Site Loader

Содержание

Как сделать фоторезистор своими руками

Многим известно, что фоторезистор – простой электрический элемент для создания датчика освещенности. Вкупе с мостом Уинстона он достаточно часто используется в качестве автомата для отключения искусственного освещения. Еще с его помощью можно получить элементарную солнечную батарею.

Принцип действия такого устройства основан на использовании пиро чувствительного элемента. Но существуют и альтернативные варианты создания фотоэлектрической структуры на обычном винте. Увидеть, как это работает, можно проведя небольшой тест. Для этого понадобится короткий винт с гайкой, кусочек твердой медной проволоки, суперклей, шприц, спиртовка и небольшая подложка.

Начать изготовление прототипа можно с наполнения для удобства шприца спиртосодержащей жидкостью.

Увлекательный эксперимент: фоторезистор из винта и проволоки

Далее нужно хорошо окислить медный провод, сделав из него своеобразный диод, так как оксид меди проводит электрический ток только в одном направлении, а в противоположном блокирует.

Окисление выполняется пламенем, но сгоревшая изоляция испортит результат, поэтому предварительно ее нужно зачистить.

Оголенную медную жилу необходимо хорошо прожечь в пламени спиртовки до ее равномерного почернения.

Теперь на подложку (гайкой к основанию) суперклеем приклеивается винт. Подготовленные медный проводник выгибается так, чтобы его можно было также закрепить клеем к выбранному основанию, подключить к нему измерительный прибор, и одновременно его кончик находился в 2-3 мм над канавкой головки винта, но не касался металла.

Канавка осторожно заполняется спиртом. Жидкость заливается из шприца, так как необходимо, чтобы ее уровень совпадал с верхней плоскостью головки.

Теперь осталось подключить к свободному концу проволоки и винту милливольтметр, чтобы измерить прибором показания в различных условиях.

Затеняя винт рукой от света можно наблюдать, что падение напряжения в цепи, в зависимости от освещенности, составляет 300-400 мВ.

Если же использовать искусственный источник света (в данном случае обычную лампочку), можно добиться разницы в 1/5, то есть около 1000-1300 мВ.

В результате можно утверждать, что мы получили требуемую структуру. В ней спирт, находящийся между винтом и медным проводом, создает напряжение под действием света. Значение этого напряжения может меняться в зависимости от освещенности. Существенные искажения проводимых измерений дают спиртовые испарения, поэтому для получения более эффективного результата необходимо изолировать головку винта и задействованный с ней кончик медной проволоки герметичной среде.

Смотрите видео

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V | Лучшие самоделки своими руками

Это пожалуй самый простой датчик освещённости для включения лампы на 220V в сумеречное время который мне удалось найти, применить его можно у себя во дворе или подъезде.

Схема фотореле состоит всего из 3-х распространённых элементов. Спаять данную конструкцию сумеречного датчика сможет любой человек у которого есть паяльник, припой и флюс, даже нет необходимости для этого вытравливать плату.

Детали для датчика освещённости:

  • Симистор BT136-600E, купить на Aliexpress – http://ali.pub/3w39vz;
  • Фоторезистор GL5516 (на свету его сопротивление – 5-10 кОм, в полной темноте – 0,5 МОм) – http://ali.pub/3w3a3d;
  • Резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Как сделать датчик освещённости (фотореле) для лампы на 220V, процесс изготовления:

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Так как устройство очень простое то паять схему фотодатчика будем навесным монтажом. Сначала берём симистор BT136 (или BT137), лицевой стороной с маркировкой вверх.

Впаиваем между второй и третьей его ногой резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Фоторезистор припаиваем между 1-й и 3-й ножкой симистора.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Берём сетевую вилку с проводом на 220V, один провод припаиваем к 1-й ножке симистора а второй провод будет идти ко второй ножке но в его разрыв будет подключен патрон для лампы.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

На фото ниже показана уже полностью собранная схема датчика освещённости для лампы 220V, как Вы можете видеть, что при свете в комнате лампа не светится.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Но стоит мне закрыть трубочкой фотодатчик как лампа сразу начинает зажигаться, что показывает, что данный сумеречный датчик работает отлично!

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

То же самое происходит когда выключить свет, лампа сразу начинает светить, устройство работает как с лампами накаливания так и светодиодными лампами, данную самоделку советую к повторению, так как она очень простая. Благодаря малому количеству деталей эту схему легко разместить в патроне для лампы, просверлив окошко под фоторезистор, чтобы датчик освещённости мог срабатывать при наступлении темноты и выключаться на рассвете.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Датчик света своими руками на микросхеме (видео)

 Топовые комплектации ныне продаваемых автомобилей имеют в своем арсенале большой выбор всевозможных электронных опций. Все они направлены на то, чтобы обезопасить вождение и сделать его более комфортным. Не скажем о том, что большинство их них не заменимы, но иногда они все же могут облегчить наши каждодневные водительские будни. Так всевозможные датчики дождя и света способны включать в автоматическом режиме дворники или головной свет на машине. Датчик света, о котором мы хотим рассказать более подробно, может помочь водителю при проезде тоннелей или когда смеркается и свет пора бы уже включить. По принципу действия такой датчик срабатывает тогда, когда наступают условия недостаточной освещенности.

Если у вас есть желание внедрить подобную функцию и в вашу машину, то мы расскажем о том, как это сделать.

Схема датчика света на машину

 Само собой управляющим элементом в схеме является фоторезистор, то есть радиодеталь, которая изменяет свое сопротивление в зависимости от освещенности. Также в схему входит счетчик NE555, который в данном случае используется немного не по классическому применению. А вот силовой блок схемы реализован на транзисторе и реле, что в конечном счете и коммутирует питание на включение фар. А теперь об этом всем более подробно. Итак, взглянем на схему…

По сути NE555 генерирует логический ноль или единицу на своем выходе, ножке 3. Это зависит от того, что подается на вход микросхемы, ножку 4. Как только напряжение достигает определенного уровня на входе, то на выходе появляется логическая единица. Вы спросите почему нельзя было применить вместо микросхемы транзистор и подавать сигнал на его базу? Здесь все просто! Цифровая логика, а вернее выход с микросхемы меняется сразу и на всю величину, то есть это не аналоговый элемент.

А в итоге срабатывание всей схемы будет четким. Сработало или не сработало, без возможных нарастаний сигнала и неустойчивой работы.  Именно эти преимущества все же заставляют применять здесь микросхему. Далее с выхода микросхемы (ножка 3), сигнал поступает уже на транзистор.  По сути в купе с реле, это силовая часть схемы. Как только транзистор открывается от потенциала на базе, через эмиттер -коллектор начинает протекать ток. Именно он и заставляет срабатывать реле. Само собой реле и включает фары. Если говорить об особенностях схемы, то внимание стоит обратить на фоторезистор, ведь именно от него будет зависеть сопротивление, а значит и порог срабатывания всей схемы. В нашем случае это фоторезистор 5516 с минимальным сопротивлением порядка 1500 Ом. Последовательно фоторезистору можно поставить подстрочный резистор,  скажем на 1 кОм. Однако схема срабатывает в комфортном диапазоне освещенности для глаз, как нам кажется. Также для экономичности стоит установить максимально возможную величину сопротивления для резистора от ножки 3 до базы транзистора.
  Если у вас будет время, то проиграйтесь с этим резистором, дабы защитить микросхему от высоких токов проходящих через нее и уменьшить энергопотребление всей схемы.
 Что касается светодиода и сопротивления, то  фактически это визуальный индикатор того, что фары включились от вашего датчика света. Кроме того, светодиод помогает сгладить индукционный ток на реле, тем самым спасая от него как катушку реле, так и транзистор.

Как подключать датчик света на машине

Теперь пару слов о подключении. Фоторезистор необходимо установить на панель приборов под основание лобового стекла. То есть туда, где прямые солнечные лучи смогут попадать на него. Саму схему лучше подключить параллельно выключателю, который включает фары или противотуманные фары. То есть контакты реле должны коммутировать включение света параллельно подрулевому выключателю. Если вы захотите отключить работу датчика света, то можно поставить еще один тумблер на питание этой схемы. Тогда в любой момент и легко вы можете просто отключить такой датчик света.

Подводя итог…

Как видите, схема довольно простая и понятная. Надежность ее тоже очень высока. Если все смонтировать правильно и без ошибок, то настройка совсем будет не нужна или будет минимальна. Ну а на счет функциональности мы уже говорили. Это вполне жизненный вариант, как машине можно добавить опцию «датчик света».

Видео о датчике света своими руками

Простые устройства — Как сделать печатную плату своими руками в домашних условиях

Как известно, мир электроники покорил многих людей. И как говорят многие эксперты, «За электроникой будущее». Ежегодно с конвейеров заводов сходят тысячи различных плат. Многие увлекаются пайкой плат, ремонтом, некоторые люди даже конструируют какие-либо электронные приборы в домашних условиях. Но мало кому известно то, что саму плату можно изготовить в домашних условиях. Для этого необходимо немного вещей и терпения.


А какие вещи нужны для изготовления платы в домашних условиях, как вообще сделать плату будет рассказано в этой статье.

Начнём с того, что нужно для изготовления печатной платы: Фоторезист, прозрачная плёнка фирмы «Ламонд», разогретый ультрафиолет, шаблон платы, спрей, для усилителя тонера, каустическая сода, для смыва не засвеченного фоторезистора, ватные диски, спирт и ацетон, а также ламинат, для наклеивания фоторезистора. Походу дела всё обо всём будет рассказано, что и для чего нужно. Первое, что стоит сказать, это то, что фоторезист — это основа платы. А спрей нужен, для усилителя рисунка платы. Также стоит отметить, что для изготовления рисунка самой печатной платы понадобится специальная программа. В моём случае я использую программу Sprint Layout 6. На этой программе мы рисуем рисунок платы, то есть саму плату. Также на этой же программе необходимо изготовить паяльную маску, то есть места, где будут пропаиваться электронные элементы (транзисторы, микросхемы и прочее).

Далее, когда плата распечатана на плёнке, то есть планку вставлять вместо бумаги, её необходимо обработать тонером. Рисунок будет более отчётлив и понятен. Перед обработкой рисунка, его необходимо хорошо высушить. После того как рисунок высох, его необходимо побрызгать тонером (В моём случае я использую тонер фирмы «Kdensit») и оставить высыхать на 10–15 минут. После 15 минут высыхания, рисунок будет идеально чёрным. Также хочу сказать, что прям, заливать рисунок тонером не нужно. Его необходимо обрабатывать по мере потребности. Точно так же необходимо обработать и паяльную маску. Если же случится, что тонер кое-где будет блеклым, то его можно подкрасить обычным фломастером. Иногда блеклости бывают, тогда, когда принтер некачественно пропечатывает.

Далее, берём фоторезист. Желательно его постоянно хранить в холодильнике, в тёмной плёнке. Берём наш фоторезистор, и нарезаем его в соответствии с размерами нашей платы. При желании можно отрезать чуть больше (по краям с запасом).

Далее, необходимо наклеить фоторезистор на плату. Это необходимо делать под холодной водой. Под водой это нужно делать для того, чтоб не было никаких складок. Сам фоторезистор представляет собой наклеенную друг на друга плёнку, подобно наклейке, которая часто встречается в жвачках. Итак, на один уголочек фоторезистора наклеиваем обычный бумажный скотч и отклеиваем его от основания. Но отклеиваем не весь. Далее, опускаем плату под воду, и снимаем защитную плёнку фоторезистора, и в то же время наклеиваем его на плату. Проклеиваем основательно, чтоб под ним не осталось пузырьков воздуха. В процессе наклейки, его можно отклеивать и переклеивать как угодно. Главное, делать это под холодной водой, и чтоб не было складок и пузырьков воздуха. Также платы должны быть идеально вымыты, чтоб не было ни соринок, ни разводов и ничего вообще. Платы также можно мыть под водой с мылом, но без всякой бытовой химии. После проклейки под водой необходимо разгладить все складки. Делать это можно обычным строительным, но пластмассовым шпателем. Лишние куски фоторезистора по краям необходимо обрезать. В процессе равнения и вытирания воды, включаем и прогреваем эламинатор, чтоб он нагрелся. Греть его нужно до 125 градусов.

Далее, мы берём наш рисунок платы и печатной стороной кладём на эламинатор, то есть глянцевой вниз, а рисунком наружу. Далее, берём плату и стороной фоторезистора кладём её на рисунок. Нужно положить, так сказать точь-в-точь, поэтому в процессе ровняем плату, так чтобы она ровненько лягла на рисунок. Далее, хорошенько прижимаем плату к рисунку. Если кто не может, то можете положить на неё кирпич или что-либо тяжёлое. Главное, чтоб этот предмет был чист и тяжёл. На моём опыте один знакомый электронщик ложил на плату старый чугунный утюг XVII-XX века, который разогревался, горячим углём. Утюг принадлежал его прабабушке. Если плату не прижать, то может получиться такая вещь, как расфокусировка. Плату держать под прессом 5–7 минут. Время зависит от того, насколько близко лампы преподнесены к плате. Далее, включаем засветку и засекаем время.

Далее, нам необходимо будет смыть не засвеченный фоторезист и оставить только засвеченную часть. Это можно сделать 2 способами: при помощи ацетона или же при помощи каустической соды. В моём случае, я буду смывать каустической содой при помощи малярной кисточки. Кисточку брать ту, которой красят трубы, то есть маленькую. Соду разводить нужно на 1 литр воды, всего 3 грамма на литр воды. Далее, снимаем защитный слов (лавсановая плёнка) и опускаем плату в этот раствор и кисточкой, лёгкими движениями смываем не засвеченный фоторезист. Бывает такое, что лавсановая плёнка снимается довольно трудно. Для того чтобы снять её быстро, плату необходимо положить в морозилку (в холодильник) и продержать её там 1 минуту. После этого, плёнка снимется легко. После того как фоторезист смыт, на плате должны остаться только дорожки, то есть: сама плата у меня была медная и соответственного медного цвета. Фоторезист был синий. После смывки фоторезиста в растворе каустической соды у меня на плате остались только синие дорожки, а сама плата стала медной, то есть цвета меди. После отмывания фоторезиста, плату необходимо промыть водой под краном, чтобы смыть раствор. Промывать плату нужно только в холодной воде, и при промывке необходимо использовать губку и мыло.

Далее, плату нужно «протравить», то есть опустить её сразу в 2 раствора. Опускать надо по очереди. Сначала опускаем плату в раствор хлорного железа, а затем в персульфат омония. При работе с растворами обязательно работать в резиновых перчатках!!!

После травления платы, на них необходимо нанести маску. Под понятием маска понимается нанесение 2-х компонентной паяльной маски. В моем случае я использую «RS 2000». Её можно приобрести в любом магазине для электронщиков. Итак, берём нашу плату, закрепляем её на столе в моём случае я использую скотч и укладываю на неё (плату) картинную раму, которая соответствует её размерам. Одним словом, маску необходимо наносить строго по размеру, и для этого подойдёт любой предмет, так сказать «для уравнивания». Стоит отметить, что маска весьма густая, потому плату необходимо закрепить плотно. Саму же маску необходимо накладывать при помощи резинового, строительного шпателя. После нанесения маски её необходимо просушить феном, разогретым до 75 градусов (не больше) в течение 10–15 минут. После проверить ручным путём, то есть банально прикоснуться руками или пальцами и проверить, прилипает или нет. Если не прилипает, то всё хорошо и нужно переходить к следующему этапу.

Следующий этап состоит в следующем: Мы берём нашу плату и укладываем на одно стекло дорожками вниз, то есть лицевой стороной. Далее, берём рисунок паяльной маски и укладываем его на плату, той стороной, на которой он напечатан. Совмещаем со всеми дорожками, где должны быть паяльные места. После того как все паяльные места совмещены, зажимаем рисунок вторым стеклом. При желании можно скрепить стёкла скотчем, чтоб они не ездили и не сбили рисунок. И далее, кладём плату на ультрафиолет и засвечиваем 9–10 минут. Обычно 8 минут достаточно. Далее, мы снова кладём плату в раствор каустической соды и снова хорошенько смываем не засвеченный фоторезист. Но раствор уже надо разводить другой. Для смывания паяльной маски, необходимо на 0,5 литра воды развести 10 грамм каустической соды. Смывать нужно до того, чтоб паяльные кружки (места припоя) стали белыми. Смывать малярной кисточкой.

После того как паяльная маска нанесена, нарисованные паяльные дорожки и плата почти готова. Далее, необходимо нанести рисунок, для обозначения наших электронных элементов или как ещё говорят трафаретную маску (микросхем, транзисторов, конденсаторов и т. д., надеюсь, меня поняли). Для этого необходимо сделать шаблон рисунка шелкографии. И наносить его мы будем на лицевую сторону платы. Лицевая сторона соответственно у нас пуста, и ничем не обработана. Она имеет обычный зелёный фон. 

После того как шаблон трафаретной маски готов, и соответствует всем нужным требованиям, мы снова используем картинную рамку. В моём случае она самодельная и состоит из картона. Итак, плату необходимо вложить в рамку и совместить по размерам с трафаретной маской. После того как всё совмещено, необходимо на край трафаретной маски нанести немного белой краски. Краску ничем не разводить, а наносить, как говорят строители, «пасту», то есть густую краску. Далее, при помощи резинового строительного шпателя, необходимо сначала, приподнять шаблон и провести по нему шпателем, предварительно нанеся на него красу. Это необходимо для того, чтоб заполнить все пустоты трафаретной маски. После «прогона» краски, уже непосредственно прижимаем шаблон и снова проводим шпателем, ровно распределяя краску по всей плате. И всё рисунок готов! Стоить также, напомнить, что расстояние между платой и шаблоном должно быть 2 миллиметра. Вплотную шаблон прижимать нельзя. Иначе в процессе прогона краски рисунок может получиться неровным.

Далее, после того как плата готова остаётся только просверлить дырочки для паяльных элементов (микросхем, конденсаторов, транзисторов и других.). После того, как дырочки просверлены, наступает время впаивания всех необходимых элементов. Но это уже другая история.

Как видно из статьи, в изготовлении печатных плат нет ничего сложного. Главное знания и больше терпения.

Надеюсь, статья была интересна всем.

Всем удачных производств плат.

фоторезистор — это… Что такое фоторезистор?

  • фоторезистор — фоторезистор …   Орфографический словарь-справочник

  • ФОТОРЕЗИСТОР — полупроводниковый резистор, изменяющий своё электрич. сопротивление под действием внеш. эл. магн. излучения. Ф. относятся к фотоэлектрич. приёмникам излучения, их принцип действия основан на внутр. фотоэффекте в полупроводниках (см.… …   Физическая энциклопедия

  • фоторезистор — Фотоэлектрический полупроводниковый приемник излучения, принцип действия которого основан на эффекте фотопроводимости [ГОСТ 21934 83] [ГОСТ 15133 77] фоторезистор Резистор, сопротивление которого изменяется при воздействии света.… …   Справочник технического переводчика

  • ФОТОРЕЗИСТОР — (от фото… и резистор) полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его освещенности. Применяется, напр., в устройствах для воспроизведения звука, в следящих системах …   Большой Энциклопедический словарь

  • фоторезистор — сущ., кол во синонимов: 1 • диод (10) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • ФОТОРЕЗИСТОР — полупроводниковый (см.), электрическое сопротивление которого зависит от интенсивности и спектрального состава падающих на него лучей. Применяют как детектор излучений в системах автоматического регулирования, фототелеграфии и т.д …   Большая политехническая энциклопедия

  • фоторезистор — (от фото… и резистор), полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его освещённости. Применяется, например, в устройствах для воспроизведения звука, в следящих системах. * * * ФОТОРЕЗИСТОР… …   Энциклопедический словарь

  • Фоторезистор — Условное обозначение фоторезистора Фоторезистор полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом. Для изготовления фоторезисторов используют …   Википедия

  • фоторезистор — fotovaržas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. light dependent resistor; photoconductive cell; photoresistor vok. lichtempfindlicher Widerstand, m; Photowiderstand, m rus. фоторезистор, m pranc. cellule photoconductrice, f;… …   Automatikos terminų žodynas

  • фоторезистор — fotorezistorius statusas T sritis chemija apibrėžtis Puslaidininkinis elementas, kuris, optinės spinduliuotės veikiamas, keičia savo elektrinę varžą. atitikmenys: angl. photoresistor rus. фоторезистор …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • схемы сборки и полезные советы. Как сделать датчик движения для включения света? Фотогалерея «Место расположения контроллера»

    Если вас интересуют общие вопросы — параметры, устройство, применение и схемы датчика освещенности, то в рамках статьи можно получить на них ответы.

    Что такое датчик освещенности?

    Это специальное устройство, которое может определять, когда уровень света падает ниже какой-то грани. Применяются они в таких случаях:

    1. При желании экономить электроэнергию.
    2. Как устройство автоматизации человеческого жилища.

    Для полноценной автоматизации они часто применяются вместе с датчиками движения.

    Как он работает?

    Принцип работы прост и базируется на светочувствительном элементе. Обычно в его роли выступаю фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды. Они все могут изменять своё сопротивление пропорционально уровню освещенности. Чтобы настроится на необходимый уровень освещенности, при котором свет будет включаться, проводят регулировку поступающего сигнала от светочувствительных элементов к ключевому транзистору. Он в своей нагрузочной цепи имеет реле, с помощью контактов которого коммутируется нагрузка пользователя — лампы, уличного прожектора и такое подобное. Как видите, принцип работы как у обычного и привычного всем выключателя, только в этой статье рассматривается автоматика.

    Подключение

    Подключение рассмотрено на примере обычной трехфазной сети. В целом, всё необходимое показано на рисунке, который понятен любому человеку, и если есть вопросы, необходимо учить, как совершать подключение к данным источникам энергии, что явно выходит за рамки статьи. Но помните, что датчик освещенности уличный или домашний будет подключен к трехфазной сети, а при работе с нею необходимо соблюдать осторожность.

    Монтаж

    Казалось бы — чего тут может быть сложного? Ведь требуется всего прикрутить, подключить, настроить — и можно использовать! Но в результате таких непродуманных действий часто оказывается, что место установки было выбрано неудачно. К примеру: вот монтировали где-то датчик, а он при наступлении темноты то включается, то выключается. И только когда наступает ночь, может более-менее нормально работать? Почему так, плохая схема или корявые руки? Не обязательно. Всё может оказаться значительно прозаичнее — сам датчик будет установлен в таком месте, что его будет освещать лампа, которую он сам включает. Получается такая схема: стало темно — сработал элемент — включилось освещения — теперь светло, и можно отключаться. И так по кругу.

    Настройка

    Подключение датчика освещенности имеет свои особенности. Для проверки работоспособности можно использовать тёмный пакет под мусор, с помощью которого будет имитироваться ночь. Вы можете создать датчики освещенности настолько простые, что им не нужна настройка и калибровка. Но нижерасположенные схемы все же требует определённой подготовки к использованию. Первоначально необходимо проверить качество пайки, примером могут служить представленные здесь фото. Чаще всего различные проблемы возникают с дорожками, а вместе с ними приходится менять и реле. Поэтому настройка — это инвестиции в будущее и уверенность, что не придётся переделывать. Также желательно в любом случае ограничить ток в рамках до 4 (16, 25) Ампер, чтобы датчик освещенности не вышел из строя.

    Схемы

    Чтобы не изобретать заново велосипед, предлагаю рассмотреть, как устроены промышленные датчики LXP-02 и LXP-03. Эти образцы зарекомендовали себя как качественные светочувствительные приборы, которые к тому же выгодны с точки зрения цена/функционал. Принцип работы такой: напряжение идёт через клеммы N(ноль) и L(фаза). Их можно перепутать. Также вы можете выключить ноль, а не фазу, как обычно. Но при этом пострадает здравый смысл и безопасность. Для выпрямления напряжения используется диодный мост. Сглаживается оно электролитическим конденсатором и к необходимым элементам поступает 22-24 Вольта. На выходе резистивного делителя на 68к формируется напряжение, которое обратно пропорционально освещенности. С помощью элемента, сопротивление которого 1 Мом, производится настройка порога срабатывания. Можно поэкспериментировать, и вместе фоторезистора поставить фотодиод, принцип работы не изменится. Для максимальной экономии электроэнергии необходимо по максимуму увеличить сопротивления. Но срабатывать датчик освещенности будет только в тех случаях, когда уж совсем темно. Для достижения противоположного результата необходимо делать всё наоборот. Конденсатор на 47 мкФ необходим для сглаживания процессов, на случай, если перед окном будет дерево и ветер качает ветки.

    Заключение

    Можно сделать и свой прожектор с датчиком движения и освещенности. Правда, над этим придётся хорошо подумать и поработать, но результат не разочарует. Датчик освещенности уличный может быть чрезвычайно ценным в случаях, когда необходимо где-то поддерживать освещение постоянно, как-то в инкубаторах для цыплят, чтобы в случае пропажи света и тепла сообщать про неполадки.


    Иногда возникают такие ситуации, когда нужно каждый день с рассветом включать свет в помещении и выключать с закатом, т.е. имитировать световой день внутри какого-либо закрытого помещения. Потребоваться это может, например, при выращивании растений или содержании животных, где необходимо точное соблюдение режима день/ночь. В зависимости от времени года время заката и восхода постоянно меняется, а значит, применение суточных таймеров на включение освещения не справится с задачей должным образом. На помощь приходит датчик освещённости, или, проще говоря, фотореле. Это устройство регистрирует интенсивность попадающего на него солнечного света. Когда света будет много, т.е. взойдёт солнце, на выходе установится лог. 1. Когда день подойдёт к концу, солнце уйдёт за горизонт, на выходе будет лог. 0, лампы освещения выключатся до следующего утра. Вообще, область применения датчика освещённости весьма широка и ограничивается лишь фантазией собравшего его человека. Нередко такие датчики используются для подсветки шкафа при открытии дверцы.

    Схема датчика освещённости

    Ключевое звено схемы – фоторезистор (R4). Чем больше света на него попадает, тем сильнее уменьшается его сопротивление. Можно применить любой фоторезистор, какие получится найти, ведь это достаточно дефицитная деталь. Импортные фоторезисторы компактные, но стоят порой весьма существенно. Примеры импортных фоторезисторов — VT93N1, GL5516. Можно применить также отечественные, например, ФСД-1, СФ2-1. Они стоят куда меньше, но также будут неплохо работать в этой схеме.
    Если достать фоторезистор не удалось, а сделать датчик освещённости очень хочется, то можно поступить следующим образом. Взять старый, желательно германиевый транзистор в круглом металлическом корпусе и спилить его верхушку, оголив тем самым кристалл транзистора. На фото ниже показан как раз такой транзистор со спиленной крышкой.


    Очень важно при этом не повредить сам кристалл, отрывая крышку. Подойдут практически любые транзисторы в таком круглом корпусе, особенно хорошо будут работать советские германиевые, например, МП16, МП101, МП14, П29, П27. Т.к. теперь кристалл такого «модифицированного» транзистора открыт, сопротивление перехода К-Э будет зависеть от интенсивности света, попадающего на кристалл. Вместо фоторезистора впаиваются коллектор и эмиттер транзистора, вывод базы просто откусывается.
    В схеме используется операционный усилитель, можно применить любой одинарный, подходящий по цоколёвке. Например, широкодоступные TL071, TL081. Транзистор в схеме – любой маломощный структуры NPN, подходят BC547, КТ3102, КТ503. Он коммутирует нагрузку, которой может служить как реле, так и небольшой отрезок светодиодной ленты, например. Мощную нагрузку желательно подключать с использованием реле, диод D1 стоит в схеме для гашения импульсов самоиндукции обмотки реле. Нагрузка подключается к выходу, обозначенному OUT. Напряжение питания схемы – 12 вольт.
    Номинал подстроечного резистора в этой схеме зависит от выбора фоторезистора. Если фоторезистор имеет среднее сопротивление, например, 50 кОм – то подстроечный должен иметь в два-три раза большее сопротивление, т.е. 100-150 кОм. Мой фоторезистор СФД-1 имеет сопротивление более 2 МОм, поэтому и подстроечный я взял на 5 МОм. Существуют и более низкоомные фоторезисторы.

    Сборка датчика освещённости

    Итак, перейдём от слов к делу – в первую очередь нужно изготовить печатную плату. Для этого существует ЛУТ метод, которым я и пользуюсь.
    Файл с печатной платой к статье прилагается, отзеркаливать перед печатью не нужно.
    Скачать плату:

    (cкачиваний: 247)


    Плата рассчитана на установку отечественного фоторезистора ФСД-1 и подстроечного резистора типа CA14NV. Несколько фотографий процесса:


    Теперь можно впаивать детали. Сначала устанавливаются резисторы, диод, затем всё остальное.


    В последнюю очередь впаиваются самые крупные детали – фотодиод и подстроечный резистор, провода для удобства можно вывести через клеммники. После завершения пайки обязательно нужно удалить с платы флюс, проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание. Только после этого можно подавать на плату питание.

    Настройка датчика

    При первом включении светодиод на плате либо будет светится, либо будет полностью погашен. Аккуратно вращаем подстроечный резистор – в каком-то его положении светодиод сменит своё состояние. Нужно установить подстроечный резистор на эту грань между двумя положениями, и закрывая или наоборот засвечивая фоторезистор добиться нужного порога срабатывания.

    Наглядно работа датчика освещённости показана на видео. Над фоторезистором создаётся тень, интенсивность света уменьшается, светодиод погасает. Успешной сборки!

    Отправим материал вам на e-mail

    Д а будет свет, сказал когда-то один известный киноперсонаж и его слова стали пророчеством для нашего времени. Сейчас освещение есть везде, и основной заботой каждого владельца загородного дома является оптимизировать затраты на обеспечение удобства, которое дает освещение территории возле дома. Это возможно сделать используя датчик света для уличного освещения. Этот маленький прибор способен не только организовать автономию осветительной системы, но и хорошо сэкономить семейный бюджет. Его можно приобрести в готовом виде или сделать своими руками, в любом случае стоит узнать о нем побольше.

    Оптимизировать затраты на освещение придомовой территории поможет датчик света

    Что из себя представляет датчик света для уличного освещения, какие они бывают, где применяются?

    Чаще всего такой датчик устанавливают для уличного освещения владельцы загородных домов. Этот шаг логичен, ведь нет потребности постоянно оставлять свет включеним. А если двор большой, то пока удастся добраться до включателя можно 10 раз упасть особенно зимой в гололед, в таком случае датчик станет настоящим волшебником и помощником. Коме того, этот прибор способен не просто экономить , а еще и продлевать срок службы ламп и другого осветительного оборудования.

    Основными видами датчика света есть такие:

    • Те что реагируют на уровень освещенности. Как только наступают сумерки они включают освещение, с приходом рассвета выключаются.
    • Датчики движения. Его принцип действия заключается в особенностях излучения, которое выделяется человеческим телом. Так в дневное время оно не уловимо, а в сумерках и в темноте инфракрасные излучения подсказывают датчику что нужно включить освещения. То есть он улавливает инфракрасный диапазон, который каждый из нас излучает.
    • Комбинированные. Они имеют специальный таймер, который можно запрограммировать на включение и выключение. То есть после того как свет с помощью него включиться, через определенное установленное время он выключиться.

    В частных домах чаще всего применяют второй или третий тип. Так как необходимости в постоянном освещении в темное время суток нет, а первый востребован для использования в подъездах в многоквартирных домах или других общественных местах. Например, для освещения улиц или автомагистралей.

    Как подключить датчик света для уличного освещения?

    В процессе строительства дома стоит предусмотреть вывод провода для подключения уличного освещения, если это не сделано, то для начала нужно осуществить подходящий вывод провода. Только после этого можно подключить датчик. Нужно организовать в распределительном щитке два свободных контакта, если на территории имеются места для парковки, ее стоит освещать с использованием отдельной линии. Схема подключения имеет такой вид:


    В ней имеется разрыв фазного кабеля, что идет на светильник . Но стоит обратить внимание на одно отличие. Для того чтобы устройство сработало должен иметься нулевой провод. К простым ноль не проводится, концы проводов зачищаются и прячутся в распределительную коробку. Для избежания попадания на кабеля влаги и пыли их стоит заводить снизу. Для этого же используется резиновые уплотнители, они чаще всего идут в комплекте. Фотоэлемент датчика можно расположить или рядом, или в отдельном блоке.

    Есть также пороговый элемент. Он осуществляет сравнение количества света и уровня освещенности, которые поступают на фотоэлемент. Имеющееся в нем , обеспечивает включение и выключение освещения. Монтируя датчик, стоит обратить внимание, чтобы на него не попадал свет фонаря, который вы к нему подключаете. А то получиться что как только наступит темнота, датчик свет включит, а он попадет на него же и снова выключится и так по кругу, пока кто-то из них не сдастся.

    Важно определить правильное размещение устройства, а для этого учесть такие моменты:

    • Он должен быть замаскированным.
    • На датчик не должны воздействовать электромагнитные излучения, они могут повлиять на его корректную работу.
    • Не должна влиять температура, она может вывести прибор из строя.
    • Расположить его следует на высоте не меньше 1 метра от земли, это исключит реагирование его на домашних животных.

    Датчик прослужит дольше если осуществлять его регулярное техническое обслуживание и бережно к нему относится.

    Статья по теме:

    Датчики света для уличного освещения своими руками сделать не сложно, особенно если есть хотя бы минимальные познания в электротехнике. Схема датчика состоит из простых и доступных элементов, которые собрать самостоятельно не составит труда.


    Главным компонентом устройства является фототранзистор, он отвечает за преобразование светового потока в электрический ток. Он имеет более высокую чувствительность если сравнивать с фотодиодом или резистором. Если нет возможности найти такой, то можно применять один из распространенных транзисторов. Для этих целей подойдет серия МП, к примеру, МП37. Для превращения его в фототранзистор достаточно сточить верхнюю часть его с помощью наждака.

    Кроме этого понадобится приобрести блок питания, реле и подстроечный резистор. Собирать все это нужно по схеме, которая указана выше. Но чаще всего такая сборка своими руками нецелесообразна по ряду причин:

    • Покупка и поиск элементов вытянет много денежный средств и заберет время.
    • Стоимость комплекта выше указанных компонентов будет наверняка дороже чем готовое устройство, так что подумайте стоит ли тратиться.

    Выводы

    Датчик света для загородного дома – это выгодное и удобное устройство. Его можно собрать самостоятельно или купить готовый, а потом подключить по подходящей схеме. При таком подключении важно учитывать моменты, которые могут повлиять на качественную его работу.

    С наступлением осени начинает сокращаться световой день.

    Людям приходиться раньше включать электрическое освещение, расходовать на него больше электроэнергии.

    Сейчас любой домашний мастер может экономить денежные средства за оплату электричества, обеспечив его оптимальное потребление для осветительных приборов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе.

    Сделать это можно за счет их включения только с наступлением сумерек и отключения при рассвете. Причем работать они могут полностью в автоматическом режиме.

    Для этих целей служит датчик света, который используется в фотореле, управляющим работой освещения.


    Такую общую конструкцию, заключенную в единый корпус, принято называть сумеречным выключателем.

    Для автоматического управления светильниками по величине освещенности рабочего места и фактору «День-ночь» используется специальный светочувствительный датчик. Он меняет свои электрические характеристики в зависимости от интенсивности падающего на него света.


    Для корректировки уровня срабатывания имеется регулятор. После него сигнал от чувствительного элемента усиливается до необходимой величины и подается на обмотку реле электромеханической или статической конструкции.

    Таким способом, в зависимости от дневного или ночного освещения, датчик света управляет подачей напряжения на обмотку реле. А последнее — подключает или отключает через свой контакт на светильник.

    Как работает чувствительный элемент фотодатчика

    Для контроля величины светового потока используются различные электронные компоненты, входящие в состав:

    • фоторезисторов;
    • фотодиодов;
    • фототранзисторов;
    • фототиристоов;
    • фотосимисторов.
    Как работает датчик света на фоторезисторе

    Полупроводниковый слой, облучаемый электромагнитными волнами оптического спектра, изменяет свое электрическое сопротивление.


    К нему прикладывается источник стабилизированного напряжения, под действием которого в замкнутой цепи начинает протекать ток, вычисляемый по закону Ома. Его величина зависит от характера изменения сопротивления полупроводникового слоя датчика света.

    При увеличении светового потока электрический ток возрастает, а при уменьшении — снижается. Остается только определить граничные состояния, при которых необходимо включать источник освещения в рабочее состояние или отключать его.

    Как работает датчик света на фотодиоде

    Светочувствительный элемент этого типа преобразует энергию электромагнитных колебаний видимого спектра в электрический ток.

    Его величина тоже зависит от силы облучения, что позволяет устанавливать границы срабатывания фотореле.


    Датчики света на фотодиодах могут подключаться для работы в схемах с:

    1. питанием от внешнего, дополнительного источника напряжения;
    2. или обходиться без его использования.
    Как работает датчик света на фототранзисторе

    Принципы работы, используемые для двух предыдущих случаев, здесь тоже соблюдаются. Фототранзисторы, работают так же, как и их биполярные или полевые аналоги. На их характеристики влияет интенсивность облучения световым потоком.


    Определив эту закономерность, выставляют границы рабочих уставок для конечной схемы фотореле. Таким же образом создаются датчики света на фототиристорах и фотосимисторах.

    Как работает электрическая схема датчика света на фотореле

    В качестве примера рассмотрим самое простейшее устройство со светочувствительным элементом на основе фоторезистора PR1, обладающего сопротивлением в несколько мегаом при полной темноте.


    Под действием потока света оно снизится до нескольких килоом. Этой величины достаточно для открытия первого транзистора VT1, когда через него станет протекать коллекторный ток, открывающий второй каскад на транзисторе VT2.

    В это плечо включена обмотка обыкновенного электромагнитного реле К1. Она перекинет собственный якорь во второе положение и переключит свой контакт К1.1, который управляет работой светильника.

    При отключении реле от схемы его обмотка формирует ЭДС самоиндукции. Для его ограничения установлен диод VD1. Подстрочный резистор R1 используется в качестве регулятора уставки срабатывания датчика света. В некоторых случаях от него вообще можно отказаться.

    За счет использования двух последовательно работающих транзисторов чувствительность такой схемы достигается очень большой величины, когда слабый сигнал света, падающий на поверхность фоторезистора, осуществляет переключение выходного реле и управление светильником в автоматическом режиме.

    Такая схема является довольно универсальной. Она позволяет применять различные марки транзисторов, электромагнитных реле и устанавливать для них различное напряжение. Чем его величина будет больше, тем высшей чувствительностью обладает датчик света.

    Заводские модули фотореле для сумеречных выключателей имеют более сложную структуру схемы, более мощный выходной контакт, но в основе своей работы они повторяют эти же принципы.

    В самодельных конструкциях для автоматического управления светом хорошо зарекомендовала себя схема, описанная в статье . Ее несложно повторить своими руками тем, кто умеет и любит работать с .

    Как подключить датчик света с фотореле к светильнику и выполнить монтаж

    Использование цветовой разметки проводов

    Электрическая схема подключения сумеречного выключателя собирается на основе распределительной коробки, в которую приходят кабелем три провода от электрощитка:

    1. фазы;
    2. нуля;
    3. заземляющего проводника.


    На самом фотореле выполнен вывод тоже трех проводов. Обычно они имеют расцветку:

    • коричневый, подключаемый на фазу питания сети;
    • красный, подающий через встроенный контакт фазный потенциал на светильник при его включении с наступлением сумерек;
    • синий, соединяемый с рабочим нулем схемы.


    На фотографии сумеречного выключателя показаны эти провода и регулятор освещенности. При вращении его рукоятки устанавливается порог срабатывания датчика света.

    Особенности монтажа

    Обычная длина проводов, выступающих из корпуса фотореле, не превышает двадцати сантиметров. Поэтому его приято монтировать в непосредственной близости около распределительной коробки, а сам светильник:

    1. выносят на некоторое расстояние;
    2. или размещают рядом, как показано на фотографии.

    При втором способе монтажа схемы необходимо учитывать, чтобы свет от включенной лампы источника не попадал на поле обзора датчика света. Иначе будет происходить ложное срабатывание. Для его исключения дополнительно применяют таймер и датчики движения.


    Их контакты включают в последовательную цепочку между красным проводом, выходящим из фотореле и цоколем лампы светильника. Работа датчика движения и таймера подчиняется запрограммированным алгоритмам логической схемы сумеречного выключателя.

    Подключение нескольких светильников к одному фотореле

    Выходные контакты конечного датчика света обладают определенной коммутационной способностью. Их величина указывается в технической документации и на корпусе сумеречного выключателя в амперах. При необходимости управлять светом от нескольких источников необходимо внимательно посчитать нагрузку, создаваемую ими всеми в комплексе.

    Если мощность контактов позволяет, то светильники подключает параллельной цепочкой, как показано на фотографии ниже.


    Иногда может возникнуть ситуация, когда нагрузка схемы превышает допустимую мощность контактов сумеречного выключателя.

    В этом случае допустимо использовать то же самое фотореле, но к его контактам подключить промежуточный элемент — обмотку магнитного пускателя, обладающей меньшей нагрузкой.

    Мощные контакты этого коммутационного аппарата будут надежно переключать цепочку из многих светильников или один мощный прожектор, как показано на схеме ниже.


    Подбирать магнитный пускатель придется по типу катушки управления и мощности контактной группы.

    Важные технические характеристики датчика света

    Фотореле выбирают по:

    • чувствительности фотодатчика;
    • типу и величине напряжения питания;
    • мощности коммутируемых контактов;
    • рабочей среде сумеречного выключателя.
    Чувствительность фотодатчика

    Под этим термином понимают отношение вырабатываемого внутри фотоэлемента тока в микроамперах к величине падающего на него потока света в люменах. Для более точного анализа приборов чувствительность классифицируют по:

    1. частоте, связанной с определенным видом колебаний — спектральный метод;
    2. диапазону падающих световых волн — интегральная чувствительность.
    Напряжение питания сумеречного выключателя

    На форму и величину сигнала обращают особое внимание при работе с моделями датчиков света, выпущенных за рубежом, где стандарты электроснабжения могут отличаться от тех, которые используются у нас.

    Рабочая среда

    Для управления светом уличных светильников создаются сумеречные выключатели с фотореле герметичной конструкции, способной противостоять действию атмосферных осадков и пыли. Их отличает повышенный .

    Они же обладают увеличенным диапазоном рабочих температур. Когда наступает низкая морозная погода, то может возникнуть необходимость обогрева их контактов или временного отключения.

    Для работы сумеречного выключателя внутри обогреваемых помещений этого делать не требуется.

    Изложенный в статье материал позволяет лучше понять видеоролик владельца Инженерные сети «Подключение фотореле».

    Датчик движения для включения света повышает комфортабельность жилища. Он позволяет снизить расход электроэнергии. Такие датчики применяются также для создания охранной зоны. В зависимости от принципа работа подобные конструкции делятся на несколько типов, каждый из которых имеет свои особенности.

    Общая информация

    Датчик движения – это специальное устройство, которое посредством чувствительных элементов фиксирует присутствует человека или животного и автоматически включает свет. Он устанавливается, в основном, в коридорах и на придомовых территориях. То есть, в местах с относительно высоким потоком людей.

    Прежде чем отвечать на вопрос, как сделать датчик движения, необходимо определиться с существующими типами таких устройств. Это оборудование классифицируется по месту установки. Датчики бывают:

    • наружные;
    • внутренние.

    Первый тип устройств предъявляется более высокие требования к качеству и виду материала, из которого изготавливается его корпус. Наружные датчики отличаются между собой максимальной зоной охвата. Под последним термином понимается определенный участок территории, движение по которому способен «засечь» сенсор.

    Самодельный датчик движения не предъявляет требований к типу осветительного прибора. Однако некоторые специализированные модели необходимо подключать к строго определенным прожекторам.

    По механизму работы датчик движения для включения света бывает:

    1. Инфракрасным. Такие устройства реагируют на температуру объекта, попадающего в зону действия сенсора. Инфракрасные датчики в основном используются внутри помещений, так как они отличаются повышенной чувствительностью к изменениям окружающей среды.
    2. Микроволновым. Сенсор регистрирует изменения радиочастот. Он настраивается на определенный диапазон сигналов. В случае появления объекта в зоне «видимости» сенсор регистрирует его присутствие и передает информацию на сигнализатор. Тот включает свет.
    3. Ультразвуковым. Считается наиболее простым устройством для освещения. Эти датчики отличаются надежной конструкцией.

    В домашних условиях проще сделать датчик движения своими руками с ультразвуковым или инфракрасным сенсором. К недостатку такого устройства следует отнести то, что оно реагирует на животных.

    Условия для установки

    Прежде чем создавать собственный датчик движения, необходимо определиться с рядом важных условий. Последние влияют на параметры будущего устройства. К числу таких условий относится:

    1. Выбор места установки. От этого параметра зависит конструкция датчика. В частности, если он используется на улице, то необходимо сделать для него влагостойкий корпус. Место установки также определяет уровень мощности, которым должен обладать сенсор.
    2. Наличие преград. Люстры, деревья и другие объекты мешают прохождению сигнала.

    Важно отметить, что инфракрасные сенсоры не срабатывают, если в зоне их «видимости» располагается стекло.

    Изготавливаем датчик

    Ниже мы рассмотрим схему простого датчика движения, который будет состоять из передатчика, приемника и блока питания для них.

    Блок питания

    И приёмник и передатчик питаются постоянным стабилизированным напряжением 12-16 В. При этом их суммарное потребление не превышает 50 мА.

    Таким образом в качестве блока питания можно использовать любой БП на 12 В, например от старого роутера. Или же можно собрать свой источник по одной из множества схем в интернет. Потребление у нас мизерное, поэтому подойдёт любая.

    Передатчик

    Передатчик собран на микросхеме NE555. В качестве передающего элемента используется ИК-диод LD274, угол обзора которого составляет 10 градусов, что необходимо учесть при монтаже передатчика.

    Приёмник

    В качестве чувствительного элемента здесь используется фототранзистор BPW40, а в качестве исполнительного органа – реле BS-115C. Фототранзистор имеет угол обзора 20 градусов, что также следует учесть при монтаже приёмника. Принимая во внимание чувствительность фотоприёмного элемента, расстояние от передатчика до приёмника составит порядка 5 метров, что весьма неплохо.

    Заключение

    В собранном виде наши приёмник и передатчик будут выглядеть следующим образом:

    Остаётся только сделать, чтобы реле приёмника осуществляло коммутацию лампочки, светодиодной ленты или звуковой сигнализации (на ваше усмотрение).

    Читать «Занимательная анатомия роботов» — Мацкевич Вадим Викторович — Страница 14

    Рис. 49 Схема интегрального робота

    Рис. 50 Селеновый фотоэлемент

    В 1917 году шведский химик Йене Берцелиус открыл новый химический элемент – селен. Было замечено, что в обычных условиях он проводит электрический ток очень плохо. Если включить в цепь (рис. 50) батареи и миллиамперметра пластину селена, то, пока свет не попадёт на неё, ток в цепи будет очень слабым, так как удельное сопротивление селена велико. Но стоит лишь осветить селеновую пластину, как сопротивление её резко уменьшается, а ток возрастает. Чем больше будет освещённость пластины, тем меньше её сопротивление и тем сильнее ток в цепи.

    Научное объяснение фотосопротивления было дано много лет спустя после его открытия. Сделал это наш выдающийся соотечественник Александр Григорьевич Столетов.

    В наше время любой юный техник без особого труда может сделать фототранзистор. Принцип действия фототранзистора основан на чувствительности к свету полупроводникового р – и перехода. Кванты света, падая на переход, высвобождают в нём электроны. Чем больше световой энергии попадает на полупроводник, тем больше высвобождается электронов. В результате появляется дополнительный электрический ток через эмиттерный переход, управляющий сопротивлением транзистора. Для изготовления фоторезистора необходим исправный транзистор МП40 или МП42 со статическим коэффициентом передачи тока h 2 i3 = 40… 100 и начальным током коллектора не более 20 мкА. Лобзиком осторожно спиливают крышку транзистора и тщательно удаляют с кристалла попавшие на него металлические опилки. Если эти операции выполнены аккуратно, транзистор не изменит параметров. Убедившись в этом, вы можете считать, что справились с изготовлением фоторезистора.

    Окончательно проверяют работоспособность самодельного фоторезистора авометром (рис. 51). Эмит – терный вывод фототранзистора присоедините к тому зажиму прибора, который соединён с плюсовым полюсом внутренней батареи. Базовый вывод оставьте свободным.

    Когда на фототранзистор не попадает свет (прикройте его плотной бумагой), авометр должен показывать сопротивление более 50 кОм.

    Теперь поднесите к фототранзистору включённую настольную лампу так, чтобы ещё лучи падали на кристалл под прямым углом со стороны эмиттерного вывода. Стрелка омметра должна тут же отметить резкое уменьшение проходного сопротивления. На расстоянии 5… 10 см от лампы проходное сопротивление коллектор – эмиттер фототранзистора должно упасть до 100…200 Ом.

    Поверните фототранзистор на 90° по отношению к его оси. Сопротивление увеличится в 5… 10 раз. О причине можно легко догадаться – лучи света стали теперь попадать только на часть кристалла. Уменьшилась поверхность облучения – уменьшилась и чувствительность фотоэлемента. Отсюда вывод: совершенно небезразлично, как устанавливать фототранзистор по отношению к лучу света. Если этого не учитывать, изготовленные вами фотореле будут работать ненадёжно. Конечно, самодельные фотоприёмники менее чувствительны и надёжны по сравнению с выпускаемыми промышленностью.

    Рис. 51 Самодельный фототранзистор

    Моделирование светочувствительных устройств из радиокубиков. Из радиокубиков можно собрать несколько таких устройств и проанализировать их работу. Перечислим самые простые из них: фоторезистор в цепи постоянного тока: фотореле с усилителем на транзисторе: автомат включения освещения: автомат ночной сш нализации.

    Фоторезистор в цепи постоянного тока – устройство, составленное из последовательно включённых фоторезистора ФСК – 1, измерительного прибора – миллиамперметра и источника питания, даёт возможность продемонстрировать свойство полупроводников (фоторезисторов) изменять сопротивление электрическому току под воздействием на них света.

    При освещении фоторезистора светом сопротивление ею уменьшается, ток в цепи увеличивается, что отмечает миллиамперметр.

    Фотореле с усилителем на одном транзисторе (рис. 52, а). Простая схема фотореле может быть применена при построении системы, управляемой светом. Фотореле выполнено на транзисторе VT1, который играет роль усилителя постоянного тока. Нагрузкой служит обмотка электромагнитного реле К1. При нажатии на кнопку SB1 реле не срабатывает, если фоторезистор затемнён. Если на фоторезистор направить свет, то его сопротивление уменьшится, транзистор откроется и реле сработает. Сопротивление токоограничительного резистора R1 зависит от параметров выбранной лампы.

    Фотореле с усилителем на двух транзисторах (рис. 52, б) содержит двухступенный усилитель постоянного тока. Нагрузкой транзистора VT2 является обмотка реле. Это фотореле более чувствительно к малым световым потокам.

    Чувствительное фоторел e с усилителем на транзисторах (рис. 52. в) собрано на двух транзисторах, которые работают в усилителе постоянного тока. Фотореле чувствительно к малым световым сигналам.

    Рис. 52. Фотореле с усилителями на транзисторах

    Автомат включения освещения (рис. 53) позволяет автоматически включать освещение при наступлении темноты. Исполнительное устройство подключают к контактам реле.

    Автомат ночной сигнализации (рис. 54) представляет собой генератор световых сигнальных импульсов. Он начинает работать только при наступлении темноты или при затемнении фоторезистора. Длительность сигналов можно изменять подборкой конденсатора в пределах 5… 100 мкФ.

    Рис. 53. Автомат включения освещения

    Рис. 54. Автомат ночной сигнализации

    Некоторые из рассмотренных устройств можно использовать в роботе, в его светочувствительном блоке.

    Здравствуй, микроэлектроника!

    Современная микроэлектронная техника позволяет создать малогабаритные и высокочувствительные системы зрения самого различного назначения.

    На рис. 55 приведена принципиальная схема фотореле с цифровым логическим элементом. Датчиком служит фотодиод BD1, который подключён непосредственно к входам элемента DD1.1 (К155ЛБЗ).

    Когда фотодиод освещён, его сопротивление мало и напряжение на выходе инвертора DD1.1 близко к нулю. На выходе элемента – высокий уровень, который закрывает транзистор VT1. Реле К1 отключается.

    Стоит прервать световой поток, как сопротивление фотодиода увеличится, транзистор откроется, реле включится.

    Порядок работы фотореле можно изменить – заставить реле срабатывать при освещении. Для этого вместо одного следует включить последовательно два инвертора.

    Рис. 55. Микроэлектронное реле

    Микроэлектронная система обнаружения пламени. В условиях современных роботизированных цехов особое значение имеют системы предупреждения о пожарной опасности. Ими можно оснастить самих роботов. Применение для обнаружения пламени темпера – турно – световых датчиков в ряде случаев оказывается нецелесообразным, так как они срабатывают не только при возникновении или исчезновении пламени, но и по разным другим причинам, например при случайном увеличении освещённости, повышении температуры. Поэтому при использовании таких датчиков необходимо принимать зачастую очень сложные меры, чтобы исключить ложные срабатывания. Очевидно, что для чёткого обнаружения пламени необходимы датчики, действие которых основано на изменении факторов, непосредственно характеризующих пламя.

    DIY KIT 21- Как сделать датчик темноты на основе фоторезистора — BuildCircuit.COM

    Необходимые файлы cookie помогают сделать веб-сайт удобным для использования, обеспечивая основные функции, такие как навигация по страницам и доступ к безопасным областям веб-сайта. Веб-сайт не может функционировать должным образом без этих файлов cookie.

    Мы не используем файлы cookie этого типа.

    Маркетинговые файлы cookie используются для отслеживания посетителей на веб-сайтах. Цель состоит в том, чтобы показывать релевантную и привлекательную рекламу для отдельного пользователя и, следовательно, более ценную для издателей и сторонних рекламодателей.

    Мы не используем файлы cookie этого типа.

    Аналитические файлы cookie помогают владельцам веб-сайтов понять, как посетители взаимодействуют с веб-сайтами, собирая и сообщая информацию анонимно.

    Мы не используем файлы cookie этого типа.

    Файлы cookie предпочтений позволяют веб-сайту запоминать информацию, которая изменяет поведение или внешний вид веб-сайта, например предпочитаемый вами язык или регион, в котором вы находитесь.

    Мы не используем файлы cookie этого типа.

    Неклассифицированные файлы cookie — это файлы cookie, которые мы классифицируем вместе с поставщиками отдельных файлов cookie.

    Мы не используем файлы cookie этого типа.

    LDR (светозависимый резистор)/фоторезистор в качестве детектора света с использованием микроконтроллера stm32

    В этом уроке я собираюсь научить вас, как сделать простой детектор света с 32-битным микроконтроллером stm32. LDR (светозависимый резистор) используется в качестве детектора/датчика света в руководстве. Это простой проект, и вы, возможно, уже делали его раньше на уроках электроники, используя микросхему таймера 555.Использование микроконтроллера для достижения той же задачи/логики несложно. В схеме таймера 555 внутреннее оборудование таймера 555 определяет силу света и открывает выходной канал для включения света. В микросхеме таймера 555 все управляется аппаратно. Но теперь в случае с микроконтроллером мы можем управлять многими переменными (интенсивностью света, частотой переключения и т. д.) с помощью программного обеспечения. Микроконтроллер может быть дорогостоящим, если мы хотим только обнаружить свет и включить лампочку. Но если мы хотим выполнять какие-то другие задачи по обнаружению видимого света, такие как отправка текстового сообщения, обновление сервера и ведение журнала, то в этом случае необходим микроконтроллер.

    Я использовал конфигуратор кода Stm32CubeMx и keil uvision 5 ide для написания и компиляции кода. Если у вас нет опыта работы со Stm32CubeMx и keil ide, я предлагаю вам сначала пройти руководство по началу работы с Stm32CubeMx и keil.

    Датчик света с микроконтроллером Stm32 и фоторезистором

    Микроконтроллер

    , который я собираюсь использовать в своем проекте, называется stm32f103c8t6. Это 32-битный микроконтроллер Cortex M1. Я купил предварительно собранную дешевую макетную плату, на которой находится stm32f103.Плата обошлась мне примерно в 4$. Предварительно собранные платы просты в работе и экономят время на изготовление схемы на макетной плате. На принципиальной схеме проекта вы можете увидеть отладочную плату stm32f103.

    Конфигуратор Stm32f103 – Stm32CubeMx

    Для инициализации контактов stm32f103, регистров, часов, подтягивающих вверх/вниз резисторов я использовал Stm32cubeMx. Stm32cubemx — это платформа инициализации от stmicroelectronics. Разработчики могут графически инициализировать любой микроконтроллер серии stm32 с помощью Stm32CubeMx, а нажатием одной кнопки stm32cubemx может сгенерировать код библиотек HAL для входной конфигурации.

    Световой датчик Вход/Выход

    Наш детектор света улавливает видимый свет и по интенсивности света микроконтроллер решает, включать лампочку или нет. Таким образом, LDR (светозависимый резистор) / фоторезистор является входом в нашу систему, а лампа — выходом.

    Итак, нам нужен один единственный gpio (ввод/вывод общего назначения) в качестве входа (для датчика освещенности) и один в качестве выхода (для управления лампочкой). Stm32f103 Порт-A Pin#10 используется как вход, а Port-C Pin#13 используется как выход.Используемые контакты Stm32f103 показаны ниже.

    Датчик освещенности с настройками выводов микроконтроллера stm32

    Конфигурация контактов Stm32CubeMx для датчика освещенности проекта

    В окне Конфигурация контактов. Я назвал контакты и активировал подтягивающие резисторы вверх и вниз. Как для входных, так и для выходных контактов активируются их внутренние подтягивающие резисторы. Ниже приведено изображение из окна настроек конфигурации контактов конфигуратора кода stm32cubemx.

    Детектор света с использованием настроек выводов микроконтроллера stm32

    Выключатель детектора уличного освещения – электрическая схема

    LDR (светозависимый резистор) подключен к порту C № 13 микроконтроллера.Другая ветвь фоторезистора подключена к активной большой мощности последовательно с резистором для ограничения тока. Обратите внимание, что внутренний резистор контакта № 13 опущен. Stm32 работает от 3,3 вольта. Я подал 5 вольт на вход и использовал резистор 4,7 кОм, чтобы ограничить ток и снизить напряжение до 3,3 вольта. Итак, теперь наш входной контакт находится в диапазоне сохранения напряжения.

    Port-A Pin#10 — это наш выходной контакт. Через выходной контакт я управляю транзистором. Транзистор используется для коммутации тяжелых нагрузок. Реле на 12 вольт подключено к коллекторному выводу транзистора.Реле активируется и деактивируется путем управления базой транзистора. Лампа с питанием от сети переменного тока подключена к выходным контактам реле. Так что теперь, когда мы включаем или выключаем транзистор, мы фактически включаем лампочку. Диод на катушке реле защищает цепь от индуктивной и обратной ЭДС (электродвижущей силы). Обратите внимание, что выходной штифт также находится внутри.

    Детектор света с микроконтроллером stm32 и фоторезистором

    Код прост, только три оператора соответствуют нашей желаемой логике.Проверяю есть ли свет и падает ли он на датчик освещенности. Когда свет падает на LDR, сопротивление LDR уменьшается, и ток начинает течь по цепи. Оператор кода Stm32, который идентифицирует эту логику (падение света), имеет вид
      if(HAL_GPIO_ReadPin(LdrPin_GPIO_Port, LdrPin_Pin)==GPIO_PIN_RESET)  

    Теперь, если свет не падает на датчик или интенсивность света недостаточна, чтобы сломать обратный барьер LDR (светозависимый резистор), затем включите лампочку.Оператор, который включает лампочку:   
    HAL_GPIO_WritePin(Bulb_GPIO_Port, Bulb_Pin,GPIO_PIN_SET)

    в противном случае, если свет присутствует и падает на LDR, также интенсивность света достаточна, чтобы сместить LDR в прямом направлении, а затем выключить лампу. Оператор, который выключает лампочку, 
    HAL_GPIO_WritePin(Bulb_GPIO_Port, Bulb_Pin,GPIO_PIN_RESET)

    Основной код проекта присутствует в цикле функции main() while() .Пока цикл работает постоянно, поэтому наша логика постоянно проверяется. Проект может использоваться как автономный выключатель уличного освещения. На выходе вместо лампочки можно подключить водяной мотор для полива сельскохозяйственных угодий, инвертировав логику. Поэтому, когда они горят, включите водяной насос и выключите насос, когда они не горят.

    Будущая работа:
    Можно подключить систему к интернету, облаку и создать журнал/базу данных включения и выключения света. Также может быть включена еще одна функция для удаленного переключения лампы через веб-соединение.Другие датчики также могут быть введены в проект, а удаленное поле корпорации может контролироваться и автономно управляться с помощью системы. Например, полив корпуса, контроль температуры, управление насосами и освещением и т. д.

    Я сделал хороший проект умной погоды в саду, используя контроллер esp8266 с поддержкой WiFi. Ознакомьтесь с проектом ниже.

    Как построить автоматическую схему ночного освещения

    В этом уроке вы узнаете, как создать автоматическую схему ночного освещения, которая включается с наступлением темноты.Это простая схема, которую вы можете построить на макетной плате.

    Эта схема показывает, как это сделать со светодиодом. Но вы можете использовать тот же принцип, чтобы включить более крупные и яркие источники света.

    Найдите макетную схему и список деталей под видео.

    Компоненты, которые вам понадобятся

    • 9V Аккумулятор
    • Макет
    • Фоторезистор (около 5 кОм в свете, 200 кОм или больше в темноте) 900 км
    • транзистор BC547
    • резистор 100 кОм
    • резистор 470 ω
    • светодиод (LED)

    много способов подключения этой цепи.Я рекомендую использовать макетную плату, так как это быстро и вы можете легко повторно использовать компоненты.

    Ниже вы можете увидеть, как я подключил эту схему на макетной плате:

    Как работает схема ночного освещения

    Фоторезистор и резистор 100 кОм составляют делитель напряжения.

    При большом количестве света фоторезистор будет иметь низкое сопротивление, а значит делитель напряжения дает низкое выходное напряжение. Таким образом, транзистор закрыт и отключает ток к светодиоду.Что означает отсутствие света.

    В темноте фоторезистор будет иметь высокое сопротивление. Это означает, что делитель напряжения дает высокое выходное напряжение, которое включает транзистор. Это означает, что светодиод также включен и загорится.

    Какое напряжение выходит из делителя напряжения?

    Когда светло и значение фоторезистора низкое, выходное напряжение делителя напряжения составляет около 0,5 В, чего недостаточно для включения транзистора.

    Когда темно и значение фоторезистора высокое, выходной сигнал от неподключенного делителя напряжения будет около 4.5В.

    Но поскольку выход делителя напряжения подключен к базе транзистора, напряжение будет ограничено прямым напряжением соединения база-эмиттер (около 0,7В).

    Вопросы?

    Вы построили схему ночного освещения? У вас есть вопросы о том, как это работает или как это построить? Дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

    Определение частоты сердечных сокращений с помощью фоторезистора

    Введение

    Этот проект был вдохновлен видеороликом на YouTube, опубликованным CapitanoRed , где автор создал датчик частоты сердечных сокращений на основе фоторезистора для отображения на осциллографе.Увидев их видео, я захотел воспроизвести проект и добавить Arduino для расчета и отображения частоты сердечных сокращений. Таким образом, вы могли смотреть на форму волны на осциллографе, а также получать данные о частоте сердечных сокращений.

    Когда сердце сокращается и проталкивает кровь по всему телу, обнаруживаются кратковременные колебания артериального давления. Именно поэтому мы можем чувствовать свой пульс. На участках тела, где кожа и плоть достаточно тонкие, эти импульсы можно обнаружить по небольшим вариациям проходящего через них света.Хотя наши глаза недостаточно чувствительны, чтобы даже увидеть свет, проходящий через наше тело, не говоря уже о колебаниях, фоторезисторы обладают таким уровнем чувствительности.

    Фоторезистор изменяет свое сопротивление в зависимости от интенсивности падающего на него света. Хотя изменение сопротивления может быть довольно небольшим для незначительных изменений интенсивности освещения, их можно усилить с помощью пары микросхем операционного усилителя.

    Принцип работы

    На приведенных ниже схемах показана схема цепи, а также макетная плата, используемая в этом проекте.

    Фоторезистор находится в делителе напряжения с резистором 20 кОм, что означает, что по мере увеличения количества света на резисторе, напряжение на делителе также увеличивается. Первый операционный усилитель («Amp1» на изображении выше) служит фильтром для делителя напряжения, удаляя из сигнала высокочастотный шум. Второй операционный усилитель («Amp2») служит инвертирующим усилителем, настроенным на максимизацию сигнала, проходящего через фильтр. Третий операционный усилитель («Amp3») устанавливает виртуальную землю, которая центрирует сигнал на 2.5В. Это гарантирует, что операционные усилители могут обеспечить максимальный размах сигнала от 0 В до 5 В. После фильтрации и усиления сигнал выглядит примерно так.

    Чтобы позволить Arduino измерить частоту сердечных сокращений, сигнал должен пройти через компаратор («Cmp» на схеме). Компаратор — это специализированный операционный усилитель, предназначенный для вывода сигнала высокого или низкого уровня. Когда напряжение на положительном входе больше, чем на отрицательном, компаратор выдает высокий уровень, а когда напряжение на положительном входе меньше отрицательного, компаратор выдает низкий уровень.В своей самой базовой конфигурации компаратор служит пороговым детектором, сигнализируя, когда измеренное напряжение выше или ниже этого порога. Поскольку компаратор выдает либо высокий (5 В), либо низкий (0 В), он идеально подходит для взаимодействия с цифровыми контактами Arduino.

    Обратите внимание на шум и дикротический вырез.

    При внимательном рассмотрении изображения сигнала, поступающего от операционного усилителя, становится ясно, что перед падением напряжения возникает вторичный импульс (это называется дикротической меткой).Кроме того, в сигнале присутствует значительное количество шума. Эти два факта означают, что базовая конфигурация компаратора не сможет должным образом обнаруживать импульсы. Вместо одного прямоугольного импульса на каждое сердцебиение компаратор будет генерировать несколько импульсов. Это произойдет, потому что шум заставит сигнал пересекать порог несколько раз на подъеме и спаде и, в зависимости от того, где установлены пороги, возможно, во время дикротической метки. Это приведет к тому, что Arduino подсчитает намного больше импульсов, чем было на самом деле.

    С шумным сигналом можно справиться, используя гистерезис. В этом документе от Texas Instruments представлено прекрасное обсуждение темы формирования сигнала с гистерезисом, показано, как шум сигнала влияет на характеристики компаратора и как решать эти проблемы. Я использовал их схемы и производные уравнения (страницы 5 и 7 документа соответственно) для разработки асимметричного компаратора для этого проекта. Общая идея состоит в том, что петля обратной связи с выхода изменит напряжение на положительном входе, что будет означать, что порог перехода от низкого к высокому будет отличаться от порога перехода от высокого к низкому.Что это означает в контексте сердечных импульсов, так это то, что компаратор может быть настроен на запуск в одной точке на подъеме, а затем на другой точке на спаде, предпочтительно после дикротической метки. Таким образом, Arduino будет видеть один квадратный импульс для каждого сердцебиения, как показано ниже.

    Желтый сигнал идет от компаратора, который становится низким каждый раз, когда есть сердцебиение.

    Подготовка фоторезистора

    Я настоятельно рекомендую использовать какое-либо прозрачное покрытие для фоторезистора, например прозрачную термоусадку.По крайней мере, убедитесь, что провода полностью закрыты, чтобы не касаться ими кожи. Напряжения, генерируемые вашим телом, находятся в пределах диапазона, который создает фоторезистор, когда он обнаруживает ваш пульс, поэтому контакт с вашей кожей может исказить результаты.

    Убедитесь, что фоторезистор обернут чем-нибудь, чтобы провода не касались кожи.

    Настройка монитора сердечного ритма

    Для потенциометра на схеме (R7) используйте однооборотный потенциометр и отрегулируйте его, чтобы максимизировать коэффициент усиления операционного усилителя, не переходя в режим насыщения.Начните с установки одной стороны потенциометра примерно на 375 Ом и подключения фильтра («Amp1») к этой стороне. Этот уровень усиления должен генерировать импульс, достаточный для того, чтобы вы могли увидеть его в WaveForms Live. Выполнив действия, описанные в следующем разделе («Просмотр пульса в WaveForms Live») и успешно просмотрев свой пульс, вы можете при необходимости изменить усиление. Увеличьте амплитуду импульса, повернув потенциометр, чтобы уменьшить сопротивление на стороне фильтра. Если амплитуда уже слишком велика и вызывает ограничение, увеличьте сопротивление на стороне фильтра.Прочтите подписи к следующим изображениям, чтобы определить, как выглядит желаемый сигнал.

    1 / 7 • Усиление равно бесконечности, увеличьте сопротивление на стороне фильтра.

    Рекомендую использовать многооборотные потенциометры на резисторах R3 и R4, чтобы точно выставить пороги компаратора. Резистор R5 может быть любым резистором в диапазоне 10-100 кОм, главное, чтобы он был точно измерен. Вы можете использовать электронную таблицу в разделе приложений, чтобы определить, какие значения установить R3 и R4 на основе измеренного значения R5 и пороговых напряжений.Пороговые значения «Vl» и «Vh» необходимо будет изменить в зависимости от импульса, который вы увидите на осциллографе (см. раздел «Установка пороговых значений компаратора»).

    Резисторы R8 и R9 можно заменить одним потенциометром, при этом средний контакт подключается к положительному входу операционного усилителя. Таким образом, виртуальную землю можно легко отрегулировать без необходимости поиска согласующих резисторов. Используйте вольтметр или OpenScope, регулируя выходное напряжение до 2,5 В.

    Просмотр пульса в WaveForms Live

    Для просмотра пульса в WaveForms Live необходимо изменить некоторые настройки в меню.По умолчанию выходные данные будут либо растянутыми и трудными для интерпретации, либо скорость обновления будет очень низкой, и вам будет сложно отрегулировать захват фоторезистора для получения четких импульсов.

    Подключите канал 2 осциллографа OpenScope (синий провод) к выходу «Amp2» и убедитесь, что провод заземления соединен с землей на макетной плате. В WaveForms Live измените Time на «1s» и в меню Trigger нажмите кнопку OFF .Для обоих меню Osc Ch 1 и Osc Ch3 установите Offset на 2,5 В, а рядом с Samples щелкните значок замка и введите «1000» в поле, которое станет доступным. Это приведет к тому, что сигнал появится на временной шкале, которую легко интерпретировать, но обновления будут происходить чаще, чем по умолчанию. Экран должен обновляться каждые 4 секунды или около того. Если это все еще слишком медленно, вы можете увеличить значение Samples , но за счет более короткого фрагмента сигнала («2000» будет захватывать примерно одно сердцебиение за раз).

    Нажмите кнопку RUN и измерьте пульс пальцем на фоторезисторе. Вам нужно будет найти лучший способ получить стабильные результаты. Система очень чувствительна к изменениям давления, поэтому вам нужно найти способ, чтобы палец оставался неподвижным. Я обнаружил, что лучшим местом для измерения пульса был первый сустав указательного пальца. На самообучение уйдет немного времени, но в конце концов вы найдете лучший метод. Если ваши пульсы выглядят слишком маленькими, отрегулируйте потенциометр, как указано в первом абзаце предыдущего раздела («Настройка пульсометра»).

    Лучший способ крепления фоторезистора, который я нашел.

    Установка пороговых значений компаратора

    После того, как сигнал появится на осциллографе, вам необходимо установить пороговые значения, при которых компаратор сработает и подаст сигнал Arduino. Получите репрезентативную форму волны и остановите захват, чтобы сохранить форму волны на дисплее. В нижней части экрана нажмите кнопку CURSORS . Под Введите , выберите «Напряжение» и установите для обоих CursorChannels значение «Osc 2».На дисплее появятся две горизонтальные пунктирные линии. Перетащите треугольники с левой стороны, чтобы переместить их. Установите одну из линий в точке рядом с пиком пульса, а другую в точке ниже дикротической выемки. Посмотрите в нижнюю часть экрана и запишите два значения напряжения, указанные в скобках. Введите эти значения в качестве пороговых напряжений «Vl» и «Vh» в таблицу, прикрепленную в конце. Меньшее значение будет «Vl», а большее — «Vh». Основываясь на этих значениях и выбранном вами значении резистора R5, установите значения потенциометра R3 и R4, которые рассчитывает электронная таблица.

    Пример хорошей формы сигнала для установки порогов компаратора.

    После того, как компаратор настроен, он должен начать выдавать сигнал, подобный тому, что был перед разделом «Подготовка фоторезистора».

    Код Arduino

    Код Arduino состоит из счетчика частоты и метода расчета частоты сердечных сокращений в ударах в минуту. Частотомер учитывает ширину импульса, поступающего от компаратора, и отбрасывает все, что меньше 200 миллисекунд или больше 800 миллисекунд.Это предотвратит отображение ложных данных, когда фоторезистор не используется для измерений, а компаратор может иметь высокий или низкий уровень или быстро переключаться между двумя состояниями. Код сохраняет скользящее среднее значение частоты сердечных сокращений за предыдущие 15 секунд, чтобы отфильтровать пропущенные импульсы из-за шума сигнала, вызванного случайными движениями.

    Будущие усовершенствования

    Главный недостаток этого проекта заключается в том, что трудно удерживать фоторезистор таким образом, чтобы импульсы имели одинаковую амплитуду между использованиями.Поскольку для определения пульса датчик зависит от окружающего освещения, изменение уровня освещенности в течение дня может привести к различным результатам. Я заметил, что в пасмурные дни мои пороги компаратора были слишком широкими, а в ярко освещенные дни дикротический вырез был очень выражен и мог вызвать ложное определение пульса. Кроме того, фоторезистор улавливает даже незначительные изменения освещенности, вызванные движением в комнате. Вопрос совместимости можно решить несколькими способами.

    Сенсорная система может включать светодиод для обеспечения постоянного освещения.Это будет напоминать клипы для мониторинга сердечного ритма, используемые в кабинетах врачей, или мониторы сердечного ритма, которые можно увидеть в сотовых телефонах. Я попытался приложить красный светодиод к кончику пальца, а фоторезистор с другой стороны. Результаты были обнадеживающими, так что это, вероятно, жизнеспособный вариант, если можно сделать хороший корпус.

    Со стороны программного обеспечения потенциальным решением было бы использование алгоритма автоматического выбора диапазона в Arduino. Он будет обнаруживать импульсы и находить их пики и впадины. Однако этого было бы недостаточно для измерения частоты сердечных сокращений.Правильный счетчик частоты требует прерываний. Без прерываний процессор Arduino может делать что-то еще, кроме проверки входных контактов и пропуска импульса. Поскольку прерывания доступны только на цифровых выводах, лучшим способом реализации автоматического выбора диапазона будет использование цифровых потенциометров. Arduino будет использовать аналоговый контакт, чтобы найти диапазон, в котором появляется импульс, определить, какими должны быть пороги компаратора, применить их через цифровые потенциометры, а затем использовать цифровой сигнал от компаратора для выполнения подсчета частоты.

    Фоторезистор (датчик освещенности) — Quad Store

    Введение

    В этом руководстве вы узнаете, как определять уровень освещенности с помощью микробита. Используя хитрое кодирование, светодиоды дисплея micro:bit можно использовать для измерения уровня освещенности без необходимости в каком-либо дополнительном оборудовании. Однако эта функция доступна только при использовании редактора блоков JavaScript.

    Однако вы можете подключить резистор и фоторезистор к micro:bit и использовать аналоговый вход micro:bit для измерения уровня освещенности.Это имеет то преимущество, что, как только вы узнаете, как это сделать, вы можете подключить другие аналоговые датчики к вашему micro:bit и проводить измерения с их помощью.

    Необходимые детали

    • 1x  микро:бит
    • 1x USB-кабель Micro B
    • 1x  micro:bit Breakout (с заголовками)
    • 1x Макетная плата
    • 5x Провода-перемычки
    • 1x Датчик освещенности

    О фоторезисторе

    Фотоэлементы — это датчики, которые позволяют обнаруживать свет.Они маленькие, недорогие, маломощные, простые в использовании и не изнашиваются. По этой причине они часто появляются в игрушках, гаджетах и ​​бытовой технике. Их часто называют элементами CdS (они сделаны из сульфида кадмия), светозависимыми резисторами (LDR) и фоторезисторами.

    Фотоэлементы в основном представляют собой резистор, значение сопротивления которого изменяется (в омах) в зависимости от того, сколько света падает на волнистую поверхность. В темноте сопротивление фоторезистора может достигать нескольких МОм.Однако при свете сопротивление фоторезистора может составлять всего несколько сотен Ом. Они очень дешевы, их легко найти во многих размерах и спецификациях, но они очень неточны. Каждый датчик фотоэлемента будет действовать немного иначе, чем другой, даже если они из одной партии. Вариации могут быть очень большими, 50% и выше! По этой причине их не следует использовать для определения точных уровней освещенности в люксах или милликанделах. Вместо этого вы можете ожидать, что сможете определить только основные изменения освещения.

    На этом графике примерно показано сопротивление датчика при разных уровнях освещенности:

    В этом уроке мы используем модуль датчика освещенности, как показано ниже:

    Вы можете проверить характеристики здесь:

    • Использование чувствительного светочувствительного датчика сопротивления
    • Выходной сигнал компаратора чистый, хорошая форма волны, способность управлять, более 15 мА.
    • С регулируемым потенциометром для регулировки яркости обнаружения света
    • Рабочее напряжение 3.3В-5В
    • Форма выхода: цифровые переключающие выходы DO (0 и 1) и аналоговый выход напряжения AO
    • Фиксированные отверстия под болты для легкой установки
    • Размер печатной платы: 3,2 см x 1,4 см
    • Использование компаратора LM393 широкого напряжения

    Схема подключения для проекта


    Какой бы язык вы ни использовали для измерения уровня освещенности, программа будет следовать одной и той же базовой схеме. Напряжение будет считываться на выводе 2, а затем масштабироваться для получения числа от 0 до 9, которое будет отображаться на светодиодном дисплее micro:bit.

    Код блока JavaScript

    Редактор кода блоков JavaScript встроен прямо на этой странице ниже. В редакторе вы можете нажать кнопку «Загрузить» (внизу справа), а затем скопировать загруженный файл на ваш micro:bit. Кроме того, вы можете нажать здесь, чтобы открыть редактор на отдельной вкладке браузера.

    Результатом блока аналогового считывания вывода будет число от 0 до 1023, где 0 представляет 0 В, а 1023 представляет 3 В. Это значение хранится в переменной и имеет значение .Затем это масштабируется до однозначного числа путем деления на 50. Вы можете изменить число 50, чтобы сделать показания освещенности более или менее чувствительными в зависимости от интересующего вас диапазона света. Например, уровень освещенности в помещении значительно ниже. затем на открытом воздухе в солнечный день.

    Лучший учебник по фоторезистору — EeeStudy

    В этом уроке мы узнаем о фоторезисторе .

    Что такое фоторезистор?

    • Фоторезистор — это тип резистора, сопротивление которого уменьшается при увеличении интенсивности света или увеличивается поток электрического тока через фоторезистор при увеличении интенсивности света.А фоторезистор меняет свое сопротивление только под действием света.
    • Он лучше реагирует на свет, содержащий фотоны с определенной длиной волны спектра.
    •  Пример: кадмий — сульфидный фоторезистор, реагирующий на свет в диапазоне 400–800 нм, и свинец — сульфидный фоторезистор, реагирующий на инфракрасное излучение.

    Как работает фоторезистор?

    • Сульфид кадмия или сульфид свинца используется для изготовления фоторезистора.
    • Если фоторезистор поместить в темноту, то электроны в его структуре будут сопротивляться потоку через резистор, потому что они слишком сильно связаны с атомами кристалла.
    • Когда полупроводник освещается, приходящие фотоны света сталкиваются со связанными электронами, отрывая их от связывающего атома, тем самым создавая дыры в процессе.
    • Свободные электроны вносят свой вклад в ток, протекающий через устройство.

    Применение фоторезистора:

    Световое реле

    • Свет — чувствительный делитель напряжения используется для срабатывания реле при изменении интенсивности света.

    Цепь включения света

    • Если на фоторезистор попадает свет, его сопротивление уменьшается.
    • Ток базы и напряжение транзистора увеличиваются, и если ток базы и напряжение достаточно велики, пара коллектор-эмиттер транзистора проводит, запуская задержку.
    • Значение R 1 в цепи, активируемой светом, должно быть около 1 KὨ, но может потребоваться корректировка.
    • Темный – активированное реле работает аналогично, но может потребоваться настройка.
    • R 1 в темноте – схема включения (100KὨ), возможно, также потребуется регулировка.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.