Seriál elektro 6: Spínaní světlem

Seriál elektro 6: Spínaní světlem
Sdílej
 
V předchozím díle jsme si ukázali zapojení elektronického spínače-vypinače ovládaného sepnutím svorkami. Sepnout je lze tlačítkem, ale třeba i vhodně připojeným tranzistorem. Ukážeme si, jak sestavit spínač reagující na světlo a zkusíme jej připojit k automaticky vypínanému čerpadlu vody z předchozího dílu. Čerpadlo se pokusí zapnout při každém rozednění, vypne se při dosažení nastavené výšky hladiny.

 

Základem našeho experimentu je součástka z kategorie fotosenzorů tj. je citlivá na světlo. – fotorezistor. Je to speciální rezistor se světlocitlivou vrstvou, který má na světle podstatně menší odpor než ve tmě.

Vyrábí se řada typů s odlišnými hodnotami odporu. Není polarizovaný, jeho vývody můžeš navzájem zaměnit. Snese napětí až sto padesát voltů, nemusíš mít obavy, že ho zničíš.

Obr.1 - Fotorezistor LDR5549 (100 kohm/10 Mohm) •  archiv autora

Jak sestavit světelný spínač

Zapoj LED a fototranzistor podle obrázku a připoj napájení - baterii. Pozor, u LED záleží na polaritě připojení. Obvod vyzkoušíš nejsnáze v temné místnosti nebo ve tmě. Posvítíš-li na fotorezistor, rozsvítí se i LED. Zakryješ fotorezistor, LED pohasne.

Obr.3 - – Zapojení LED a fotorezistoru •  archiv autora

Natoč LED a fotorezistor proti sobě dle obr. 4 a 5 (všechny obrázky schémat najdete v galerii). V temné místnosti posviť na fotorezistor. LED se rozsvítí a zůstane svítit na fotorezistor i nadále, přestože už na ni nesvítí cizí zdroj světla. Obvod si pamatuje osvětlení. Zkus nyní pomalou vsunout do světelného kužele LED mezi obě součástky neprůsvitnou překážku. V jisté poloze LED zhasne a sama už se nerozsvítí.

Obr. 5 – Konfigurace LED a fotorezistoru jako paměti osvětlení •  archiv autora

U zapojení z obr. 2,3 si zkusíš, že LED sice mění svůj svit podle intenzity světla dopadajícího na fotorezistor, změna však není příliš výrazná. Zkusíme si zapojení citlivější dle obr. 6.

Obr. 6 a 7 – Citlivé zapojení s fotorezistorem, LED svítí při osvětlení •  archiv autora

Rezistor R2 má podobnou hodnotu odporu, jakou naměříš u silně osvětleného fotorezistoru. Svit LED citlivě reaguje i na lehké zaclonění světla. Při osvětlení fotorezistoru začne protékat větší proud přechodem B-E, tranzistor se otvírá tj. zvětšuje proud vývody E-C a LED svítí.

Obr. 8 a 9 – Citlivé zapojení s fotorezistorem, LED svítí při zaclonění •  archiv autora

Nyní odpoj napájení, zaměň tranzistor za NPN dle obr. 8 a připoj napájení. LED opět velmi citlivě reaguje, při zaclonění však nezhasne jako v předchozím, ale rozsvítí se.

Jak roztočit čerpadlo fotorezistorem?

Jak roztočit naše čerpadélko s pomocí fotorezistoru? Odpor osvětleného fotorezistoru je sice menší než ve tmě, stále je však příliš veliký. Proto proud, který jím proteče není dostatečně velký aby roztočil například motorek ponorného čerpadélka z předchozího dílu Seriálu elektro

Seriál elektro 5: Vyrobte si spínač-vypínač

Seriál elektro 5: Vyrobte si spínač-vypínač

Potřebujeme-li sepnout větší proud, musíme použít tranzistor. Tranzistor malý proud zesílí. To už postačí k roztočení. Fotorezistor je na světlo značně citlivý a jeho zakrytí špičkou prstu obvykle nestačí. Proto prováděj experiemnty nejlépe večer, kdy můžeš zhasnout. 


Obr. 10 – Spínaní motorku světlem •  archiv autora

Na obrázku 12 a 14 je zapojení spínače, který spustí motor při osvětlení fotorezistoru, a zastaví jej při kontaktu snímacích elektrod hladiny s vodou. Jsou-li elektrody ve vodě, motor stojí bez ohledu na světlo/tmu. Během dne se snaží zalévat, vyschne-li, a v noci je klid.

Obr.12 – Motorek spínaný fotočidlem s automatickým vypnutím (hladinovým čidlem) •  archiv autora

Obr. 13 – provedení obvodu na obr.12 (bez R8) •  archiv autora

Na světlo citlivější verze zapojení z obr. 12 •  archiv autora

Obr.15 – provedení obvodu na obr.13 (bez R8, D3) •  archiv autora

Co budeš potřebovat? Součástky najdete na tipa.eu

RF – fotorezistor LDR5549 (100k/10M)

D1 - LED 5 mm bílá vysocesvítivá 2,6V, 
např. typ 504WC2E-W2-1PC

D2,D3,D4 – dioda 1N4007

T1,T3 – tranzistor BC547B; 0,8A

T2 – tranzistor BC327; 0,8A

T4 – tranzistor 3DD209; vyhoví BD243C, BD139

R1,R3,R5,R9, R11 - rezistor 22k, typ 0207

R2,R7,R8 - rezistor 220k, typ 0207

R10 – rezistor 68R, typ 0207

R4, R6 - rezistor 1k5, typ 0207

C1,C2 – kondenzátor keramický 1n

START – tlačítko P-DTE6GN

Nepájivé kontaktní pole 170 pinů (45x35 mm)

Seriál elektro 4: Poloautomat pro nácvik Morseovy abecedy

Seriál elektro 4: Poloautomat pro nácvik Morseovy abecedy

Seriál elektro 3: Signalizace naplnění nádrže

Seriál elektro 3: Signalizace naplnění nádrže

Seriál elektro 2: Vyrobíme si výstražné zařízení

Seriál elektro 2: Vyrobíme si výstražné zařízení

 

Články odjinud