Enkel ljussensor med en LED (analog): 3 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:10

Hej!

I denna instruerbara ska jag visa dig hur du gör en enkel ljussensor med en LED.

I grund och botten tänder denna krets bara lysdioden när den utsätts för ljus. För mig är den här kretsen lite värdelös eftersom du inte kan göra så mycket med det här, men jag tror att någon kan tycka att det är användbart.

Steg 1: Välja komponenter

Komponentlista:

• 2 x 560 ohm motstånd
• 10k ohm motstånd

• En liten solcell (jag tog min från ett gammalt soldrivet trädgårdsljus)

  Driftspänningen på min solcell (enligt dess datablad) är cirka 4,0 volt, även om jag fick 6,0 volt när jag mätte den. Det är därför jag använder 5,0 volt som driftspänning för mina beräkningar. (Min solcells datablad:

• En röd lysdiod

  Du kan använda olika färger om du vill, men du måste beräkna motståndsvärdet igen för en annan lysdiod

• BC 337-25 transistor (Du kan använda en annan transistor om den har samma elektriska egenskaper)

• En 12 VDC transformator

  Jag tog min transformator från en gammal bärbar datorladdare som ger mig 12 volt och max. 4,5 ampere

• En lödprotoboard

Edit: Jag märkte att min transformator matar ut 20 volt istället för 12 volt. Om du använder 20 volt din krets, använd 1k ohm motstånd för din LED. Jag beklagar verkligen mitt misstag

Beräkning av motståndsvärden

Du kan hoppa över den här delen om du inte vill veta / om du redan vet hur man beräknar motståndsvärdena för komponenterna.

Så först måste vi beräkna motståndsvärdet för lysdioden med denna formel: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Ingångsspänning (vi använder 12 volt.)
• Ul = LED -driftspänning (röd LED har en driftspänning på 1,7 - 2,0 volt.)
• IL = LED -driftström (lysdioder använder ofta en driftström på 10 - 15 mA men jag använder 20 mA i mina beräkningar.)

(12V - 2V) / 0,020 A = 500 ohm

Så vi behöver ett motstånd på 500 ohm. Jag använder motstånd i E12-serien så jag har inte ett motstånd på 500 ohm. Det är därför jag använder en 560 ohm istället.

Innan vi beräknar motståndet för transistorn måste vi veta ett par saker om transistorn vi använder:

• Min. hFE = Minsta strömförstärkning (Du kan leta upp de aktuella förstärkningsvärdena från databladet men jag använder 100 i mina beräkningar.)
• Ic = Samlarström (mängden ström som kollektorn får. I det här fallet får den cirka 20 mA på grund av lysdioden.)

Nu kan vi beräkna motståndet för transistorn. Vi kan göra det med denna formel: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Ingångsspänning (Som jag sa tidigare ger min solcell cirka 5 volt, så vi använder det värdet.)

Ube = Collector -emitter voltage (Vanligtvis är spänningen cirka 0,5 - 0,7 volt. Vi använder 0,7 volt.)

Ib = Basström (Vi måste beräkna basströmmen för det minsta hFE -värdet.)

Formel för lägsta hFE -värde: Ib = Ic / hFE

0,020 A / 100 = 0,0002 A = 0,2 mA

Så 0,2 mA är den minsta ström som vi behöver för att transistorn ska fungera. Jag fördubblade minsta strömvärde eftersom jag vill se till att transistorn öppnas när det behövs. Det är därför jag använder 0,4 mA i mina beräkningar.

(5,0V - 0,7V) / 0,0004 A = 10 750 ohm

Så vi behöver ett 10,75 ohm motstånd. I E12-serien är den närmaste 10k ohm men jag ville ha lite mer motstånd bara om transistorn inte sprängs, så jag använder 10k ohm och 560 ohm motstånd i serie. (10k ohm+ 560 ohm = 10,56k ohm.)

Du kan också använda ett 12k ohm motstånd om du vill.

Steg 2: Lödning av komponenterna

Nu måste vi lödda komponenterna till protoboardet. Ovan är arrangemanget och kretsschemat jag använde. Du kan ändra arrangemanget om du vill.

Jag lödde transformatorn till brädet med två tunnare trådar eftersom de ursprungliga trådarna var för tjocka för brädet. När du är klar med att löda transformatorns ledningar, var noga med att isolera den. Använd värmekrympslang för att isolera ledningarna. Jag hade inga rör kvar, så jag isolerade tråden med eltejp och värmde upp den.

Och se till att du inte gör några kalla fogar under lödning. Kalla leder är inte bra för din krets.

Steg 3: Testa din krets

När du är klar med lödningen kan du testa din krets genom att ansluta den till väggen. Lysdioden ska släckas när solcellen är täckt och den ska tändas när solcellen utsätts för ljus.