- Vaaditut komponentit:
- Jääkaapin oven hälytyspiirikaavio ja selitys:
- LDR (valosta riippuva vastus):
- 555 Ajastin vakaana:
- Jääkaapin oven avoimen hälytyspiirin toiminta:
Piirin nimi päättelee sovelluksen. Tämä piiri laukaisee hälytyksen, jos jääkaapin ovi jätetään auki pitkäksi aikaa. Kun jääkaapin ovi jätetään auki, lämpötila matkustamon sisällä nousee. Termostaatti havaitsee tämän lämpötilan nousun ja yrittää jäähdyttää matkustamoa. Se yrittää aina pitää järjestelmän vakiolämpötilan. Kompressori pyrkii jatkuvasti poistamaan lämpöä ohjaamosta, mikä lisää virrankulutusta astiasta. Lisäksi jatkuva käyttö tässä olosuhteissa lyhentää kompressorin käyttöikää ja todennäköisesti aiheuttaa toimintahäiriöitä.
Siksi tämä jääkaapin oven hälytyspiiri on hyvä ratkaisu, joka ilmoittaa käyttäjälle ovesta pitkään avoimessa tilassa. Voimme myös asettaa eri ennalta asetetun ajan, jonka jälkeen äänimerkki on annettava. Tämä tehdään tässä käyttämällä monipuolista 555-ajastin-IC: tä hämmentävässä multivibraattoritilassa ja LDR: ssä. Heti kun avaamme jääkaapin oven, LDR tunnistaa sen ja aloittaa lähtölaskennan 555-ajastimella, ja ennalta määrätyn ajan kuluttua summerit alkavat antaa äänimerkin.
Vaaditut komponentit:
- 555 ajastimen IC - 2
- 5 mm LDR - 1 Ei.
- Summeri - 1Ei.
- Diodi (1N4007 tai 1N4001) - 1 Ei.
- Kondensaattori, 47uF (elektrolyyttinen) - 1
- Kondensaattori, 0,1 uF (keraaminen) - 1 Ei.
- Vastukset (10kὨ - 1; 470kὨ -1; 150kὨ -2; 100Ὠ -1)
- Leipälauta
- Johtojen liittäminen
Jääkaapin oven hälytyspiirikaavio ja selitys:
Kaksi 555 ajastinta on kytketty Astable-multivibraattoritilassa. Piirin avainkomponentit ovat LDR (Light Dependent Resistor) ja 555 Timer IC.
LDR (valosta riippuva vastus):
LDR toimii valokuvanjohtavuuden periaatteen mukaisesti. Materiaalin johtokyky elementin sisällä kasvaa, kun valo putoaa sen yli. Vastuksen suhteen resistanssin arvo pienenee, kun valo putoaa sen yli ja vastus on suuri pimeässä ympäristössä. Vastus on suoraan verrannollinen valoon materiaalin yli, tarkista seuraava taulukko:
LDR-tyyppejä on useita, kuten 3 mm LDR, 4 mm LDR, 5 mm LDR, 7 mm LDR jne. Tässä käytetty osa on 5 mm LDR. Edellä olevia tietoja käyttämällä olemme katsoneet, että resistanssin jakaja on 10k ja 5mm LDR.
555 Ajastin vakaana:
Astabiililla multivibraattorilla ei ole vakaita tiloja. Lähtö vaihtelee korkean ja matalan välillä ajoitusvastuksen ja kondensaattorin perusteella.
Aikaviiveen laskentakaavat ovat seuraavat:
Aika (s) = 1,1 x (R2 + R3) x C1
Voit käyttää tätä 555 ajastimen laskinta myös lähtöarvojen laskemiseen.
Tässä tässä jääkaapin oven avoimen hälytyspiirissä olemme käyttäneet kahta 555 IC: tä, toista jääkaapin oven aukioloajan laskemiseen, jonka jälkeen summeri pitäisi laukaista, ja toista 555 IC: tä ohjaamaan summerin äänimerkkiä.
Alla on laskettu summerin laukaisun aikaviive ja valittu vastuksen arvot vastaavasti. Aikaviive tarkoittaa tässä aikaa, jonka ajan jääkaapin ovi jätetään auki. Tämä tapahtuu piirin ensimmäisellä 555 IC: llä.
Aika (sek.) = 1,1 × (620kὨ ± 5%) × 47uF Aika = 30,4 sekuntia, siis R2 = 150kὨ, R3 = 470kὨ sarjassa ja C1 = 47uF
Alla on laskettu aikaviive toiselle 555 IC: lle, joka ohjaa summerin äänimerkkijaksoa. Tässä tapauksessa viive lasketaan seuraavasti:
Aika (sek) = 1,1 × (470kὨ ± 5%) × 0,1uF Aika = 0,5 sekuntia, siis R5 = 470kὨ ja C2 = 0,1uF (summeri kytkeytyy päälle ja pois päältä tällä ajanjaksolla)
Lisätietoja 555 Timer Astable -monivibraattoritilasta on täällä.
Jääkaapin oven avoimen hälytyspiirin toiminta:
Koko piiri saa virtansa 9 V: n akusta. Kun jääkaapin ovi on suljettu, se on pimeää ja LDR: n vastus on melkein 1 MὨ, kuten tuotetiedotteessa on esitetty. Potentiaalijakajan lähtöjännite näkyy kondensaattorin poikki ja se pysyy latautuneessa tilassa (jännite suurempi kuin 2 / 3Vcc), jolloin lähtö on MATALA. Kun avaamme jääkaapin, valo putoaa LDR: n yli, mikä alentaa LDR: n vastusta ja saa kondensaattorin purkautumaan, mikä tässä RC-yhdistelmässä on 30 sekuntia. Tämän jälkeen (jännite alle 2 / 3Vcc) lähtö lähtee värähtelemään tietyllä taajuudella ja lähtö on KORKEA. Jälleen kondensaattori latautuu ja saavuttaa kynnyksen, jota jatketaan kondensaattorin purkautumisella. Tämä jatkuu, kunnes LDR-vastus nousee korkealle, mikä tapahtuu ilman valoa (ovi on kiinni).
Tämä saa toisen 555-ajastimen värähtelemään ja ulostulosta tulee KORKEA ja MATALA, jolloin lähtöön kytketty summeri antaa äänimerkin kuviossa, joka on yhdistetty syy ensimmäiseen ajastimen värähtelyyn ja toisen ajastimen sisäiseen värähtelyyn. Ensimmäisen ajastimen lähdön HIGH-tilan aikana tapahtuu toinen ajastimen perusasetusten nollaus. Siten kondensaattori C2 latautuu (jännite suurempi kuin 2 / 3Vcc) ja lähtö menee MATALALLE. Lyhyellä aikavälillä kondensaattori alkaa purkautua (alle 2 / 3Vcc: n jännite) aiheuttaa lähdön KORKEA. Siksi lähtöön liitetystä summerista tulee pulssiääni.
Alla on tämän jääkaapin oven hälytyspiirin esittelyvideo.