- Vaaditut komponentit:
- Lämpötila-anturi LM35:
- Referenssijännitteen asettaminen Op-amp LM358: lle:
- Piirikaavio:
- Työselitys:
Tänään rakennamme yksinkertaisen mutta erittäin hyödyllisen piirin käyttäen lämpötila-anturia LM35. Tässä piirissä aiomme ohjata LED-valoja lämpötilan mukaan. Jos lämpötila ylittää tietyn tason (50 astetta tässä piirissä), punainen LED palaa automaattisesti, muuten keltainen LED palaa kyseisen lämpötilan alapuolella. Tämä kynnyslämpötila-arvo voidaan asettaa säätämällä piirin muuttuvaa vastusta vaatimuksen mukaan.
Tämä lämpötilaohjattu valopiiri voi olla hyödyllinen monin tavoin, kuten se voi toimia lämpötilan ilmaisimena tai laukaista minkä tahansa laitteen, kuten tuulettimen tai hälytyksen tietyn lämpötilan ulkopuolella. Se voi toimia myös palohälytyksenä, jos asetat kynnyslämpötilan erittäin korkeaksi, kuten 100 astetta. Tässä piirissä opit myös siitä, miten LM35-anturia käytetään missä tahansa piirissä. LM35 on erittäin suosittu ja edullinen lämpötila-anturi, jota käytetään yleensä digitaalisena lämpömittarina tai lämpötilan mittaamiseen.
Vaaditut komponentit:
- 9v akku
- IC 7805
- Lämpötila-anturi LM35
- Op-amp LM358
- 10k ohmin vastus (3)
- 1k ohmin vastus (3)
- Muuttuva vastus 10k
- LEDit (punainen ja keltainen)
- NPN-transistori BC547 (2)
Lämpötila-anturi LM35:
LM35 on kolmitapainen transistorin kaltainen laite. Siinä on VCC, GND ja OUTPUT. Tämä anturi tarjoaa vaihtelevan jännitteen ulostulossa lämpötilan perusteella. “LM35” tuottaa lämpötilan celsiusasteina ja voi havaita jopa 150 celsiusasteen lämpötilan.
Jokaista +1 celsiusasteen lämpötilan nousua kohden ulostulotapissa on + 10 mV suurempi jännite. Joten jos lämpötila on 0 ° C, anturin teho on 0 V, jos lämpötila on 10 ° C, anturin teho on + 100 mV, jos lämpötila on 25 ° C, anturin teho on + 250 mV.
Referenssijännitteen asettaminen Op-amp LM358: lle:
Tässä olemme käyttäneet Op-amp LM358: ta vertaamaan LM35: n lähtöjännitettä vertailujännitteeseen. Kuten jo mainittiin, olemme asettaneet piirin kynnysjännitteelle 50 astetta, joten op-amp: n käynnistämiseksi 50 asteessa meidän on asetettava vertailujännite 0,5 voltiksi, koska 50 asteen lämpötilassa LM35: n lähtöjännite on 0,5 volttia tai 500 mV. Referenssijännite on LM358: n nastan 2 jännite (katso alla oleva piirikaavio).
Nyt referenssijännitteen asettamiseksi olemme luoneet jännitteenjakajan piirin käyttämällä vastusta R1 ja muuttuvaa vastusta RV1 10 k. Käyttämällä yllä olevia kaavoja voit asettaa referenssijännitteen vastaavasti ja muuttaa kynnyslämpötilaa. Haluat asettaa 50 celsiusasteen lämpötilan laukaisevaksi arvoksi, voit asettaa potentiometrin suunnilleen arvoon 8k: 2k kuten:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(tässä R2 on potentiometrin toinen osa: 2k ohm ja R1 on R1 + potentiometrin ensimmäinen osa: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5 v
Op-amp LM358:
Op-vahvistimet tunnetaan myös nimellä Voltage Comparators. Kun jännite ei-invertoivassa tulossa (+) on suurempi kuin invertoivan tulon (-) jännite, vertailijan lähtö on korkea. Ja jos käänteisen tulon (-) jännite on korkeampi kuin ei-käänteinen pää (+), niin lähtö on matala. Lisätietoja op-amp: n toiminnasta täällä.
LM358 on kaksinkertainen hiljainen toimintavahvistin, jonka sisällä on kaksi itsenäistä jännitevertailijaa. Tämä on yleiskäyttöinen op-vahvistin, joka voidaan konfiguroida monissa tiloissa, kuten vertailija, kesä, integraattori, vahvistin, erotin, käänteinen tila, ei-invertoiva tila jne.
Piirikaavio:
Työselitys:
Tämän lämpötilasäädeltyjen valojen projekti on yksinkertainen. 9v: n yleiskäyttöistä akkua käytetään koko virran kytkemiseen ja IC7805: tä käytetään säännellyn 5v: n virran syöttämiseen piiriin. Kun lämpötila on alle 50 celsiusastetta, keltainen LED palaa ja PUNAINEN ei pala. Kun lämpötila on alle 50 astetta, LM358: n lähtö pysyy matalana ja Q1 pysyy OFF-tilassa ja transistori Q2 pysyy ON-tilassa.
Nyt kun ympäristön lämpötila ylittää 50 celsiusastetta, LM35: n lähtöjännite tapissa 2 on myös yli 0,5 volttia tai 500 mV. LM35: n lähtö on kytketty Op-amp LM358: n napaan 3. Ja kun olemme asettaneet vertailujännitteen (jännite LM358: n nastassa 2) arvoon 0,5 volttia, niin nyt jännite nastassa 3 (ei-invertoiva tulo) tulee korkeammaksi kuin jännite nastassa 2 (käänteinen tulo) ja opampin LM358 (PIN-koodi) lähtö 1) tulee KORKEA. LM358: n lähtö kytkettynä NPN-transistorin Q1 kantaan, joten myös Q1 palaa ja punainen LED alkaa palaa. Samaan aikaan transistorin Q2 pohja maadoitetaan ja Q2 sammuu ja keltainen LED sammuu. Joten piiri havaitsee lämpötilarajan ja ilmaisee punaisella LEDillä.
Mielenosoitukseen videon alla, olemme käyttäneet juotin lämmetä ympäröivään lähellä Lämpötila-anturi LM35, tarkista se.