Duisterdetector is gewoon een LDR (Light Dependent Resistor) gekoppelde blokgolfgenerator. In dit project is de blokgolfgenerator ontwikkeld als een 555 Timer IC gebaseerde ASTABLE MULTIVIBRATOR. Omdat dit circuit voornamelijk is gebaseerd op het werkingsprincipe van LDR, moeten we, voordat we verder gaan om dit LDR-circuit te begrijpen, de basisdetails van de LDR krijgen. Onderstaande figuur toont een afbeelding van verschillende soorten LDR.
Wat is LDR?
LDR's zijn gemaakt van halfgeleidermaterialen om hun lichtgevoelige eigenschappen te hebben. Er zijn veel soorten, maar één materiaal is populair en het is cadmiumsulfide (CdS). Deze LDR's of PHOTO REISTORS werken volgens het principe van "Photo Conductivity". Wat dit principe nu zegt, is dat wanneer er licht op het oppervlak van de LDR valt (in dit geval) de geleiding van het element toeneemt of met andere woorden de weerstand van de LDR daalt wanneer het licht op het oppervlak van de LDR valt. Deze eigenschap van de afname van de weerstand voor de LDR wordt bereikt omdat het een eigenschap is van halfgeleidermateriaal dat op het oppervlak wordt gebruikt.
Hier in dit donkere detectorcircuit is LDR geconfigureerd met 555 ASTABLE op zo'n manier dat 555 ASTABLE een blokgolf genereert wanneer de lichtintensiteit onder een bepaald niveau komt.
Circuit componenten
- +5 tot +10 voedingsspanning
- 555 IC
- 100KΩ weerstand
- 22KΩ weerstand
- 10KΩ weerstand
- 1MΩ pot of variabele weerstand
- 104 (100nF) condensator
- 2N3906 transistor
- LDR (elke maat)
- Luidspreker (25Ω, 0,5WATT) of een andere luidspreker.
Schakelschema
De bovenstaande afbeelding toont het schakelschema van het donkere detectoralarm. Na enige observatie zou het circuit erg op de ASTABLE MULTIVIBRATOR moeten lijken, dat komt omdat het circuit een ASTABLE MULTIVIBRATOR is met slechts één aanpassing. Deze wijziging wordt gedaan op RESET-pin (PIN4). In een normale ASTABLE-vibrator is deze pin verbonden met + 5V, maar aangezien we in dit geval verondersteld worden een puls te genereren op voorwaarde dat er geen licht is, is deze pin niet rechtstreeks verbonden met + 5v. Het weerstandsnetwerk op de RESET-pin zorgt voor een virtuele aarde om de IC te blijven resetten en dus wordt de blokgolfuitvoer gestopt bij aanwezigheid van licht.
De transistor drijft hier de speaker aan, want de speaker die door IC wordt aangestuurd is geen goed idee. De luidspreker kan hier worden vervangen door LED's om een outputrespons van verlichting te creëren. Dus zodra de LED's zijn geplaatst en de duisternis valt, hebben we een noodverlichting.
De transistor hoeft hier niet verplicht een PNP te zijn, maar men kan deze vervangen door een NPN en de pinverbindingen moeten dienovereenkomstig worden aangesloten.
Werken
Voordat we naar de uitleg gaan, moet het circuit AAN staan en niet zoemen in de aanwezigheid van licht. Deze toestand van niet-zoemen in aanwezigheid van licht kan worden bereikt door de 1MΩ-trimpot aan te passen. Nu kan men in het circuit een spanningsdeler zien met 1M, 100K aan de ene kant en LDR aan de andere, de reset-pin is in het midden aangesloten. De trimmerpot zou worden aangepast omdat om voldoende weerstand te creëren op de bovenste tak van de spanningsdeler om bijna alle potentiaal (+ 5v) in de bovenste tak zelf te laten vallen. Dit laat een virtuele grond achter in het midden van de verdeler (reset-pin). Aangezien de RESET-pin van 555 op een LAGE NIVEAU wordt getriggerd, wordt de timer-IC continu in de resetmodus gezet en zal er dus geen blokgolfuitvoer zijn zoals het zou moeten zijn.Hieruit kunnen we concluderen dat bij aanwezigheid van licht de 555 IC volledig gereset zal zijn en geen output zal leveren.
Wanneer de duisternis nu op de LDR valt, neemt de weerstand van de LDR drastisch toe, zoals uitgelegd in de inleiding, deze toename van de weerstand in de tweede tak (een met LDR) van de spanningsdeler zal voldoende zijn om de verhouding van spanningsdeling tussen de twee te veranderen takken van spanningsdeler sectie. Zodra dit gebeurt, stijgt het potentieel op de kruising van het spanningsdelercircuit van 0V naar 2V (ongeveer). En op dezelfde manier stijgt de spanning op de RESET-pin. Deze stijging van de spanning is voldoende om de 555IC uit de resetmodus te halen. Zodra deze resetmodus is opgeheven, genereert de timer een blokgolfuitvoer. Er wordt dus geconcludeerd dat zodra de duisternis op de LDR valt, de blokgolfoutput wordt gegenereerd door de timer.
De blokgolf die door de timer wordt gegenereerd, wordt naar de PNP-transistor gevoerd om de luidspreker aan te sturen. De luidspreker voert dus geluid uit als reactie op de blokgolf.
Veel voorkomende fouten
Zelfs na het afstellen van de sierpot houdt het zoemen niet op.
- De LDR heeft mogelijk voldoende weerstand om een potentiaal op de reset-pin te plaatsen. Zet nog een 100KΩ-weerstand in serie met 1MΩ-pot.
- Controleer of de RESET-pin (PIN4) per ongeluk op de + 5V-rail is aangesloten.
Zelfs in het donker is er geen gezoem.
- LDR ontwikkelt mogelijk niet genoeg potentieel bij de reset-pin. Zet een pot in serie met LDR en pas deze aan om zoemen te krijgen.
De transistor wordt heet.
- Stuur het signaal van 555 door de 100Ω-weerstand naar de basis van de transistor.