暗さ検出器は、単にLDR（光依存抵抗）インターフェースの方形波発生器です。このプロジェクトでは、方形波発生器は555タイマーICベースのASTABLEMULTIVIBRATORとして開発されています。この回路は主にLDRの動作原理に基づいているため、このLDR回路をさらに理解する前に、LDRの基本的な詳細を取得する必要があります。次の図は、さまざまなタイプのLDRのイメージを示しています。
LDRとは何ですか？
LDRは半導体材料でできており、感光性を備えています。多くの種類がありますが、1つの材料が人気があり、それは硫化カドミウム（CdS）です。これらのLDRまたはPHOTOREISTORSは、「光伝導性」の原理に基づいて動作します。この原理が言うことは、光がLDRの表面に当たると（この場合）、要素のコンダクタンスが増加する、つまり、光がLDRの表面に当たるとLDRの抵抗が低下するということです。LDRの抵抗が減少するこの特性は、表面に使用される半導体材料の特性であるために達成されます。
このダークディテクタ回路では、LDRは555 ASTABLEで構成されており、光強度が特定のレベルを下回ったときに555ASTABLEが方形波を生成します。
回路部品
- + 5〜 +10供給電圧
- 555 IC
- 100KΩ抵抗
- 22KΩ抵抗
- 10KΩ抵抗
- 1MΩポットまたは可変抵抗器
- 104（100nF）コンデンサ
- 2N3906トランジスタ
- LDR（任意のサイズ）
- スピーカー（25Ω、0.5WATT）またはその他のスピーカー。
回路図
上の図は、ダークディテクタアラームの回路図を示しています。いくつかの観察の後、回路はASTABLE MULTIVIBRATORに非常に似ているように見えるはずです。これは、回路が1つの変更のみのASTABLEMULTIVIBRATORであるためです。この変更は、RESETピン（PIN4）で行われます。通常のASTABLEバイブレータでは、このピンは+ 5Vに接続されていますが、この場合、光がない状態でパルスを生成することになっているため、+ 5Vに直接接続されていません。 RESETピンに設けられた抵抗ネットワークは仮想接地を提供し、ICをリセットし続けるため、光の存在下で方形波出力が停止します。
ICによって駆動されるスピーカーは良い考えではないので、ここのトランジスタはスピーカーを駆動します。ここのスピーカーをLEDに置き換えて、照明の出力応答を作成できます。したがって、LEDが配置されて暗くなると、緊急バックアップライトが点灯します。
ここでのトランジスタはPNP必須である必要はありませんが、NPNに置き換えることができ、それに応じてピン接続を接続する必要があります。
ワーキング
説明に進む前に、回路はオンであり、光の存在下でブーンという音がしないことを前提としています。この光の存在下でのブーンという音のない状態は、1MΩのトリムポットを調整することで実現できます。これで、回路では、片側に1M、100K、反対側にLDRの分圧器があり、リセットピンが中央に接続されています。トリマポットは、分圧器の上部ブランチに十分な抵抗を作成して、上部ブランチ自体のほぼすべての電位（+ 5v）を落とすために調整されていると言われています。これにより、分周器（リセットピン）の中央に仮想グラウンドが残ります。 555のRESETピンはLOWLEVELでトリガーされるため、タイマーICは継続的にリセットモードになり、本来の方形波出力はありません。このことから、光が存在する場合、555 ICは完全にリセットされ、出力を提供しないと結論付けることができます。
暗闇がLDRに当たると、冒頭で説明したようにLDRの抵抗が大幅に増加します。分圧器の2番目のブランチ（LDRを備えたブランチ）の抵抗のこの増加は、2つの間の電圧共有の比率を変更するのに十分です。分圧器セクションの分岐。これが発生すると、分圧回路の接合部の電位が0Vから2Vに上昇します（約）。同様に、RESETピンの電圧が上昇します。この電圧の上昇は、555ICをリセットモードから持ち上げるのに十分です。このリセットモードが解除されると、タイマーは方形波出力を生成します。したがって、暗闇がLDRに当たると、方形波出力がタイマーによって生成されると結論付けられます。
タイマーによって生成された方形波は、スピーカーを駆動するためにPNPトランジスタに供給されます。そのため、スピーカーは方形波に応答して音を出力します。
一般的なエラー
トリムポットを調整した後でも、ブーンという音は止まりません。
- LDRには、リセットピンに電位をかけるのに十分な抵抗がある可能性があります。別の100KΩ抵抗を1MΩポットと直列に配置します。
- RESETピン（PIN4）が誤って+ 5Vレールに接続されていないか確認してください。
暗闇でもブーンという音はありません。
- LDRがリセットピンで十分な電位を発生していない可能性があります。ポットをLDRと直列に配置し、ブーンという音がするように調整します。
トランジスタが熱くなっています。
- 555の信号を100Ω抵抗を介してトランジスタのベースに駆動します。