Automatische straatverlichting: 8 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Een eenvoudig project maar effectief in termen van energiebesparing. Vaak gebeurt het overdag dat straatverlichting AAN blijft totdat iemand het opmerkt, wat leidt tot een enorme hoeveelheid energieverlies.

Lijst met hardwarecomponenten:

1) Lichtafhankelijke weerstand (LDR) - 8 mm

2) 2N2222 Transistor - metalen pakket

3) 2-pins schroefconnectoren (PCB)

4) DC-connector Vrouwelijk:

5) 40-pins mannelijk naar mannelijk verbindingsdraden (2,54 mm)

6) 12V-voeding

7) Weerstand 100K

8) 8 mm 0,75 W superheldere strohoed witte LED

9) Schuifschakelaar - PCB-montage (pitch 0,1 inch)

10) Broodplank

OF

Gestippelde PCB voor algemeen gebruik

Gereedschap (alleen nodig als circuit op gestippelde PCB in plaats van breadboard):

1) Soldron - Soldeerbout 25W 230V

2) Soldeerdraad:

3) Draadstripper en snijder:

Gebruikte software:

1. Proteus - voor circuitsimulatie

2. Fritzing - voor ontwerp van breadboard-circuits

Stap 1: Fotoresistor of lichtafhankelijke weerstand LDR

Een fotoresistor of lichtafhankelijke weerstand LDR is een component die gevoelig is voor licht. Als er licht op valt, verandert de weerstand.

De weerstandswaarden van een LDR of fotoweerstand veranderen in enkele megaohms (MΩ) in het donker en dalen dan tot een paar honderd ohm bij fel licht. Met zo'n grote variatie in weerstand zijn LDR's gemakkelijk te gebruiken in veel toepassingscircuits. Hier zullen we LDR gebruiken om de demo Street Lights automatisch te bedienen.

Stap 2: Transistors

In tegenstelling tot weerstanden, die een lineaire relatie tussen spanning en stroom afdwingen, zijn transistors niet-lineaire apparaten. Ze hebben vier verschillende werkingsmodi, die de stroom beschrijven die er doorheen stroomt. (Als we het hebben over stroom door een transistor, bedoelen we meestal stroom die van collector naar emitter van een NPN vloeit.)

De vier werkingsmodi van de transistor zijn: Verzadiging - De transistor werkt als een kortsluiting of gesloten schakelaar. Stroom vloeit vrij van collector naar emitter. Cut-off - De transistor werkt als een open circuit of open schakelaar. Er vloeit geen stroom van collector naar emitter. Actief - De stroom van collector naar emitter is evenredig met de stroom die in de basis stroomt. Omgekeerd actief - Net als in de actieve modus is de stroom evenredig met de basisstroom, maar deze stroomt in omgekeerde richting. Stroom vloeit van emitter naar collector (niet precies het doel waarvoor transistors zijn ontworpen).

Hier in deze toepassing zal NPN-transistor 2n2222 worden gebruikt in de modi Verzadiging (gesloten schakelaar) en Cut-off (open schakelaar). Er zijn varianten beschikbaar van 2n2222 als kunststof (TO-92) en metalen (TO-18) vorm. Ik heb een metalen exemplaar gebruikt sinds meer stroomverwerkingscapaciteit van collector naar emitter (max. 800 mA).

Stap 3: Schakelschema

Stap 4: Tijdens Aanwezigheid van Licht

Als er overdag Licht is, neemt de LDR-weerstand af. Dit maakt de spanning op de basis minder dan 0,6 V en dus beweegt de transistor in de afsnijmodus - er vloeit geen stroom van de collector naar de emitter die als open schakelaar werkt.

Stap 5: Tijdens afwezigheid van licht

Wanneer de lichtintensiteit begint af te nemen dan neemt de LDR-weerstand toe. Dit maakt de spanning op de basis groter dan 0,6 V en dus beweegt de transistor in de verzadigingsmodus - stroom vloeit van de collector naar de emitter en werkt als een gesloten schakelaar.

Stap 6: Simulatie

U kunt ldr_streetLight. DSN hier downloaden en openen in proteus-software om te simuleren.

Stap 7: Breadboarden

Implementeer circuit op breadboard om te testen of u bouwt circuit op gestippelde PCB

Stap 8:

Referenties:

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