The GoodNightLight: 'n Eenvoudige nagligbaan: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Deur ohoilett Volg meer deur die skrywer:

Oor: Nagraadse student aan die Purdue Universiteit, biomediese ingenieur, elektronika -entoesias, opvoeder, probeer 'n bietjie leer oor ingenieurswese en programmering Meer oor ohoilett »

Hallo almal, ek gee in die winter 'n Bioinstrumentasie -kursus vir middelskoolstudente as deel van Purdue GERI (Gifted Education Resource Institute). In hierdie kursus stel ek studente bekend aan die basiese beginsels van stroombane en hoe ons stroombane in biomediese ingenieurswese gebruik. Ek het gevind dat 'n naglig 'n goeie inleiding is vir studente wat elektronika leer. Dit bevat 'n paar basiese komponente, soos weerstande en LED's. Dit bevat ook 'n meer tussenkomponent, naamlik die operasionele versterker en 'n nuttige sensor, naamlik 'n fotoresistor. Die meganisme van die kring wys studente hoe ons stroombane kan gebruik om met die buitewêreld te kommunikeer en 'n soort uitset te lewer. In hierdie geval word die naglig aangeskakel wanneer die omringende ligvlakke afneem en word afgeskakel wanneer die omringende ligvlakke toeneem. Almal hou daarvan om die LED's outomaties aan en uit te sien. Ek het vir ouers gesê dat ek die verskillende lesse aanlyn sou plaas (en ek is 'n paar maande agter O_O), so ek gaan met die eerste een! Hoop jy geniet my Instructable for the GoodNightLight.

Stap 1: Fotoresistor of ligafhanklike weerstand (LDR)

'N Fotoresistor is 'n eenvoudige komponent wat weerstand verander met invallende lig. Die weerstand bevat fotosensitiewe materiale wat veroorsaak dat die weerstand van die materiaal afneem met groter lig (meer lig). Omgekeerd neem die weerstand van die materiaal toe met dalende lig (dit word donkerder). Die fotosensor is verantwoordelik vir die opsporing van veranderinge in die omringende lig, wat die naglig sal aktiveer. Meet gerus die weerstand van die fotoresistor met 'n multimeter om te sien hoe die weerstand daarvan verander as u die fotoresistor met u vinger of ander ondeursigtige voorwerp bedek en ontbloot.

Stap 2: Spanningsverdeler

'N Spanningsverdeler is 'n eenvoudige manier om met 'n weerstandsomskakelaar te skakel, wat 'n komponent is wat een vorm van energie na 'n weerstand vertaal. In hierdie stroombaan is ons resistiewe omvormer ons fotoresistor. 'N Spanningsverdeler bestaan uit twee weerstande in serie (een na die ander gekoppel). 'N Spanningsbron, soos 'n battery, is aan een van die weerstande in die verdeler gekoppel en die ander weerstand is aan die aarde gekoppel. Die vergelyking vir 'n spanningsverdeler is soos volg: Vout = Vin*R2 / (R2 + R1)

Soos ons uit die vergelyking kan sien, bepaal R1 en R2 die uitset van die spanningsverdeler direk. As ons die vergelyking 'n bietjie verder ondersoek, sien ons dat namate R2 toeneem, Vout nader aan Vin kom. Ons het in ons vorige stap genoem dat die weerstand van die fotoresistor toeneem met afnemende omringende lig. Ons plaas ons fotoresistor in die R2 -posisie van hierdie spanningsverdeler.

Stap 3: Vergelyker en uitvoer -LED

'N Vergelyker is 'n eenvoudige stroombaan wat twee spannings vergelyk. As die spanning by die nie-inverterende ingang (die ingang van die op amp met die "+" teken) groter is as die spanning by die inverterende ingang (die ingang van die op amp met die "-" teken), sal die uitset van die vergelyking sal die LED aanskakel. As die teenoorgestelde waar is, sal die uitset van die vergelyker die LED afskakel. As u nog nie LED's gebruik het nie, weet dat dit brand wanneer 'n klein stroom deur hulle gaan. Lees meer oor LED's uit hierdie uitstekende Instructable.

Vir ons vergelyker gebruik ons 'n LM324 -versterker. Die LM324 is 'n vierversterker, wat beteken dat dit 4 versterkers het wat in 'n enkele pakket ingebou is. Ons benodig slegs een van die 4 versterkers. Draai die LM324 op soos aangedui in die skema.

Stap 4: Gevolgtrekkings en slotgedagtes

In hierdie instruksies het ek gedemonstreer deur bloot 'n LED aan te skakel met veranderende hoeveelhede omringende lig. Gebruik u kreatiwiteit om dit 'n regte "naglig" te maak.

Stap 5: Probleemoplossing

1. In hierdie instruksies het ek aanbeveel om 'n 10k -weerstand in serie met u fotoresistor by te voeg. Afhangende van die 'nominale' weerstand van u fotoresistor, moet u moontlik die 10k -weerstand in iets anders verander. Ek beveel aan dat u die weerstand van die fotoresistor met u multimeter meet wanneer u fotoresistor blootgestel word aan die omgewing en as die sensor bedek is met 'n vreemde voorwerp. U wil 'n reeksweerstand kies wat groter is as die weerstand van die fotoresistor wanneer dit blootgestel word aan omringende lig, maar kleiner as die weerstand van die fotoresistor wanneer dit bedek is. Byvoorbeeld, vir die fotoresistor wat ek gebruik het, was die weerstand by blootstelling aan omringende lig ongeveer 8k. Toe ek die fotoresistor met my vinger bedek, het die weerstand daarvan tot 48k gestyg.

2. Maak seker dat u die spanningsverdelers verbind met die regte insette van die op -amp. Gee noukeurig aandag aan die verbindings in stap 3.

3. Wees versigtig vir die polariteit van die LED. Die korter been is "negatief" en moet met die grond verbind word.