最新の自動化技術は、自宅の数人に採用されています。この現代では、人々は自分たちの生活を楽にするために最新の自動化技術を選ぶべきです。通常、私たちの家では、手動でライトをオン/オフします。これは通常、夜寝るときに起こります。地球温暖化は最近深刻な問題であり、地球温暖化を最小限に抑えることに貢献するものは何でも奨励されるべきです。過去に使用された省エネ電球は、健康に危険な炭素を生成しました。技術の進歩に伴い、 発光ダイオード （LED）が発明され、炭素の生成が少なくなったため、地球温暖化の最小化に貢献しました。 LEDはそれほど高価ではなく、長持ちするため、最近ではLEDの需要が急速に高まっています。このプロジェクトでは、ハイパワーLEDを使用する常夜灯の回路と動作原理について説明します。 LEDが点灯します オン 夜になると自動的に向きを変えます オフ 日中。
自動常夜灯
光依存抵抗器を他の電子部品と組み合わせる方法は？
プロジェクトを開始するための最良のアプローチは、コンポーネントのリストを作成し、これらのコンポーネントの簡単な調査を行うことです。コンポーネントが不足しているという理由だけでプロジェクトの途中にとどまりたくないからです。ブレッドボード上でコンポーネントを組み立てると、コンポーネントがブレッドボードから外れて回路が短くなる可能性があるため、PCBボードは、ハードウェア上で回路を組み立てるのに適しています。したがって、PCBが推奨されます。
ステップ1：必要なコンポーネント（ハードウェア）
- 光依存抵抗器
- 1uFコンデンサ
- 100kオーム抵抗器
- 1kオーム抵抗
- ポテンショメータ
- BC548トランジスタ
- パワートランジスタTN2905A / MJE3055
- 470オーム抵抗（x4）
- LED（x25）
- バッテリークリップ
- FeCl3
- プリント回路基板
- ホットグルーガン
ステップ2：必要なコンポーネント（ソフトウェア）
- Proteus 8 Professional（からダウンロードできます ここに ）
Proteus 8 Professionalをダウンロードしたら、その上に回路を設計します。初心者が回路を設計してハードウェアに適切に接続するのに便利なように、ここにソフトウェアシミュレーションを含めました。
ステップ3：コンポーネントの調査
プロジェクトの背後にある主なアイデアがわかり、すべてのコンポーネントの完全なリストもあるので、一歩先に進んで、すべてのコンポーネントについて簡単に説明します。
光依存抵抗器： LDRは、光の強度に応じて抵抗が変化する光依存抵抗器です。 LDRモジュールは、アナログ出力ピン、デジタル出力ピン、またはその両方を持つことができます。 LDRの抵抗は光の強度に反比例します。つまり、光の強度が大きいほど、LDRの抵抗は低くなります。 LDRモジュールの感度は、モジュールのポテンショメータノブを使用して変更できます。
光依存抵抗器
パワートランジスタ： トランジスタは2つのタスクを実行できます。回路では、それはとして機能することができます 増幅器 またはスイッチとして。アンプとして動作している場合、入力側からの電流はごくわずかで、出力側でその電流を増幅します。それがとして機能している場合 スイッチ トランジスタの一部に流れる小さな電流により、トランジスタの他の部分に大きな電流が流れる可能性があります。通常のトランジスタは、少量の電流を処理する単純な回路で使用され、パワートランジスタは、大量の電流を処理する複雑な回路で使用されます。パワートランジスタは、爆発することなく大量の電流を流すことができます。通常、パワートランジスタにはヒートシンクが取り付けられているため、過度の熱を吸収してトランジスタの加熱を防ぐことができます。
2N3055パワートランジスタ
プリント回路基板： PCBボードは、電子回路の設計に使用されます。 PCBの上部には、導電性の原因となる銅箔の薄層があります。 PCBは、片面、両面、または多層にすることができます。以下で説明する化学エッチングは、その銅層を次の名前の別々の導電線に分割します。 トレース 。最初にソフトウェアで回路を作成し、その回路から印刷物を取り出した後、Ironを使用してPCBボードに貼り付けます。 PCBの主な利点は、コンポーネントがボードにはんだ付けされており、手動ではんだ除去されるまで、コンポーネントがボードから取り外されないことです。
プリント回路基板
に BC547 NPNトランジスタです。したがって、ベースピンがグランドに保持されている場合、コレクタとエミッタは逆になり、信号がベースに提供されると、コレクタとエミッタは順方向にバイアスされます。このトランジスタのゲイン値の範囲は110〜800です。トランジスタの増幅能力は、このゲイン値によって決まります。コレクタピンに流れる最大電流は約500mAであるため、このトランジスタに重い負荷を接続することはできません。トランジスタにバイアスをかけるためにベースピンに電流を流します。この電流（IB）は5mAに制限する必要があります。
BC547トランジスタ
ステップ4：動作原理を理解する
回路は9VDCバッテリーで駆動されます。ただし、要件は9V DCであるため、AC-DCアダプターを使用してこの回路に電力を供給することもできます。この回路では、トランジスタBC547が飽和モードで動作しています。これらはこの回路のスイッチング目的で使用され、LEDの電源のオンとオフを担当します。回路には25個のハイパワーLEDがあるため、ここではパワートランジスタを使用します。これは、大量の電流を処理でき、ヒートシンクが取り付けられているため、ヒートシンクを介して空気中に熱が放散され、トランジスタは加熱されていません。これらのハイパワーLEDの明るさは、十分で部屋を明るくする蛍光灯と同等です。回路はPCB上に組み立てられ、LEDは、短絡の可能性がなく、光が部屋に非常によく分散されるように、適切な距離に配置する必要があります。
ステップ5：回路の動作
回路は、ハイパワーLEDが回路の光強度を制御するように設計されています。光依存抵抗器は回路で重要な役割を果たします。それは向きを変える責任があります オン そして オフ LED。 LDRは光伝導性の原理に従います。 LDRの抵抗は、光が当たると変化します。光がLDRに当たると抵抗が減少し、暗闇に置かれると抵抗が増加します。したがって、LEDの切り替えはLDRの抵抗に依存します。回路には25個のLEDが使用されています。最初の接続では、5つのLEDが直列に配置され、それに伴って5つの並列接続が行われ、各接続には5つのLEDが直列に配置されます。
ステップ6：回路のシミュレーション
回路を作成する前に、ソフトウェアですべての読み取り値をシミュレートして調べることをお勧めします。私たちが使用しようとしているソフトウェアは プロテウスデザインスイート 。 Proteusは、電子回路をシミュレートするソフトウェアです。
- Proteusソフトウェアをダウンロードしてインストールしたら、それを開きます。をクリックして新しい回路図を開きます ISIS メニューのアイコン。
ISIS
- 新しい回路図が表示されたら、をクリックします。 P サイドメニューのアイコン。これにより、使用するすべてのコンポーネントを選択できるボックスが開きます。
新しい回路図
- 次に、回路の作成に使用するコンポーネントの名前を入力します。コンポーネントが右側のリストに表示されます。
コンポーネントの選択
- 同様に、上記と同様に、すべてのコンポーネントを検索します。それらはに表示されます デバイス リスト。
コンポーネント
ステップ7：回路図
コンポーネントを組み立てて配線すると、回路図は次のようになります。
回路図
ステップ8：PCBレイアウトの作成
PCB上にハードウェア回路を作成するので、最初にこの回路のPCBレイアウトを作成する必要があります。
- ProteusでPCBレイアウトを作成するには、最初にPCBパッケージを回路図のすべてのコンポーネントに割り当てる必要があります。パッケージを割り当てるには、パッケージを割り当てるコンポーネントを右クリックして、[ パッケージングツール。
- トップメニューのARIESオプションをクリックして、PCB回路図を開きます。
ARIESデザイン
- コンポーネントリストから、回路をどのように見せたいかを示すデザインで、画面上のすべてのコンポーネントを配置します。
- トラックモードをクリックし、ソフトウェアが接続するように指示しているすべてのピンを矢印で接続します。
ステップ9：ハードウェアの組み立て
ソフトウェアで回路をシミュレートしたので、完全に正常に動作しています。次に、コンポーネントをPCBに配置します。 PCBはプリント回路基板です。これは、片面が銅で完全にコーティングされ、反対側から完全に絶縁されたボードです。 PCB上に回路を作成することは、比較的長いプロセスです。ソフトウェアで回路をシミュレーションし、PCBレイアウトを作成した後、回路レイアウトをバター紙に印刷します。 PCBボードにバター紙を置く前に、スクレーパーを使用してボードをこすり、ボード上の銅層がボードの上部から減少するようにします。
銅層の除去
次に、バター紙をPCBボードに置き、回路がボードに印刷されるまでアイロンをかけます（約5分かかります）。
PCBボードのアイロンがけ
これで、回路がボードに印刷されると、FeClに浸されます。3ボードから余分な銅を取り除くためのお湯の溶液、プリント回路の下の銅だけが残されます。
PCBエッチング
その後、PCBボードをスクレーパーでこすり、配線が目立つようにします。次に、それぞれの場所に穴を開け、コンポーネントを回路基板に配置します。
PCBボードに穴を開ける
ボード上のコンポーネントをはんだ付けします。最後に、回路の導通を確認し、どこかで不連続が発生した場合は、コンポーネントをはんだ除去して再度接続します。回路端子にホットグルーガンを塗布し、圧力がかかってもバッテリーが外れないようにします。
回路の導通をチェックする
ステップ10：回路のテスト
これで、ハードウェアの準備が整いました。ベッドのサイドテーブルの適切な場所にハードウェアを置き、夜間の回路の動作を観察します。 LEDが切り替えられた場合 オン 暗闇の中で、それは私たちの回路が適切に機能していることを意味します。このハードウェアは、壁やベッドの近くの適切な場所に固定して、部屋に十分な光が入るようにすることもできます。携帯電話で時間を確認したい場合は、簡単に確認できます。電池の寿命はしばらくすると短くなる場合がありますので、継続的に監視し、乾いたら交換してください。
