Automatyczne oświetlenie uliczne: 8 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Prosty projekt, ale efektywny pod względem oszczędzania energii. Niejednokrotnie zdarza się to w ciągu dnia, gdy światła uliczne są włączone, aż ktoś zauważy, co prowadzi do ogromnych strat energii.

Lista komponentów sprzętowych:

1) Rezystor światłozależny (LDR) - 8mm

2) Tranzystor 2N2222 - opakowanie metalowe

3) 2 pinowe złącza śrubowe (PCB)

4) złącze DC żeńskie

5) 40-pinowe przewody połączeniowe męskie-męskie (2,54 mm)

6) Zasilanie 12 V

7) Rezystor 100K

8) 8mm 0,75W Super jasna biała dioda LED StrawHat

9) Przełącznik suwakowy - montaż na płytce drukowanej (skok 0,1 cala)

10) Deska do krojenia chleba

LUB

Przerywana płytka drukowana ogólnego przeznaczenia

Narzędzia (wymagane tylko w przypadku tworzenia obwodu na przerywanej płytce drukowanej zamiast na płytce prototypowej):

1) Soldron - Lutownica 25W 230V

2) Drut lutowniczy

3) Narzędzie do ściągania izolacji i przecinak

Używane oprogramowanie:

1. Proteus – do symulacji obwodu

2. Fritzing – do projektowania obwodów płytki prototypowej

Krok 1: Fotorezystor lub światłozależny rezystor LDR

Fotorezystor lub rezystor zależny od światła LDR jest elementem wrażliwym na światło. Kiedy pada na nią światło, zmienia się opór.

Wartości rezystancji LDR lub fotorezystora zmieniają się w ciemności do kilku megaomów (MΩ), a następnie w jasnym świetle spadają do kilkuset omów. Przy tak dużej zmienności rezystancji, LDR są łatwe w użyciu w wielu obwodach aplikacyjnych. Tutaj będziemy używać LDR do automatycznego sterowania demonstracyjnymi światłami ulicznymi.

Krok 2: Tranzystory

W przeciwieństwie do rezystorów, które wymuszają liniową zależność między napięciem a prądem, tranzystory są urządzeniami nieliniowymi. Mają cztery różne tryby działania, które opisują przepływający przez nie prąd. (Kiedy mówimy o przepływie prądu przez tranzystor, zwykle mamy na myśli prąd płynący od kolektora do emitera NPN.)

Cztery tryby pracy tranzystora to: Nasycenie – Tranzystor działa jak zwarcie lub zamknięty przełącznik. Prąd swobodnie przepływa od kolektora do emitera. Odcięcie – Tranzystor działa jak obwód otwarty lub otwarty przełącznik. Z kolektora do emitera nie płynie prąd. Aktywny – Prąd z kolektora do emitera jest proporcjonalny do prądu płynącego do bazy. Reverse-Active – Podobnie jak w trybie aktywnym, prąd jest proporcjonalny do prądu podstawowego, ale płynie odwrotnie. Prąd płynie od emitera do kolektora (niezupełnie do tego celu zaprojektowano tranzystory).

W tej aplikacji tranzystor NPN 2n2222 będzie działał w trybach nasycenia (przełącznik zamknięty) i odcięcia (przełącznik otwarty). Dostępne są warianty 2n2222 w formie plastikowej (TO-92) i metalowej (TO-18). Użyłem metalowej, ponieważ większa wydajność prądowa od kolektora do emitera (maks. 800 mA).

Krok 3: Schemat obwodu

Krok 4: W obecności światła

Gdy w ciągu dnia jest Światło, odporność na LDR spada. Sprawia to, że napięcie na bazie jest mniejsze niż 0,6V, a więc tranzystor porusza się w trybie Cut-off – prąd nie płynie z kolektora do emitera działającego jako otwarty przełącznik.

Krok 5: Podczas nieobecności światła

Gdy natężenie światła zaczyna spadać, opór LDR wzrasta. Powoduje to, że napięcie na bazie jest większe niż 0,6V, a więc tranzystor porusza się w trybie nasycenia – prąd płynie z kolektora do emitera działając jako zwarty przełącznik.

Krok 6: Symulacja

Możesz pobrać ldr_streetLight. DSN dostarczony tutaj i otworzyć w oprogramowaniu proteus do symulacji.

Krok 7: Deska do krojenia chleba

Zaimplementuj obwód na płytce prototypowej, aby przetestować lub zbuduj obwód na kropkowanej płytce drukowanej

Krok 8:

Bibliografia:

en.wikipedia.org/wiki/Fotorezystor

www.farnell.com/datasheets/296640.pdf

www.onsemi.com/pub/Collateral/P2N2222A-D. P…

en.wikipedia.org/wiki/Tranzystor

en.wikipedia.org/wiki/2N2222