دارة التبديل اللاسلكية باستخدام ldr و cd4017

هل سبق لك أن شعرت بصدمة عند لمس المفتاح؟ لا يحدث هذا بشكل عام ولكن في بعض الأحيان قد يكون الاتصال الجسدي مع المفاتيح خطيرًا. ولكن ماذا لو أصبح المفتاح لاسلكيًا ولم تضطر إلى الضغط على أي زر على الإطلاق لتشغيل أو إيقاف تشغيل أجهزتك المنزلية. لذلك نقوم اليوم ببناء دائرة تبديل لاسلكي بسيطة لا توجد فيها حاجة للاتصال الجسدي بالمفتاح ، على المرء فقط أن يأخذ يده على المفتاح ويقوم بتشغيل / إيقاف تشغيل الضوء.

في هذا المشروع ، سوف نوضح لك كيفية إنشاء دائرة لاسلكية باستخدام LDR و LM741op-amp IC و 4017 من عداد العقود IC. عندما تأخذ يدك على LDR لأول مرة ، سيضيء المصباح وعندما تأخذ يدك على LDR للمرة الثانية ، سينطفئ الضوء. نحن نعلم أن مقاومة LDR تنخفض عندما يسقط الضوء عليها ، لذلك عندما نغطي LDR بشيء ما ستزيد مقاومته وسيؤثر هذا على الجهد عند LDR. يتم استشعار هذا التغيير في الجهد بواسطة Op-amp 741 وهذا بدوره سيتحكم في خرج IC 4017 المتصل بضوء التيار المتردد من خلال وحدة الترحيل. لذلك في كل مرة نقوم فيها بتغطية LDR بيدنا ، سيتم تشغيل أو إيقاف تشغيل حمل التيار المتردد. العمل موضح أدناه في هذه المقالة.

المواد المطلوبة

• Op-amp IC LM741
• 4017 عقد عداد IC
• وحدة التتابع 5 فولت
• LDR (مقاوم يعتمد على الضوء)
• مصباح
• مقياس الجهد (10 كيلو)
• المقاوم (10 كيلو)
• مكثف (22 فائق التوهج)
• توصيل الأسلاك
• بطارية 9 فولت

مخطط الرسم البياني

OP-amp IC LM741

مكبر الصوت التشغيلي LM741 هو مضخم جهد إلكتروني عالي الكسب مقترن بالتيار المستمر. إنها شريحة صغيرة بها 8 دبابيس. يتم استخدام مكبر للصوت التشغيلي IC كمقارن يقارن بين الإشارتين ، الإشارة المقلوبة وغير المقلوبة. في Op-amp IC 741 PIN2 هو طرف إدخال عكسي و PIN3 هو طرف إدخال غير مقلوب. دبوس الإخراج لهذا IC هو PIN6. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا IC في إجراء العمليات الحسابية في دوائر مختلفة.

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. في دائرة التبديل اللاسلكي هذه ، يتم استخدام LM741 لتوفير نبض الساعة المنخفض إلى العالي إلى IC 4017 ، في كل مرة يمر فيها أحدهم يدويًا على LDR. تعرف على المزيد حول Op-amp 741 هنا.

مخطط دبوس LM741

تكوين الدبوس لـ LM741

رقم التعريف الشخصي.	دبوس الوصف
1	الإزاحة فارغة
2	عكس (-) المدخلات الطرفية
3	طرف إدخال غير عكسي (+)
4	إمداد الجهد السلبي (-VCC)
5	تعويض فارغ
6	خرج الجهد دبوس
7	إمداد الجهد الإيجابي (+ VCC)
8	غير متصل

عداد العقد IC 4017

4017 IC عبارة عن شريحة عداد CMOS لعقد. يمكن أن تنتج مخرجات عند 10 دبابيس (Q0 - Q9) بالتتابع ، مما يعني أنها تنتج مخرجات واحدة تلو الأخرى في 10 دبابيس إخراج. يتم التحكم في هذا الإخراج بواسطة نبضة على مدار الساعة من LOW إلى HIGH عند PIN 14 (تشغيل الحافة الإيجابية). في البداية ، يكون الإخراج في Q0 (رقم التعريف الشخصي 3) مرتفعًا ، ثم مع كل نبضة ساعة ، يتقدم الإخراج إلى رقم التعريف الشخصي التالي. مثل نبضة ساعة واحدة تجعل Q0 LOW و Q1 HIGH ، ثم تجعل نبضة الساعة التالية Q1 LOW و Q2 HIGH ، وهكذا. بعد Q9 ، سيبدأ من Q0 مرة أخرى. لذلك يقوم بإنشاء ON و OFF متسلسلين لجميع أرقام PIN الخاصة بالإخراج العشرة.

في هذا المحول اللاسلكي ، استخدمنا 4017 IC لإغلاق الإخراج على دبوس واحد عندما نمرر اليد على LDR. انتقل من خلال دوائر CD4017 لمعرفة المزيد حول هذا IC. وهنا تطبيق بسيط لمفتاح تبديل لفهم عمل 4017 لإغلاق الإخراج.

مخطط دبوس

تكوين دبوس IC 4017

رقم التعريف الشخصي.	اسم PIN	دبوس الوصف
1	س 5	الناتج 5: يرتفع في 5 نبضات على مدار الساعة
2	س 1	الإخراج 1: يرتفع في نبضة ساعة واحدة
3	س 0	الناتج 0: يرتفع في البداية - 0 نبضة على مدار الساعة
4	س 2	الإخراج 2: يرتفع في 2 نبضة على مدار الساعة
5	س 6	المخرج 6: يرتفع في 6 نبضات على مدار الساعة
6	س 7	المخرج 7: يرتفع في نبض الساعة 7
7	س 3	المخرج 3: يرتفع في 3 نبضات على مدار الساعة
8	GND	رقم التعريف الشخصي الأرضي
9	س 8	المخرج 8: يرتفع في 8 نبضة على مدار الساعة
10	س 4	الناتج 4: يرتفع في 4 نبضات على مدار الساعة
11	س 9	المخرج 9: يرتفع في 9 نبضة على مدار الساعة
12	CO - حمل	يستخدم لتتالي 4017 IC آخر ليجعله يصل إلى 20 ، يتم تقسيمه على 10 PIN مخرج
13	تمنع الساعة	دبوس تمكين الساعة ، يجب أن يظل منخفضًا ، سيؤدي الاحتفاظ بـ HIGH إلى تجميد الإخراج.
14	ساعة حائط	إدخال الساعة ، من أجل HIGH بالتتابع لدبابيس الإخراج من PIN 3 إلى PIN 11
15	إعادة تعيين	يجب أن يكون الدبوس العالي النشط منخفضًا للتشغيل العادي ، وسيؤدي ضبط HIGH إلى إعادة تعيين IC (يبقى الدبوس 3 فقط مرتفعًا)
16	VDD	رقم التعريف الشخصي لإمداد الطاقة (5-12 فولت)

كيف تعمل دارة التبديل اللاسلكي؟

في البداية ، سيظل مصباح التيار المتردد في حالة التشغيل حيث قمنا بتوصيل Relay بـ Q0 pin من 4017 ، وسيكون Q0 مرتفعًا افتراضيًا في 4017 IC. الآن عندما يمرر شخص ما اليد على LDR أولاً أو يغطيه بشيء ما ، تزداد مقاومته ووفقًا لقاعدة Voltage Divider ، يصبح الجهد في Pin3 لـ LM741 أعلى من Pin2 ، وهذا يجعل الإخراج Pin 6 من op-amp 741 عالي. يتم توصيل خرج Op-amp بـ Clock PIN 14 لعداد Decade IC 4017. نظرًا لأن خرج OP-amp يصبح مرتفعًا ، فإنه يعطي نبضة ساعة منخفضة إلى عالية إلى 4017 IC ، مما يجعل الإخراج PIN3 (أو Q0) من IC 4017 منخفض وإخراج Pin 2 (أو Q10) مرتفع ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل الضوءمتصل في Q0. الآن يظل الضوء في حالة إيقاف التشغيل حتى نبضة الساعة التالية ، والتي سيتم إنشاؤها عندما نضع العقرب مرة أخرى على LDR.

يظل ناتج LM741 مرتفعًا فقط حتى نغطي الضوء على LDR ، بمجرد إزالة اليد ، يصبح الناتج Pin 6 لـ LM741 منخفضًا مرة أخرى. لكن هذا لا يؤثر على الإخراج المغلق 4017 حيث يقوم IC 4017 فقط بتحويل خرجه إلى الدبوس التالي عندما يتلقى نبضًا منخفضًا إلى مرتفع. لذلك لن يتأثر بالنبض المرتفع إلى المنخفض ، الذي يتم إنشاؤه عندما يرتفع خرج LM741 من الأعلى إلى المنخفض.

الآن عندما نمرر يدنا مرة أخرى على LDR ، يرتفع ناتج op-amp مرة أخرى ويتلقى IC 4017 مرة أخرى نبضًا منخفضًا إلى مرتفع على مدار الساعة والذي يحول Q1 من HIGH إلى LOW ويجعل Q2 (Pin 4) مرتفعًا. الآن هذه هي الحيلة ، لقد قمنا بتغذية الناتج العالي لـ Q2 إلى دبوس إعادة التعيين 15 من IC4017 ، والذي يعيد تعيين IC ويضع IC في الوضع الافتراضي حيث سيكون Q0 مرتفعًا. لذا مرة أخرى ، سيتم تشغيل الضوء مع ارتفاع Q0.

لمنعه من إساءة التصرف أو إزالة الخطأ في حساب النبض بسبب تأثير الإحاطة ، استخدمنا دائرة RC باستخدام مكثف 22 فائق التوهج و 10 كيلو المقاوم في Clock PIN 14 من 4017 IC ، مما يساعده على حساب نبضة واحدة فقط في كل مرة يمر فيها اليد عبر LDR.