היום אנו בונים מעגל פשוט אך שימושי מאוד באמצעות חיישן טמפרטורה LM35. במעגל זה אנו הולכים לשלוט על נוריות הנורות בהתאם לטמפרטורה מסביב. אם הטמפרטורה חורגת מרמה מסוימת (50 מעלות במעגל זה) אז נורית האדום זוהרת אוטומטית, אחרת נורית LED צהובה נשארת מתחת לטמפרטורה מסוימת זו. ניתן לקבוע את ערך טמפרטורת הסף על ידי התאמת הנגד המשתנה במעגל, בהתאם לדרישה.
מעגל אורות מבוקר טמפרטורה זה יכול להיות שימושי במובנים רבים, כמו שהוא יכול לעבוד כמדד טמפרטורה או שהוא יכול להפעיל כל מכשיר כמו מאוורר או אזעקה מעבר לטמפרטורה מסוימת. זה יכול לעבוד גם כמעורר אש אם תגדיר את טמפרטורת הסף גבוהה מאוד כמו 100 מעלות צלזיוס. במעגל זה תלמדו גם כיצד להשתמש בחיישן LM35 בכל מעגל. LM35 הוא חיישן טמפרטורה פופולרי מאוד וזול המשמש בדרך כלל כמדחום דיגיטלי או למדידת טמפרטורה.
רכיבים נדרשים:
- סוללה 9v
- IC 7805
- חיישן טמפרטורה LM35
- מגבר אופ LM358
- נגד 10k אוהם (3)
- נגד 1k אוהם (3)
- נגד משתנה 10k
- נוריות LED (אדום וצהוב)
- טרנזיסטור NPN BC547 (2)
חיישן טמפרטורה LM35:
LM35 הוא טרנזיסטור בעל שלושה פינים כמו מכשיר. יש לו VCC, GND ו- OUTPUT. חיישן זה מספק מתח משתנה ביציאה בהתבסס על טמפרטורה. "LM35" מספק תפוקה במעלות צלזיוס ויכול לחוש בטמפרטורה של עד 150 מעלות צלזיוס.
על כל עליית טמפרטורה +1 מעלות יהיה מתח גבוה יותר ב- 10mV בסיכת המוצא. אז אם הטמפרטורה היא 0◦ צלזיוס תפוקת החיישן תהיה 0V, אם הטמפרטורה היא 10◦ צלזיוס תפוקת החיישן תהיה +100mV, אם הטמפרטורה היא 25◦ צלזיוס תפוקת החיישן תהיה + 250mV.
הגדרת מתח הפניה למגבר OpM LM358:
כאן השתמשנו במגבר OpM LM358 כדי להשוות את מתח היציאה של LM35 למתח הייחוס. כאמור, הגדרנו את המעגל למתח סף 50 מעלות, אז כדי להפעיל את המגבר על 50 מעלות, עלינו להגדיר את מתח הייחוס ל- 0.5 וולט, שכן בטמפרטורה של 50 מעלות LM35 מתח המוצא יהיה 0.5 וולט או 500mV. מתח התייחסות הוא המתח בסיכה 2 של LM358 (ראה תרשים המעגל להלן).
עכשיו כדי לקבוע את מתח הייחוס, יצרנו מעגל מחלק מתח באמצעות הנגד R1 והנגד המשתנה RV1 של 10k. על ידי שימוש בנוסחאות לעיל תוכלו להגדיר את מתח הייחוס בהתאם ולשנות את טמפרטורת הסף. כמו להגדיר את טמפרטורת 50 מעלות צלזיוס כערך הפעלה, אתה יכול להגדיר את הפוטנציומטר בערך על 8k: 2k כמו:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(כאן R2 הוא החלק השני של הפוטנציומטר: אוהם 2k ו- R1 הוא R1 + החלק הראשון של הפוטנציומטר: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0.5 v
מגבר Op LM358:
מגברי אופ ידועים גם בשם Compar Comparators. כאשר המתח בכניסה לא הפוכה (+) גבוה מהמתח בכניסה ההפוכה (-), אז תפוקת המשווה גבוהה. ואם המתח של קלט היפוך (-) גבוה יותר מקצה שאינו הפוך (+), אזי הפלט הוא נמוך. למידע נוסף על עבודה של מגבר אופציה כאן.
LM358 הוא מגבר תפעולי כפול רעש נמוך בעל שני משוואי מתח עצמאיים. זהו מגבר אופציה למטרות כלליות אשר ניתן להגדיר במצבים רבים כמו משווה, קיץ, אינטגרטור, מגבר, בידול, מצב היפוך, מצב שאינו הופך וכו '.
תרשים מעגל:
הסבר עבודה:
העבודה של פרויקט אורות מבוקרים זו היא פשוטה. סוללת 9v למטרות כלליות משמשת להפעלת המעגל כולו ו- IC7805 משמש לספק את אספקת 5V המווסתת למעגל. כאשר הטמפרטורה נמוכה מ- 50 מעלות צלזיוס אז נורית הנור הצהובה נשארת דולקת והאדום נשאר כבוי. כאשר הטמפרטורה נמוכה מ- 50 מעלות אז התפוקה של LM358 נותרה נמוכה ו- Q1 נשאר במצב OFF והטרנזיסטור Q2 נשאר במצב ON.
כעת, כאשר הטמפרטורה מסביב חורגת מ- 50 מעלות צלזיוס, מתח המוצא של LM35 בסיכה 2 עולה גם על 0.5 וולט או 500mV. הפלט של LM35 מחובר לסיכה 3 של מגבר Op LM358. וכפי שקבענו את מתח הייחוס (מתח בסיכה 2 של LM358) ל 0.5 וולט, אז עכשיו מתח בסיכה 3 (קלט שאינו הופך) הופך גבוה יותר מהמתח בסיכה 2 (כניסה הפוכה) ופלט של Opamp LM358 (PIN 1) הופך ל- HIGH. פלט של LM358 מחובר לבסיס הטרנזיסטור NPN Q1, כך שגם Q1 הופך דולק ונורית אדומה מתחילה לזרוח. יחד עם זאת, בסיס הטרנזיסטור Q2 מקבל קרקע ו- Q2 נכבה וגם נורית צהוב נכבה. אז ככה המעגל מזהה את מגבלת הטמפרטורה ומצביע על ידי הדלקת הנורית האדומה.
בסרטון ההדגמה שלהלן השתמשנו ברזל הלחמה לחימום הסביבה ליד חיישן הטמפרטורה LM35, בדקו זאת.