- Potrebne komponente:
- Shema alarma vrat hladilnika in razlaga:
- LDR (svetlobno odvisni upor):
- 555 Časovnik v nastavljivem delovanju:
- Delovanje alarmnega kroga odprtih vrat hladilnika:
Že samo ime vezja določa aplikacijo. To vezje sproži alarm, če so vrata hladilnika dlje časa odprta. Ko vrata hladilnika ostanejo odprta, se bo temperatura v notranjosti kabine povečala. Ta dvig temperature bo zaznal termostat in poskusil ohladiti kabino. Vedno bo poskušal vzdrževati konstantno temperaturo sistema. Kompresor bo neprekinjeno delal, da odstrani toploto iz kabine, kar poveča porabo energije iz posode. Tudi nenehna uporaba pod tem pogojem bi skrajšala življenjsko dobo kompresorja in verjetno povzročila okvare.
Zato je to alarmno vezje vrat hladilnika dobra rešitev, ki bo uporabnika opozorila na vrata v daljšem odprtem stanju. Nastavimo lahko tudi drugačen vnaprej nastavljen čas, po katerem mora biti dana zvočna indikacija. To se tukaj naredi z uporabo vsestranske 555-časovne IC v nestabilnem načinu multivibratorja in LDR. Takoj ko odpremo vrata hladilnika, LDR to zazna in začne odštevanje s pomočjo 555 Timer, po nastavljenem času pa zvočni signal začne piskati kot alarmni signal.
Potrebne komponente:
- 555 timer IC - 2Št
- 5 mm LDR - 1 št.
- Zvočni signal - 1 št.
- Dioda (1N4007 ali 1N4001) - 1Št.
- Kondenzator, 47uF (elektrolitski) - 1 št.
- Kondenzator, 0,1uF (keramika) - 1 št.
- Upori (10kὨ - 1; 470kὨ -1; 150kὨ -2; 100Ὠ -1)
- Breadboard
- Priključne žice
Shema alarma vrat hladilnika in razlaga:
Dva 555 časovnika sta povezana v načinu Astable multivibrator. Ključna sestavna dela v vezju so LDR (svetlobno odvisni upor) in 555 Timer IC.
LDR (svetlobno odvisni upor):
LDR deluje po principu fotoprevodnosti. Prevodnost materiala znotraj elementa se poveča, ko nad njega pade svetloba. Kar zadeva odpornost, se vrednost upora zmanjša, ko nad njo pade svetloba in bo odpornost v temnem okolju velika. Upor je neposredno sorazmeren svetlobi nad materialom, preverite spodnjo tabelo:
Obstaja več vrst LDR, kot so 3 mm LDR, 4 mm LDR, 5 mm LDR, 7 mm LDR itd. Tu je uporabljen 5 mm LDR. Z uporabo zgornjih podatkov smo delilnik upora uporabili za 10k s 5 mm LDR.
555 Časovnik v nastavljivem delovanju:
Nastavljiv multivibrator nima stabilnih stanj. Izhod niha med visokim in nizkim glede na časovni upor in kondenzator.
Formule za izračun časovne zamude so naslednje, Čas (v sekundah) = 1,1 x (R2 + R3) x C1
Za izračun izhodnih vrednosti lahko uporabite tudi ta kalkulator 555 časovnika.
Tu v tem vezju alarma za odprta vrata hladilnika smo uporabili dve 555 IC, eno za izračun "trajanja časa odpiranja vrat hladilnika", po kateri naj se sproži brenčalec, druga 555 IC pa za nadzor zvočnega signala.
Spodaj smo izračunali časovno zakasnitev sprožitve zvočnega signala in ustrezno izbrali vrednosti upora. Tukaj Časovni zamik pomeni čas, ko so vrata hladilnika odprta. To naredi prva 555 IC v vezju.
Čas (sek) = 1,1 × (620kὨ ± 5%) × 47uF Čas = 30,4 sek Torej, R2 = 150kὨ, R3 = 470kὨ v seriji in C1 = 47uF
Spodaj smo izračunali časovno zakasnitev za drugo 555 IC, ki nadzira časovno obdobje zvočnega signala. V tem primeru se časovni zamik izračuna kot, Čas (sek) = 1,1 × (470kὨ ± 5%) × 0,1uF Čas = 0,5 sek Torej, R5 = 470kὨ in C2 = 0,1uF (zvočni signal se vklopi in izklopi v tem časovnem okviru)
Več o načinu multivibratorja 555 Timer Astable lahko preberete tukaj.
Delovanje alarmnega kroga odprtih vrat hladilnika:
Celotno vezje napaja 9V baterija. Ko so vrata hladilnika zaprta, je tema in upor LDR je skoraj 1MὨ, kot je navedeno v obrazcu. Izhodna napetost delilnika potenciala se pojavi na kondenzatorju in ostane v napolnjenem stanju (napetost višja od 2 / 3Vcc), zaradi česar je izhod NIZK. Ko odpremo hladilnik, svetloba pade nad LDR, kar zmanjša upor LDR in povzroči, da se kondenzator izprazni, kar v tej RC kombinaciji znaša 30 sekund. Po tem (napetost nižja od 2 / 3Vcc) začne izhod nihati pri določeni frekvenci in izhod je VISOK. Kondenzator se spet napolni in doseže prag, ki se nadaljuje s praznjenjem kondenzatorja. To se nadaljuje, dokler se LDR odpornost ne poveča, kar se bo zgodilo v odsotnosti svetlobe (vrata so zaprta).
Zaradi tega drugi 555 časovnik niha in izhod postane VISOK in NIZK, zaradi česar zvočni signal, povezan z izhodom, zasliši v vzorcu, ki je kombinacijski vzrok nihanj prvega časovnika in notranjega nihanja drugega časovnika. Med HIGH pogojem izhoda prvega časovnika se zgodi glavna ponastavitev drugega časovnika. Tako se kondenzator C2 napolni (napetost je višja od 2 / 3Vcc) in izhod je NIZK. V kratkem času se kondenzator začne prazniti (napetost nižja od 2 / 3Vcc) povzroči izhod HIGH. Tako zvočni signal, priključen na izhod, postane impulzni pisk.
Spodaj je predstavitveni video za to alarmno vezje vrat hladilnika.