गुडनाइट लाइट: एक साधारण नाइटलाइट सर्किट: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

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के बारे में: पर्ड्यू विश्वविद्यालय में स्नातक छात्र, बायोमेडिकल इंजीनियर, इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही, शिक्षक, इंजीनियरिंग और प्रोग्रामिंग के बारे में कुछ सीखने की कोशिश कर रहा है ओहोलेट के बारे में अधिक »

हाय सब, मैं पर्ड्यू GERI (गिफ्टेड एजुकेशन रिसोर्स इंस्टीट्यूट) के एक भाग के रूप में सर्दियों में मिडिल स्कूल के छात्रों के लिए बायोइंस्ट्रूमेंटेशन कोर्स पढ़ाता हूँ। इस पाठ्यक्रम में, मैं छात्रों को सर्किट की मूल बातें और बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में हम सर्किट का उपयोग कैसे करते हैं, से परिचित कराते हैं। मैंने पाया है कि इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में सीखने वाले छात्रों के लिए नाइटलाइट एक अच्छा परिचयात्मक सर्किट है। इसमें कुछ बुनियादी घटक जैसे प्रतिरोधक और एलईडी शामिल हैं। इसमें एक अधिक मध्यवर्ती घटक भी शामिल है, अर्थात् परिचालन एम्पलीफायर और एक उपयोगी सेंसर, अर्थात् एक फोटोरेसिस्टर। सर्किट का तंत्र छात्रों को दिखाता है कि हम बाहरी दुनिया के साथ बातचीत करने और किसी प्रकार के आउटपुट का उत्पादन करने के लिए सर्किट का उपयोग कैसे कर सकते हैं। इस मामले में, परिवेश प्रकाश का स्तर कम होने पर रात की रोशनी चालू हो जाती है और परिवेश प्रकाश के स्तर बढ़ने पर बंद हो जाती है। एलईडी को अपने आप चालू और बंद होते देखना हर किसी को पसंद होता है। मैंने माता-पिता से कहा कि मैं विभिन्न पाठों को ऑनलाइन पोस्ट करूंगा (और मैं ओ_ओ से कुछ महीने पीछे हूं) इसलिए यहां मैं पहले वाले के साथ जाता हूं! आशा है कि आप शुभ रात्रि के लिए मेरे निर्देश का आनंद लेंगे।

चरण 1: फोटोरेसिस्टर या लाइट-डिपेंडेंट रेसिस्टर (LDR)

एक फोटोरेसिस्टर एक साधारण घटक है जो घटना प्रकाश के साथ प्रतिरोध को बदलता है। रोकनेवाला में प्रकाश संवेदनशील सामग्री होती है जो सामग्री के प्रतिरोध को बढ़ी हुई रोशनी (अधिक प्रकाश) के साथ कम करने का कारण बनती है। इसके विपरीत, सामग्री का प्रतिरोध घटते प्रकाश के साथ बढ़ता है (यह गहरा हो जाता है)। फोटोसेंसर परिवेश प्रकाश में परिवर्तन का पता लगाने के लिए जिम्मेदार है, जो रात की रोशनी को सक्रिय करेगा। एक मल्टीमीटर के साथ फोटोरेसिस्टर के प्रतिरोध को मापने के लिए स्वतंत्र महसूस करें, यह देखने के लिए कि जब आप अपनी उंगली या अन्य अपारदर्शी वस्तु के साथ फोटोरेसिस्टर को कवर और उजागर करते हैं तो इसका प्रतिरोध कैसे बदलता है।

चरण 2: वोल्टेज विभक्त

एक वोल्टेज विभक्त एक प्रतिरोधी ट्रांसड्यूसर के साथ इंटरफेस करने का एक आसान तरीका है, जो एक घटक है जो एक प्रकार की ऊर्जा को प्रतिरोध में अनुवाद करता है। इस सर्किट में, हमारा प्रतिरोधक ट्रांसड्यूसर हमारा फोटोरेसिस्टर होता है। एक वोल्टेज विभक्त श्रृंखला में दो प्रतिरोधों से बना होता है (एक के बाद एक जुड़ा हुआ)। एक वोल्टेज स्रोत, बैटरी की तरह, विभक्त में एक प्रतिरोधक से जुड़ा होता है और दूसरा रोकनेवाला जमीन से जुड़ा होता है। वोल्टेज विभक्त के लिए समीकरण इस प्रकार है: वाउट = विन * आर 2 / (आर 2 + आर 1)

जैसा कि हम समीकरण से देख सकते हैं, R1 और R2 सीधे वोल्टेज विभक्त के आउटपुट को निर्धारित करते हैं। समीकरण को थोड़ा और आगे देखने पर, हम देखते हैं कि जैसे-जैसे R2 बढ़ता है, वाउट विन के करीब आता जाता है। हमने अपने पिछले चरण में उल्लेख किया था कि घटते परिवेश प्रकाश के साथ फोटोरेसिस्टर का प्रतिरोध बढ़ता है। हम अपने फोटोरेसिस्टर को इस वोल्टेज डिवाइडर की R2 स्थिति में रखेंगे।

चरण 3: तुलनित्र और आउटपुट एलईडी

एक तुलनित्र एक साधारण सर्किट है जो दो वोल्टेज की तुलना करता है। यदि नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज ("+" चिन्ह के साथ op amp का इनपुट) इनवर्टिंग इनपुट ("-" चिन्ह के साथ op amp का इनपुट) पर वोल्टेज से अधिक है, तो आउटपुट तुलनित्र एलईडी चालू हो जाएगा। यदि विपरीत सत्य है, तो तुलनित्र का आउटपुट एलईडी को बंद कर देगा। यदि आपने पहले एल ई डी का उपयोग नहीं किया है, तो जान लें कि जब एक छोटी सी धारा उनके माध्यम से गुजरती है तो वे प्रकाश करते हैं। इस बेहतरीन इंस्ट्रक्शनल से LED के बारे में और जानें।

हमारे तुलनित्र के लिए, हम LM324 एम्पलीफायर का उपयोग करेंगे। LM324 एक क्वाड एम्पलीफायर है, जिसका अर्थ है कि इसमें 4 एम्पलीफायरों को एक पैकेज में बनाया गया है। हमें केवल 4 एम्पलीफायरों में से एक की आवश्यकता होगी। LM324 को वायर अप करें जैसा कि योजनाबद्ध में दिखाया गया है।

चरण 4: निष्कर्ष और अंतिम विचार

इस निर्देशयोग्य में, मैंने परिवेशी प्रकाश की बदलती मात्रा के साथ केवल एक एलईडी चालू करने का प्रदर्शन किया है। कृपया इसे वास्तविक "रात की रोशनी" में बदलने के लिए अपनी रचनात्मकता का उपयोग करें।

चरण 5: समस्या निवारण

1. इस निर्देशयोग्य में, मैंने आपके फोटोरेसिस्टर के साथ श्रृंखला में एक 10k रोकनेवाला जोड़ने की सिफारिश की। आपके फोटोरेसिस्टर के "नाममात्र" प्रतिरोध के आधार पर, आपको 10k रोकनेवाला को किसी और चीज़ में बदलने की आवश्यकता हो सकती है। जब आपका फोटोरेसिस्टर परिवेश के संपर्क में आता है और जब सेंसर किसी विदेशी वस्तु द्वारा कवर किया जाता है, तो मैं आपके मल्टीमीटर के साथ फोटोरेसिस्टर के प्रतिरोध को मापने की सलाह दूंगा। आप एक श्रृंखला रोकनेवाला चुनना चाहते हैं जो परिवेश प्रकाश के संपर्क में आने पर फोटोरेसिस्टर के प्रतिरोध से बड़ा हो, लेकिन कवर होने पर फोटोरेसिस्टर के प्रतिरोध से छोटा हो। उदाहरण के लिए, मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले फोटोरेसिस्टर के लिए, परिवेश प्रकाश के संपर्क में आने पर इसका प्रतिरोध लगभग 8k था। जब मैंने फोटोरेसिस्टर को अपनी उंगली से कवर किया, तो इसका प्रतिरोध बढ़कर 48k हो गया।

2. सुनिश्चित करें कि आप वोल्टेज डिवाइडर को op amp के उचित इनपुट से जोड़ते हैं। चरण 3 में कनेक्शन पर पूरा ध्यान दें।

3. एलईडी की ध्रुवीयता से सावधान रहें। छोटा पैर "नकारात्मक" है और इसे जमीन से जोड़ना चाहिए।