האם אי פעם הרגשת הלם על ידי נגיעה במתג? בדרך כלל זה לא קורה, אך לפעמים מגע פיזי עם מתגים עלול להיות מסוכן. אבל מה אם המתג הופך אלחוטי ולא תצטרך ללחוץ על כפתור כלשהו כדי להפעיל או לכבות את מכשירי החשמל הביתיים שלך. אז היום אנו בונים מעגל מתג אלחוטי אלחוטי בו אין צורך במגע פיזי עם המתג, רק אחד צריך לקחת את ידו מעל המתג והוא מדליק / מכבה את האור.
בפרויקט זה אנו הולכים להראות לך כיצד ליצור מעגל אלחוטי באמצעות LDR, LM741op-amp IC ו- 4017 נגד IC. כאשר אתה לוקח את היד שלך על ה- LDR בפעם הראשונה, האור נדלק וכאשר אתה לוקח את היד שלך על ה- LDR בפעם השנייה האור יכבה. אנו יודעים שהתנגדות ה- LDR פוחתת כאשר האור נופל עליו, ולכן כאשר אנו מכסים את ה- LDR במשהו התנגדותו תגבר וזה ישפיע על המתח ב- LDR. את שינוי המתח הזה חשים Op-amp 741 וזה בתורו ישלוט על פלט IC 4017 המחובר לאור ה- AC באמצעות מודול ממסר. כך שבכל פעם שאנחנו מכסים את ה- LDR בידנו, הוא יפעיל או יכבה את עומס ה- AC. העבודה מוסברת בהמשך במאמר זה.
חומר נדרש
- אופ מגבר IC LM741
- 4017 מונה עשור IC
- מודול ממסר 5v
- LDR (נגד תלוי אור)
- נוּרָה
- פוטנציומטר (10k)
- נגד (10k)
- קבלים (22uf)
- חוטי חיבור
- סוללה 9v
תרשים מעגל
מגבר OP IC IC LM741
מגבר תפעולי LM741 הוא מגבר מתח אלקטרוני בעל מתח גבוה בעל DC. זה שבב קטן עם 8 פינים. מגבר תפעולי IC משמש כמשווה המשווה בין שני האותות, האות ההפוך והלא הפוך. ב- Op-amp IC 741 PIN2 הוא מסוף קלט הפוך ו- PIN3 הוא מסוף קלט שאינו הופך. סיכת הפלט של IC זה היא PIN6. התפקיד העיקרי של IC זה הוא לבצע את הפעולה המתמטית במעגלים שונים.
כאשר המתח בקלט שאינו הופך (+) גבוה מהמתח בכניסה ההפוך (-), אז תפוקת המשווה גבוהה. ואם המתח של הקלט ההפוך (-) גבוה יותר מהקצה הלא הפוך (+), אז הפלט הוא נמוך. במעגל מתג אלחוטי זה, LM741 משמש לספק את דופק השעון הנמוך לגבוה ל- IC 4017, בכל פעם שמעבירים יד על ה- LDR. למידע נוסף על Op-amp 741 כאן.
תרשים סיכה של LM741
תצורת סיכה של LM741
|
מספר PIN. |
תיאור PIN |
|
1 |
קיזוז אפס |
|
2 |
מסוף קלט הפוך (-) |
|
3 |
מסוף קלט שאינו הופך (+) |
|
4 |
ספק מתח שלילי (-VCC) |
|
5 |
קיזוז אפס |
|
6 |
סיכת מתח יציאה |
|
7 |
ספק מתח חיובי (+ VCC) |
|
8 |
לא מחובר |
מונה עשור IC 4017
4017 IC הוא שבב מונה של עשור CMOS. זה יכול לייצר פלט בעשר הפינים (Q0 - Q9) ברצף, פירושו שהוא מפיק פלט אחד אחד בעשר פינות הפלט. פלט זה נשלט על ידי דופק שעון נמוך עד גבוה ב- PIN 14 (הפעלת קצה חיובי). בהתחלה, הפלט ב- Q0 (PIN 3) הוא HIGH, ואז בכל דופק שעון, הפלט מתקדם ל- PIN הבא. כמו שדופק שעון אחד הופך את Q0 LOW ו- Q1 HIGH, ואז דופק השעון הבא גורם ל- Q1 LOW ו- Q2 HIGH, וכן הלאה. לאחר Q9, הוא יתחיל שוב מ- Q0. אז זה יוצר הפעלה או כיבוי רציפים של כל 10 ה- PIN של OUTPUT.
במתג האלחוטי הזה השתמשנו ב- 4017 IC כדי לתפוס את הפלט לסיכה אחת כאשר אנו מעבירים את היד על LDR. עבור במעגלי CD4017 למידע נוסף על IC זה. והנה יישום פשוט אחד של מתג החלפה כדי להבין את פעולתו של 4017 לתפס את הפלט.
תרשים סיכה
תצורת סיכה של IC 4017
|
מספר PIN. |
שם PIN |
תיאור PIN |
|
1 |
ש 5 |
פלט 5: הולך גבוה בדופק 5 שעון |
|
2 |
שאלה 1 |
פלט 1: עולה בדופק שעון אחד |
|
3 |
Q0 |
פלט 0: מתחיל להיות גבוה בהתחלה - 0 דופק שעון |
|
4 |
שאלה 2 |
פלט 2: הולך גבוה בדופק שעון 2 |
|
5 |
ש 6 |
פלט 6: עולה גבוה בדופק 6 שעונים |
|
6 |
ש 7 |
פלט 7: מתח גבוה בדופק 7:00 |
|
7 |
שאלה 3 |
פלט 3: הולך גבוה בדופק 3 שעון |
|
8 |
GND |
קוד PIN |
|
9 |
ש 8 |
פלט 8: עולה גבוה בדופק השעון |
|
10 |
ש 4 |
פלט 4: עולה גבוה בדופק 4 שעונים |
|
11 |
שאלה 9 |
יציאה 9: עולה גבוה בדופק שעון 9 |
|
12 |
CO - בצע |
משמש לזרזת 4017 IC נוספת כדי לגרום לה לספור עד 20, היא מחולקת ב- PIN של 10 פלט |
|
13 |
מעכב שעון |
סיכת הפעלת שעון, צריכה להישמר LOW, שמירה על HIGH תקפיא את הפלט. |
|
14 |
שָׁעוֹן |
קלט שעון, לרמה גבוהה של סיכות הפלט מ- PIN 3 ל- PIN 11 |
|
15 |
אִתחוּל |
סיכה גבוהה פעילה, צריכה להיות נמוכה לפעולה רגילה, הגדרת HIGH תאפס את ה- IC (רק סיכה 3 נותרה גבוהה) |
|
16 |
VDD |
PIN של ספק כוח (5-12 וולט) |
כיצד עובד מעגל מתג אלחוטי?
בתחילה נורת AC תישאר במצב פועל כאשר חיברנו את ממסר לסיכת Q0 של 4017, ו- Q0 יהיה גבוה כברירת מחדל ב- 4017 IC. כעת, כאשר מישהו מעביר תחילה את היד על ה- LDR או מכסה אותה במשהו, אז ההתנגדות שלה הולכת וגוברת ועל פי כלל חלוקת המתח, המתח ב- Pin3 של LM741 הופך גבוה יותר מה- Pin2, וזה הופך את הפין Pin 6 של מגבר Op-741 גָבוֹהַ. הפלט של Op-amp מחובר ל- PIN של השעון 14 של מונה העשור IC 4017. כאשר הפלט של ה- amp-amp הופך ל- HIGH, הוא נותן דופק שעון LOW ל- HIGH ל- 4017 IC, מה שהופך את ה- PIN3 (או Q0) לפלט. של IC 4017 סיכה נמוכה ופלט 2 (או Q10) גבוהה, המכבה את האורמחובר ב- Q0. כעת האור נשאר במצב OFF עד לדופק השעון הבא, שייווצר כאשר אנו שוב מניחים את היד על LDR.
הפלט של LM741 נשאר גבוה רק עד שאנחנו מכסים את האור מעל LDR, ברגע שאנחנו מסירים את היד, פין 6 של LM741 הופך להיות נמוך שוב. אבל זה לא משפיע על התפוקה הנעולה של 4017 מכיוון ש IC 4017 רק מעביר את התפוקה לסיכה הבאה כאשר הוא מקבל דופק נמוך לגבוה. אז זה לא יושפע מדופק גבוה עד נמוך, שנוצר כאשר התפוקה של LM741 עוברת גבוה עד נמוך.
עכשיו כשאנחנו שוב מעבירים את היד שלנו על ה- LDR, תפוקת המגבר האופטי שוב הולכת וגובהה ו- IC 4017 שוב מקבל דופק שעון נמוך לגבוה שהופך את Q1 מ- HIGH ל- LOW והופך את Q2 (Pin 4) לגבוה. הנה הטריק, האכלנו את התפוקה הגבוהה של ה- Q2 לסיכת האיפוס 15 של IC4017, שמאפס את ה- IC ומכניס את ה- IC למצב ברירת המחדל שבו Q0 יהיה גבוה. אז שוב האור יופעל עם Q0 גבוה.
כדי למנוע התנהגות לא נכונה או להסיר שגיאות בספירת הדופק בגלל אפקט התוחם, השתמשנו במעגל RC באמצעות הקבל של הנגד 22uf ו- 10k ב- PIN השעון 14 של 4017 IC, מה שעוזר לו לספור דופק אחד בלבד בכל פעם שהיד עוברת מעל ה- LDR.