، فإن الجرس المتصل بالإخراج يصبح صوت صفير نابض.

يوجد أدناه فيديو توضيحي لدائرة إنذار باب الثلاجة.