Автоматический уличный фонарь: 8 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Простой проект, но эффективный с точки зрения энергосбережения. Часто это происходит в дневное время, когда уличные фонари остаются включенными, пока кто-то не заметит, что приводит к огромным потерям энергии.

Список аппаратных компонентов:

1) Светозависимый резистор (LDR) - 8 мм

2) Транзистор 2N2222 - металлический корпус

3) 2-контактные винтовые разъемы (печатная плата)

4) гнездо постоянного тока

5) 40-контактные перемычки между штекером и штекером (2,54 мм)

6) Блок питания 12 В

7) Резистор 100К

8) Суперяркий белый светодиод StrawHat 8 мм 0,75 Вт

9) Ползунковый переключатель - Крепление на печатную плату (шаг 0,1 дюйма)

10) Макетная плата

ИЛИ

Пунктирная печатная плата общего назначения

Инструменты (необходимы только при создании схемы на точечной печатной плате, а не на макетной плате):

1) Soldron - Паяльник 25Вт 230В

2) припой

3) Инструмент для зачистки проводов и резак

Используемое программное обеспечение:

1. Proteus - для схемотехнического моделирования.

2. Фритцинг - для макетных схем.

Шаг 1. Фоторезистор или светозависимый резистор LDR

Фоторезистор или светозависимый резистор LDR - это компонент, чувствительный к свету. Когда на него падает свет, сопротивление меняется.

Значения сопротивления LDR или фоторезистора изменяются до нескольких мегом (МОм) в темноте, а затем падают до нескольких сотен ом при ярком свете. С таким большим разбросом сопротивления LDR легко использовать во многих схемах приложений. Здесь мы будем использовать LDR для автоматического управления демонстрационным уличным освещением.

Шаг 2: транзисторы

В отличие от резисторов, которые обеспечивают линейную зависимость между напряжением и током, транзисторы являются нелинейными устройствами. У них есть четыре различных режима работы, которые описывают протекающий через них ток. (Когда мы говорим о токе, протекающем через транзистор, мы обычно имеем в виду ток, протекающий от коллектора к эмиттеру NPN.)

Четыре режима работы транзистора: Насыщение - Транзистор действует как короткое замыкание или замкнутый переключатель. Ток свободно течет от коллектора к эмиттеру. Отключение - Транзистор действует как разомкнутая цепь или разомкнутый переключатель. Нет тока от коллектора к эмиттеру. Активный - ток от коллектора к эмиттеру пропорционален току, протекающему в базе. Реверсивно-активный - Как и в активном режиме, ток пропорционален базовому току, но течет в обратном направлении. Ток течет от эмиттера к коллектору (не совсем то, для чего были предназначены транзисторы).

Здесь, в этом приложении, NPN-транзистор 2n2222 будет работать в режимах насыщения (замкнутый переключатель) и отключения (разомкнутый переключатель). Доступны варианты 2н2222 в пластиковом (ТО-92) и металлическом (ТО-18) исполнении. Я использовал металлический, так как пропускная способность по току от коллектора до эмиттера больше (макс. 800 мА).

Шаг 3: Принципиальная схема

Шаг 4: при наличии света

Когда есть Свет в дневное время, сопротивление LDR уменьшается. Это делает напряжение на базе менее 0,6 В, и поэтому транзистор движется в режиме отсечки - ток не течет от коллектора к эмиттеру, действуя как открытый переключатель.

Шаг 5: В отсутствие света

Когда интенсивность света начинает уменьшаться, сопротивление LDR увеличивается. Это делает напряжение на базе больше 0,6 В, и поэтому транзистор переходит в режим насыщения - ток течет от коллектора к эмиттеру, действуя как замкнутый переключатель.

Шаг 6: Моделирование

Вы можете скачать предоставленный здесь ldr_streetLight. DSN и открыть его в программе proteus для моделирования.

Шаг 7: макетирование

Реализуйте схему на макетной плате для тестирования или вы построите схему на точечной печатной плате

Шаг 8:

Использованная литература:

en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor

www.farnell.com/datasheets/296640.pdf

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

en.wikipedia.org/wiki/Transistor

en.wikipedia.org/wiki/2N2222