GoodNightLight: Энгийн шөнийн гэрэлтүүлэг: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Зохиогчийн бусад зүйлийг дагаж мөрдөх:

Тухайн тухай: Purdue их сургуулийн төгсөх курсын оюутан, биоанагаахын инженер, электроникийн сонирхогч, сурган хүмүүжүүлэгч, инженерчлэл, програмчлалын талаар бага зэрэг сурахыг хичээдэг ohoilett -ийн тухай »

Сайн байцгаана уу, би өвлийн улиралд дунд ангийн сурагчдад зориулсан Био багаж хэрэгслийн сургалтыг Purdue GERI (Gifted Education Resource Institute) -ийн нэг хэсэг болгон заадаг. Энэ хичээлээр би оюутнуудад хэлхээний үндэс, биоанагаахын инженерчлэлд хэлхээг хэрхэн ашиглах талаар танилцуулж байна. Шөнийн гэрэл нь электроникийн талаар суралцаж буй оюутнуудад зориулсан сайн танилцуулга юм. Энэ нь резистор ба LED гэх мэт цөөн хэдэн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Энэ нь илүү завсрын бүрэлдэхүүн хэсэг болох үйл ажиллагааны өсгөгч ба ашигтай мэдрэгч, тухайлбал фоторезисторыг агуулдаг. Хэлхээний механизм нь оюутнуудад бид гадаад ертөнцтэй харилцах хэлхээг хэрхэн ашиглаж, ямар нэгэн гарц гаргаж болохыг харуулж байна. Энэ тохиолдолд орчны гэрлийн түвшин буурах үед шөнийн гэрэл асаж, орчны гэрлийн түвшин нэмэгдэхэд унтардаг. LED нь автоматаар асаж, унтрах нь хүн бүрт таалагддаг. Би эцэг эхчүүдэд янз бүрийн хичээлүүдийг онлайнаар байршуулах болно гэж хэлсэн (мөн би o_O -оос хэдэн сараар хоцорч байна), тиймээс би эхний хичээлээ үзье! GoodNightLight -ийн зааварчилгаа танд таалагдсан гэж найдаж байна.

Алхам 1: Фоторезистор эсвэл гэрлээс хамааралтай эсэргүүцэл (LDR)

Фоторезистор нь ослын гэрлээр эсэргүүцлийг өөрчилдөг энгийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Резистор нь гэрэл мэдрэмтгий материал агуулдаг бөгөөд гэрэл нэмэгдэх тусам материалын эсэргүүцэл буурдаг (илүү их гэрэл). Үүний эсрэгээр гэрэл буурах тусам материалын эсэргүүцэл нэмэгддэг (харанхуй болдог). Гэрэл мэдрэгч нь орчны гэрлийн өөрчлөлтийг илрүүлэх үүрэгтэй бөгөөд энэ нь шөнийн гэрлийг идэвхжүүлдэг. Фоторезисторыг хуруугаараа эсвэл бусад тунгалаг бус зүйлээр таглаж, нээхэд түүний эсэргүүцэл хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг харахын тулд фоторезисторын эсэргүүцлийг мултиметрээр хэмжиж үзээрэй.

Алхам 2: Хүчдэл хуваагч

Хүчдэл хуваагч нь эсэргүүцлийн хувиргагчтай харьцах энгийн арга бөгөөд нэг хэлбэрийн энергийг эсэргүүцэл болгон хувиргадаг бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ хэлхээнд бидний эсэргүүцэлтэй хувиргагч бол бидний фоторезистор юм. Хүчдэл хуваагч нь дараалсан хоёр резистороос бүрддэг (нэг нэгээр нь холбосон). Батерей шиг хүчдэлийн эх үүсвэр нь хуваагч дахь нэг резистортой, нөгөө эсэргүүцэл нь газардуулгатай холбогддог. Хүчдэл хуваагчийн тэгшитгэл дараах байдалтай байна: Vout = Vin*R2 / (R2 + R1)

Тэгшитгэлээс харахад R1 ба R2 нь хүчдэл хуваагчийн гаралтыг шууд тодорхойлдог. Тэгшитгэлийг жаахан судалж үзэхэд R2 нэмэгдэх тусам Vout Вин рүү ойртох болно. Орчны гэрэл багасах тусам фоторезисторын эсэргүүцэл нэмэгддэг гэдгийг бид өмнөх алхамдаа дурдсан. Бид фоторезистороо хүчдэл хуваагчийн R2 байрлалд байрлуулна.

Алхам 3: Харьцуулагч ба гаралтын LED

Харьцуулагч нь хоёр хүчдэлийг харьцуулдаг энгийн хэлхээ юм. Хэрэв урвуу оролтгүй оролтын хүчдэл ("+" тэмдэг бүхий оп өсгөгчийн оролт) нь урвуу оролтын хүчдэлээс ("-" тэмдэг бүхий оп өсгөгчийн оролт) илүү байвал гаралтын харьцуулагч нь LED асах болно. Хэрэв эсрэг зүйл үнэн бол харьцуулагчийн гаралт нь LED -ийг унтраадаг. Хэрэв та өмнө нь LED ашиглаж байгаагүй бол жижиг гүйдэл дамжин өнгөрөхөд гэрэл асдаг гэдгийг мэдэж аваарай. Энэхүү гайхалтай зааварчилгаанаас LED -ийн талаар илүү ихийг олж мэдэх.

Харьцуулагчийн хувьд бид LM324 өсгөгч ашиглах болно. LM324 нь дөрвөн өсгөгч бөгөөд нэг багцад суурилуулсан 4 өсгөгчтэй гэсэн үг юм. Бидэнд зөвхөн 4 өсгөгчийн нэг хэрэгтэй болно. LM324 -ийг схемд үзүүлсэн шиг холбоно уу.

Алхам 4: Дүгнэлт ба эцсийн бодол

Энэхүү зааварчилгаанд би орчны гэрлийн хэмжээ өөрчлөгдөж буй LED -ийг асаахыг л харуулсан. Бүтээлч байдлаа ашиглан жинхэнэ "шөнийн гэрэл" болгон хувиргаарай.

Алхам 5: Алдааг олж засварлах

1. Энэхүү зааварчилгаанд би танай фоторезистортой хамт 10к резисторыг цувралаар нэмэхийг санал болгов. Таны фоторезисторын "нэрлэсэн" эсэргүүцлээс хамааран 10k эсэргүүцлийг өөр зүйлээр солих шаардлагатай болж магадгүй юм. Таны фоторезистор орчны нөлөөнд байх үед болон мэдрэгчийг ямар нэгэн гадны биет бүрхэж байх үед мультиметрээр фоторезисторын эсэргүүцлийг хэмжихийг зөвлөж байна. Та фоторезистор нь орчны гэрэлд өртөх үед түүний эсэргүүцлээс том боловч бүрхэгдсэн үед фоторезисторын эсэргүүцлээс бага хэмжээтэй цуврал резистор сонгохыг хүсч байна. Жишээлбэл, миний ашиглаж байсан фоторезисторын хувьд орчны гэрэлд 8к орчим байхад эсэргүүцэл үзүүлдэг. Би фоторезисторыг хуруугаараа хучихад эсэргүүцэл нь 48к болж нэмэгдсэн.

2. Хүчдэл хуваагчийг op өсгөгчийн зохих оролтод холбосон эсэхээ шалгаарай. 3 -р алхам дахь холболтуудад анхаарлаа хандуулаарай.

3. LED -ийн туйлшралаас болгоомжлох хэрэгтэй. Богино хөл нь "сөрөг" бөгөөд газартай холбогдох ёстой.