Схема автоматического управления уличным освещением с использованием LDR и транзистора

Управляйте уличными фонарями с помощью автоматизации и экономьте электроэнергию.

Уличные фонари в модели автоматически отключаются при попадании солнечного света

Автоматическая модель уличного фонаря, работающая в темноте

Плата автоматического уличного освещения (3D спереди)

Плата автоматического уличного освещения (3D задняя часть)

Схема на перфорированной плате

Вся модель вместе со схемой

Вдохновение

Изучая фоторезисторы в нашем колледже и проводя эксперимент, в котором строился график зависимости сопротивления от интенсивности света, падающего на фоторезистор или LDR (светозависимый резистор), мы начали думать об этом проекте, в котором мы можем автоматически включать и выключать уличные фонари. . Простой, но мощный проект.

Что она делает

Он в основном автоматически контролирует переключение уличных фонарей. С наступлением темноты он включает уличные фонари, а на рассвете автоматически выключает их. Поскольку на рассвете и в сумерках не везде наблюдается одинаковое поведение на рассвете и в сумерках, чувствительность схемы можно изменить вручную по мере необходимости, чтобы она идеально соответствовала рабочей среде.

Как мы это построили

Схема состоит из компаратора, для которого мы использовали микросхему операционного усилителя LM358. Чтобы контролировать и ощущать интенсивность света (после заката интенсивность падает, а после рассвета интенсивность возрастает) мы использовали LDR. LDR с резистором 10 кОм образует делитель потенциала, и напряжение подается на неинвертирующий вывод компаратора. Для изменения чувствительности мы использовали потенциометр для изменения напряжения, поступающего на инвертирующий вывод компаратора. К выходу компаратора были подключены два светодиода индикации уличных фонарей. И схема готова. Для создания модели улицы использовался картон, окрашенный в черный цвет. Наклеил несколько белых полосок бумаги, чтобы было похоже на настоящую дорогу. Уличные фонари были построены с использованием желтых светодиодов, а головной убор был изготовлен с использованием блистерной упаковки (крышки для медицинских таблеток), чтобы придать ему больше ощущения уличного фонаря, а также для рассеивания света. С помощью соломы и бумаги был построен столб для фонарей. Наконец, для его питания использовалась батарея Lion 3.7 В.

Проблемы, с которыми мы столкнулись

Создание модели было довольно сложным. При тестировании схемы на макетной плате из-за ненадежного соединения выход схемы безоговорочно становился высоким, и устранение неполадок заняло некоторое время. Опять же, при подключении проводов светодиодов, провода оборвались, и было очень проблематично их правильно припаять. И, наконец, собрать все это вместе на перфорированной плате и построить схему было немного сложно.

Достижения, которыми мы гордимся

Заставить схему работать на макетной плате так, как хотелось бы, было моментом «ура». Завершение пайки схемы на перфорированной плате было действительно большим достижением. Сделать модель улицы и найти способ сделать покрытие уличных фонарей путем переработки крышек медицинских таблеток было здорово.

Что мы узнали

Мы узнали, как работают фоторезисторы, когда нам нужно было применить их в реальной жизни, которую мы изучали как теорию в течение семестров. Мы узнали о компараторах и о том, как использовать операционный усилитель в качестве компаратора, а также узнали, что коэффициент усиления операционных усилителей без обратной связи очень высок, поэтому они действуют как компаратор в конфигурации без обратной связи. Мы снова читали о потенциальных делителях, но мы реализовали это здесь, чтобы точно знать, что это такое.

Что дальше для автоматического уличного освещения

Подумываю о доработке схемы компаратора до конфигурации триггера Шмитта для предотвращения высокочастотных переключений при переходе от сумерек к рассвету. Добавление схемы драйвера для управления реле, которое может управлять настоящими уличными фонарями. И было бы неплохо пойти на реализацию их на реальных улицах.

Развлечения на борту

После того, как я закончил модель проекта, ночью она работала как ночник в моей комнате. Модель очень удобна для служебных и развлекательных целей, так как она автоматически загорается, когда в комнате темно, а свет также выключается, когда в комнате светло, можно легко построить эту модель с единственной целью создания крутого ночника для их комната.

Схема автоматического управления уличным освещением с использованием LDR и транзистора BC 547

Базовый электронный проект — схема автоматического управления уличным освещением

Ниже приведен еще один простой проект по электрике/электронике для автоматических систем управления уличным освещением, особенно для студентов, новичков и любителей.

Особенности:

Это схема детектора темноты, основанная на LDR и транзисторе (BC-547 NPN), который автоматически включает и выключает систему уличного освещения.
Он автоматически включает уличные фонари, когда солнечный свет опускается ниже видимой области наших глаз. (например, вечером после захода солнца).
Он автоматически выключает свет, когда на него падает солнечный свет (то есть на LDR), например, утром датчик, называемый LDR (светозависимый резистор), воспринимает свет так же, как наши глаза, и деактивирует цепь.

Связанные простые проекты:

Простой двигатель постоянного тока (электрический проект)
Самый простой двигатель постоянного тока.

Преимущества:

Автоматическая работа систем управления уличным освещением помогает снизить потребление энергии по сравнению с ручным управлением уличным освещением. Это связано с задержкой более ранних операций переключения как утром (во время восхода солнца), так и вечером (во время заката).
В солнечные и дождливые дни время включения и выключения заметно различается, что является одним из основных недостатков использования схем таймера или ручного управления для включения системы уличного освещения.

Достаточно… Теперь давайте начнем пошаговое руководство, чтобы сделать схему основного проекта.

Связанный пост: Автоматическая система полива и орошения растений — схема, код и отчет о проекте

Компоненты Требования:

Процедура

Вставьте первый транзистор Q1-BC547 (NPN) на макетную плату (или общую печатную плату), как показано на принципиальной схеме 1.
Подключите еще один транзистор Q2-BC547 (NPN) к макетной плате, как в шаге 1.
Соедините провода между выводом эмиттера обоих транзисторов и клеммой -Ve батареи (самый нижний/нижний ряд макетной платы).
Соедините проводом контакт коллектора транзистора Q1 и контакт базы транзистора Q2.
Подключите резистор 1 кОм к положительной клемме батареи (самый верхний ряд макетной платы) и контакту коллектора транзистора Q1.
Подсоедините светочувствительный резистор (LDR) к положительной клемме батареи (самый верхний ряд макетной платы) и базовой клемме транзистора Q1.
Вставьте резистор на 330 Ом между базовым выводом транзистора Q1 и отрицательным полюсом батареи (самый нижний ряд макетной платы).
Подключите резистор 330R к положительной клемме батареи (самый верхний ряд макетной платы) и анодной клемме светодиода (светоизлучающего диода) и подключите катодную клемму светодиода к контакту коллектора транзистора Q2.

Простая схема готова к тестированию. Подсоедините клеммы батареи 6В к 9В к цепи, как показано на рис., и посмотрите на результат. Когда вы блокируете свет, падающий на светочувствительный резистор (LDR), светодиод светится, и наоборот.

СВЕТОДИОД ГОРАЕТ ДАЖЕ В МЕНЬШЕЙ ТЕМНОТЕ. Используйте фонарик или зажигалку, если светодиод светится в меньшей темноте. Кроме того, можно попробовать отрегулировать чувствительность этой схемы, применив переменный резистор вместо R1-300 Ом. Вы также можете использовать другие сопротивления (например, 1 кОм, 10 кОм и 100 кОм и т. д.).