Tôi sẽ thử và tiếp cận từng chút một:
Trước hết, bạn cần một cái gì đó phát hiện ánh sáng / bóng tối. Điều này rất hay và đơn giản, có nhiều thành phần nhạy cảm với ánh sáng khác nhau, một trong số đó được gọi là LDR (Điện trở phụ thuộc ánh sáng)
Sử dụng công cụ này, một điện trở và bóng bán dẫn bạn có thể tạo ra một mạch đơn giản sẽ phát ra "cao" (ví dụ điện áp cung cấp hoặc "logic cao") hoặc thấp (0V hoặc "logic thấp") Cách nào vòng không quá quan trọng, nhưng hãy chọn đầu ra cao khi trời tối.
Các thành phần:
- LDR - đây là một số ví dụ , chúng ta hãy chọn cái này (không có lý do cụ thể nào ngoài giá rẻ thực sự)
Theo bảng dữ liệu của nó, nó có điện trở 1MΩ khi trời tối và mức kháng cự 40,5kΩ khi trời sáng (10 lux).
Bây giờ tùy thuộc vào mức độ sắc nét mà bạn muốn bật (ví dụ: đầu ra tăng dần khi trời tối hoặc chuyển hoàn toàn tại một điểm nhất định, bạn có thể thiết kế mạch của mình phù hợp. Chúng tôi sẽ làm cho nó đơn giản và sử dụng mục đích chung Bóng bán dẫn NPN:
Đây là mô phỏng, giá trị điện trở LDR được quét từ 40,5kΩ đến 1MΩ (đây là trục X) Chúng tôi vẽ điện áp OUT khi điện trở tăng (trời tối hơn) Lưu ý rằng đầu ra bắt đầu tăng khoảng 600kΩ và gần ở mức 5V tại 800 nghìn
Bạn có thể dễ dàng thay đổi điểm bật bằng cách thay đổi R1 - nếu bạn muốn đầu ra tăng sớm hơn thì hãy giảm R1 (ví dụ: sử dụng 50kΩ sẽ khiến nó bật ở mức khoảng 350kΩ
Nếu bạn muốn có khả năng thay đổi dễ dàng, thì bạn có thể thay thế R1 bằng một chiết áp (ví dụ nồi 100kΩ sẽ làm tốt) Bạn sẽ kết nối một đầu với mặt đất và đầu kia cộng với cần gạt với nút cơ sở bóng bán dẫn / LDR.
Số phần của bóng bán dẫn không quá quan trọng - bất kỳ NPN mục đích chung nào bóng bán dẫn sẽ hoạt động. Tuy nhiên, BC337-40 là một bóng bán dẫn tuyệt vời, vì vậy rất hữu ích khi có một bó nằm xung quanh.
cảm biến
Điều tiếp theo bạn cần là cảm biến để phát hiện xem cửa đang mở hay đóng. Có một vài cách để làm điều này (từ tính, áp suất, quang học, microswitch, v.v.)
Tôi sẽ chọn một microwitch như thế này (nhiều hơn ở đây ), vì với một sự thay đổi nhỏ của mạch trước chúng ta có thể có một giải pháp rất đơn giản.
Nếu chúng ta chọn một MOSFET (thay vì bóng bán dẫn NPN ở trên) có khả năng điều khiển đèn LED trắng hiện tại cao (ví dụ: phần 600mA - số phần LED hiển thị không phải là một gợi ý, chỉ là một trong các đèn LED có sẵn trong LTSpice, mà tôi đang sử dụng để mô phỏng các mạch này), thì mạch này có thể phù hợp với yêu cầu của bạn:
Chúng tôi sử dụng nguồn 9V cho mạch này, mặc dù điều này có thể thay đổi nếu muốn.
Ở đây, chúng tôi sử dụng cả microwitch để tắt MOSFET nếu cửa bị đóng, do đó, đèn phát hiện chỉ hoạt động nếu cửa mở và mạch gần như không có dòng điện nếu cửa đóng, hoặc phòng sáng có nghĩa là pin sẽ kéo dài.
Chúng tôi đã sử dụng LDR khác nhau ở đây, dao động từ 12kΩ (sáng) đến 200kΩ (tối) (chúng tôi vẫn có thể sử dụng LDR khác, thực tế sẽ tốt hơn cho tuổi thọ pin - Tôi chỉ tìm hiểu về mọi thứ và sử dụng công cụ này để thử và ý tưởng ra và nó đã bị bỏ lại ở đó)
Tôi cũng đã chọn một MOSFET trong gói thông qua lỗ để nó có thể dễ dàng làm việc. Bộ phận này được cung cấp quá nhiều cho nhiệm vụ điều khiển một đèn LED / Ánh sáng nhỏ, nhưng nó rẻ, dễ hàn vào mạch của bạn và bạn có thể nâng cấp lên đèn hiện tại cao hơn nếu muốn.
Mô phỏng:
Dấu vết màu xanh chỉ đại diện cho cửa đóng / mở (đó là cách duy nhất để mô phỏng nó dễ dàng trong SPICE) Tất cả có nghĩa là nếu mức độ thấp, cửa / microswitch mở và nếu cao thì microwitch / cửa bị đóng)
Bạn có thể thấy cánh cửa bắt đầu mở vì dấu vết màu xanh ở 0V. Mức ánh sáng giảm xuống và MOSFET bật khi LDR đạt khoảng 80kΩ. Sau đó, chúng tôi mô phỏng cửa đang đóng, bạn có thể thấy khi DOOR_CLOSEDđiện áp lên cao, mặc dù LDR tối (vì vậy đèn MOSFET và đèn LED sẽ sáng) nó tắt đèn LED.
Hãy cho tôi biết nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, có bất cứ điều gì bạn không hiểu hoặc bạn muốn thay đổi cách thức hoạt động của nó. Có rất nhiều cách để làm điều này, tôi vừa cố gắng tìm một giải pháp rất đơn giản để bạn bắt đầu (chúng ta có thể dễ dàng làm phức tạp nó ;-))
Phiên bản hẹn giờ
Đây là phiên bản sẽ tắt đèn sau ~ 2 phút:
Mô phỏng:
Giả sử phòng tối cho mô phỏng này (LDR được đặt thành 200kΩ) Tôi sẽ không hiển thị mô phỏng phòng sáng vì chúng ta đã biết đèn LED sẽ không bật.
Bạn có thể thấy cửa bắt đầu đóng (được biểu thị bằng dấu vết màu xanh ở 1.1V), sau đó vào lúc 10 giây, cửa mở và đèn LED bật. Vào khoảng 130s, nó lại tắt (mặc dù cánh cửa vẫn mở)
Hy vọng điều này gần với loại điều bạn đang muốn đạt được. Điện áp cung cấp là 12V, vì vậy bạn có thể sử dụng đèn LED hoặc dải như một trong những thứ sau:
Dải này sẽ được sử dụng thay cho đèn LED và điện trở được hiển thị (vì nó có điều khiển dòng trên bo mạch) Có nhiều tùy chọn khác để lựa chọn, 12V là điện áp đèn phổ biến, vì vậy hãy xem Farnell, Digikey, v.v. chọn - FET hiển thị sẽ xử lý một dòng điện lớn, vì vậy bạn có thể sử dụng đèn rất sáng nếu muốn. Ví dụ, đèn LED này được đánh giá ở mức 17,2W, sử dụng nguồn 12,3V và sẽ sáng hơn dải trên:
Danh sách các bộ phận
- Đồng hồ bấm giờ 555
- Một số bóng bán dẫn cho mục đích chung, như BC337-40 (hoặc BC337-25), hoặc 2N3904, 2N2222 (lựa chọn tại đây )
- Các điện trở (lấy các giá trị được hiển thị, cộng thêm một vài giá trị ở giữa) một bộ từ một nơi nào đó như Sparkfun không phải là ý tưởng tồi.
- Tụ gốm - 100nF (cũng được bán dưới dạng 0,1uF), 10nF, 1nF, 100pF
- Tụ điện phân - một vài giá trị từ 100uF đến 1000uF, hãy thử đánh giá điện áp trên 16V
- LDR (từ liên kết ví dụ ở trên) và / hoặc phototransistor, photodiode có thể tốt để có ích.
- Một số cổng logic - NAND, OR, Biến tần có thể hữu ích.
- Nguồn điện - mụn cóc tường 9V hoặc 12V được xếp hạng> 500mA (chủ yếu phụ thuộc vào mức độ sáng mà bạn muốn đèn LED của bạn sẽ sáng). Hoặc pin có thể được sử dụng, ví dụ 6 * AA Ni-Mh có thể được sử dụng.
- Nhiều thứ ở trên có thể được mua dưới dạng một bộ như thế này . Thêm bộ dụng cụ ở đây (lưu ý có 4 trang)