المصابيح التي يتم التحكم في درجة حرارتها باستخدام lm35

نقوم اليوم ببناء دائرة بسيطة ولكنها مفيدة للغاية باستخدام مستشعر درجة الحرارة LM35. في هذه الدائرة ، سوف نتحكم في مصابيح LED وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة. إذا تجاوزت درجة الحرارة مستوى معينًا (50 درجة في هذه الدائرة) ، فسوف يتوهج مؤشر LED الأحمر تلقائيًا ، وإلا فإن مؤشر LED الأصفر يظل أقل من درجة الحرارة المحددة. يمكن ضبط قيمة درجة الحرارة العتبة هذه عن طريق ضبط المقاوم المتغير في الدائرة ، وفقًا للمتطلبات.

هذه البرادات أضواء الدائرة يمكن أن يكون مفيدا في نواح كثيرة، ومثل ذلك يمكن أن تعمل كمؤشر درجة الحرارة أو أنها يمكن أن تؤدي إلى أي جهاز مثل مروحة أو إنذار خارج درجة حرارة معينة. يمكن أن يعمل أيضًا كإنذار حريق إذا قمت بتعيين درجة حرارة عالية جدًا مثل 100 درجة مئوية. في هذه الدائرة سوف تتعلم أيضًا كيفية استخدام مستشعر LM35 في أي دائرة. LM35 هو مستشعر درجة حرارة شائع جدًا وغير مكلف يستخدم عمومًا كمقياس حرارة رقمي أو لقياس درجة الحرارة.

المكونات المطلوبة:

بطارية 9 فولت
IC 7805
جهاز استشعار درجة الحرارة LM35
Op-amp LM358
10 كيلو اوم المقاوم (3)
١ كيلو اوم المقاوم (3)
مقاوم متغير 10 كيلو
المصابيح (الأحمر والأصفر)
NPN الترانزستور BC547 (2)

مستشعر درجة الحرارة LM35:

LM35 هو ثلاثة ترانزستور مثل الجهاز. لديها VCC و GND و OUTPUT. يوفر هذا المستشعر جهدًا متغيرًا عند الإخراج بناءً على درجة الحرارة. يوفر "LM35" مخرجات بدرجة مئوية ويمكنه استشعار درجة حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية.

لكل +1 درجة مئوية ارتفاع في درجة الحرارة سيكون هناك + 10mV أعلى الجهد عند دبوس الإخراج. لذلك إذا كانت درجة الحرارة 0 درجة مئوية ، فسيكون خرج المستشعر 0 فولت ، وإذا كانت درجة الحرارة 10 درجات مئوية ، فسيكون خرج المستشعر + 100 مللي فولت ، وإذا كانت درجة الحرارة 25 درجة مئوية ، فسيكون خرج المستشعر + 250 مللي فولت.

إعداد الجهد المرجعي لـ Op-amp LM358:

استخدمنا هنا Op-amp LM358 لمقارنة جهد الخرج لـ LM35 مع الجهد المرجعي. كما ذكرنا ، قمنا بتعيين الدائرة لجهد العتبة 50 درجة ، لذلك لتشغيل op-amp عند 50 درجة ، نحتاج إلى ضبط الجهد المرجعي على 0.5 فولت ، حيث سيكون جهد الخرج LM35 عند درجة حرارة 50 درجة 0.5 فولت أو 500 مللي فولت. الجهد المرجعي هو الجهد في Pin no 2 من LM358 (انظر الرسم البياني أدناه).

الآن لتعيين الجهد المرجعي ، قمنا بإنشاء دائرة مقسم جهد باستخدام المقاوم R1 والمقاوم المتغير RV1 من 10 كيلو. باستخدام الصيغ أعلاه ، يمكنك ضبط الجهد المرجعي وفقًا لذلك ويمكنك تغيير درجة حرارة العتبة. مثل تعيين درجة حرارة 50 درجة مئوية كقيمة تحفيز ، يمكنك ضبط مقياس الجهد تقريبًا على 8 كيلو: 2 كيلو مثل:

صوت = (R2 / R1 + R2) * فين

(هنا R2 هو الجزء الثاني من مقياس الجهد: 2 كيلو أوم و R1 هو R1 + الجزء الأول من مقياس الجهد: 10 كيلو + 8 كيلو)

صوت = (2/18 + 2) * 5 = 0.5 فولت

Op-amp LM358:

تُعرف Op-Amps أيضًا باسم مقارنات الجهد. عندما يكون الجهد عند المدخلات غير العاكسة (+) أعلى من الجهد عند عكس المدخلات (-) ، فإن ناتج المقارنة يكون مرتفعًا. وإذا كان جهد المدخل المقلوب (-) أعلى من الطرف غير المقلوب (+) ، فإن الناتج يكون منخفضًا. تعرف على المزيد حول عمل المرجع هنا.

LM358 هو مضخم تشغيلي مزدوج منخفض الضوضاء يحتوي على مقارنات جهد مستقلة بالداخل. هذا هو المرجع للأغراض العامة والذي يمكن تهيئته في العديد من الأوضاع مثل المقارنة ، الصيف ، التكامل ، مكبر الصوت ، التفاضل ، الوضع العكسي ، الوضع غير العكسي ، إلخ.

مخطط الرسم البياني:

شرح العمل:

العمل في مشروع الأضواء التي يتم التحكم في درجة حرارتها أمر بسيط تُستخدم بطارية 9 فولت للأغراض العامة لتشغيل الدائرة بأكملها ويستخدم IC7805 لتوفير مصدر 5 فولت منظم للدائرة. عندما تكون درجة الحرارة أقل من 50 درجة مئوية ، يظل مؤشر LED الأصفر قيد التشغيل ويظل الأحمر مغلقًا. عندما تكون درجة الحرارة أقل من 50 درجة ، يظل خرج LM358 منخفضًا ويظل Q1 في حالة إيقاف التشغيل ويظل الترانزستور Q2 في حالة التشغيل.

الآن عندما تتجاوز درجة حرارة المحيط 50 درجة مئوية ، فإن جهد الخرج LM35 عند الطرف 2 يزيد أيضًا عن 0.5 فولت أو 500 مللي فولت. يتم توصيل خرج LM35 بـ Pin 3 من Op-amp LM358. وبما أننا قمنا بتعيين الجهد المرجعي (الجهد عند Pin 2 من LM358) إلى 0.5 فولت ، فإن الجهد الآن عند Pin 3 (إدخال غير مقلوب) يصبح أعلى من الجهد عند Pin 2 (دخل عكسي) وإخراج opamp LM358 (PIN 1) تصبح عالية. خرج LM358 متصل بقاعدة ترانزستور NPN Q1 ، لذلك يصبح Q1 أيضًا قيد التشغيل ويبدأ Red LED في التوهج. في الوقت نفسه ، يتم وضع قاعدة الترانزستور Q2 على الأرض ويصبح Q2 مغلقًا ويصبح مؤشر LED الأصفر مغلقًا أيضًا. هذه هي الطريقة التي تكتشف بها الدائرة حد درجة الحرارة وتشير إلى توهج مؤشر LED الأحمر.

في الفيديو التوضيحي أدناه ، استخدمنا مكواة لحام لتسخين المحيط القريب من مستشعر درجة الحرارة LM35 ، تحقق منه.