- Potreben material
- Shema vezja
- OP-amp IC LM741
- Desetletni števec IC 4017
- Kako deluje brezžično stikalno vezje?
Ste že kdaj občutili šok s pritiskom na stikalo? Običajno se to ne zgodi, včasih pa je fizični stik s stikali lahko nevaren. Kaj pa, če stikalo postane brezžično in vam za vklop ali izklop gospodinjskih aparatov sploh ni treba pritisniti nobenega gumba. Danes torej gradimo preprosto brezžično stikalno vezje, v katerem ni potrebe po fizičnem stiku s stikalom, samo človek mora prijeti roko nad stikalom in ta vklopi / izklopi luč.
V tem projektu vam bomo pokazali, kako narediti brezžično vezje z uporabo LDR, LM741op-amp IC in 4017 desetletnega IC. Ko prvič prevzamete LDR z roko, se lučka prižge in ko drugič z LDR primite roko, se lučka ugasne. Vemo, da se upor LDR zmanjša, ko nanj pade svetloba, zato, ko LDR pokrijemo z nečim, se bo njegov upor povečal in to bo vplivalo na napetost na LDR. To spremembo napetosti zazna Op-amp 741, ta pa bo nato nadziral izhod IC 4017, ki je prek relejskega modula priključen na izmenično luč. Torej, vsakič, ko LDR pokrijemo z roko, se vklopi ali izklopi izmenično obremenitev. Delo je razloženo v nadaljevanju tega članka.
Potreben material
- Op-amp IC LM741
- 4017 Desetletni števec IC
- 5v relejni modul
- LDR (svetlobno odvisni upor)
- Žarnica
- Potenciometer (10k)
- Upor (10k)
- Kondenzator (22uf)
- Priključne žice
- Baterija 9v
Shema vezja
OP-amp IC LM741
Operativni ojačevalnik LM741 je enosmerni visoko ojačevalni elektronski ojačevalnik. To je majhen čip z 8 nožicami. Kot primerjalnik se uporablja operacijski ojačevalnik IC, ki primerja oba signala, invertirni in neinvertirni signal. V op-amp IC 741 je PIN2 invertirni vhodni terminal, PIN3 pa neinvertirni vhodni terminal. Izhodni zatič tega IC je PIN6. Glavna naloga te IC je matematična operacija v različnih vezjih.
Ko je napetost na neinvertirajočem vhodu (+) višja od napetosti na invertirajočem vhodu (-), je izhod primerjalnika visok. In če je napetost invertirajočega vhoda (-) višja od neinvertirajočega konca (+), je izhod NIZKA. V tem brezžičnem stikalnem vezju se LM741 uporablja za oddajanje impulza od nizke do visoke ure na IC 4017, in sicer vsakič, ko nekdo poda roko čez LDR. Več o Op-amp 741 najdete tukaj.
Shema pin LM741
Konfiguracija zatiča LM741
PIN ŠT. |
PIN Opis |
1. |
Odmik ničen |
2. |
Obračanje (-) vhodnega terminala |
3. |
neinvertirajoči (+) vhodni terminal |
4. |
negativna napetost (-VCC) |
5. |
odmik nič |
6. |
Zatič izhodne napetosti |
7. |
pozitivna napetost (+ VCC) |
8. |
brez povezave |
Desetletni števec IC 4017
4017 IC je desetletni števec CMOS. Izpiše lahko zaporedno 10 izhodov (Q0 - Q9), kar pomeni, da izdeluje po enega na 10 izhodnih zatičih. Ta izhod se krmili z urnim impulzom LOW to HIGH pri PIN 14 (sprožitev pozitivnega roba). Sprva je izhod pri Q0 (PIN 3) VISOK, nato pa z vsakim impulzom ure predvajajte naslednji PIN. Tako kot en urni impulz naredi Q0 LOW in Q1 HIGH, nato pa naslednji impulz Q1 LOW in Q2 HIGH itd. Po Q9 se bo spet začel od Q0. Tako ustvari zaporedni VKLOP in IZKLOP vseh 10 IZHODNIH PIN-ov.
V tem brezžičnem stikalu smo uporabili 4017 IC za zaklepanje izhoda na en zatič, ko predajamo LDR. Preberite vezja CD4017, če želite izvedeti več o tej IC. In tukaj je enostavna aplikacija preklopnega stikala za razumevanje delovanja 4017 za zapiranje izhoda.
Shema pinov
Konfiguracija zatiča IC 4017
PIN ŠT. |
PIN |
PIN Opis |
1. |
V5 |
Izhod 5: doseže visoko vrednost v 5-urnem impulzu |
2. |
Q1 |
Izhod 1: preide visoko v 1 urni impulz |
3. |
Q0 |
Izhod 0: Na začetku gre visoko - 0 urni impulz |
4. |
Q2 |
Izhod 2: V 2-urnem impulzu gre visoko |
5. |
V6 |
Izhod 6: V 6-urnem impulzu gre visoko |
6. |
V7 |
Izhod 7: V 7-urnem impulzu gre visoko |
7. |
Q3 |
Izhod 3: V 3-urnem impulzu gre visoko |
8. |
GND |
Ozemljitev PIN |
9. |
V8 |
Izhod 8: V 8-urnem impulzu gre visoko |
10. |
V4 |
Izhod 4: V 4-urnem impulzu gre visoko |
11. |
V9 |
Izhod 9: V 9-urnem impulzu gre visoko |
12. |
CO –Izvedite |
Uporablja se za kaskado še 4017 IC, da lahko šteje do 20, deli se z 10 izhodnimi PIN-i |
13. |
URA zavira |
Zatič za omogočanje ure naj bo NIZK, ohranjanje VISOKE bo zamrznilo izhod. |
14. |
URA |
Vhod ure, za zaporedno HIGH izhodne zatiče od PIN 3 DO PIN 11 |
15. |
PONASTAVITI |
Aktivni visoki zatič, za normalno delovanje mora biti NIZK, nastavitev HIGH bo ponastavila IC (samo Pin 3 ostane VISOK) |
16. |
VDD |
PIN za napajanje (5-12v) |
Kako deluje brezžično stikalno vezje?
Sprva bo AC lučka ostala v stanju ON, saj smo rele priključili na zatič Q0 4017, Q0 pa bo privzeto visok v 4017 IC. Zdaj, ko nekdo najprej poda roko čez LDR ali jo pokrije z nečim, potem se njegova odpornost poveča in v skladu s pravilom delilnika napetosti napetost na Pin3 LM741 postane višja od Pin2, zaradi česar je izhodni pin 6 op-amp 741 VISOKO. Izhod op-ojačevalnika je povezan s kodo PIN 14 desetletnega števca IC 4017. Ko izhod OP-ojačevalca postane VISOK, daje ura od LOW do HIGH do 4017 IC, kar naredi izhod PIN3 (ali Q0) IC 4017 Low in izhod Pin 2 (ali Q10) visok, kar izklopi lučpriključen na Q0. Zdaj lučka ostane v izklopljenem stanju do naslednjega impulza ure, ki se bo ustvaril, ko bomo ponovno položili roko na LDR.
Izhod LM741 ostaja visok le, dokler ne pokrijemo svetlobe nad LDR. Takoj, ko odstranimo roko, izhodni pin 6 LM741 spet postane nizek. Toda to ne vpliva na zaklenjeni izhod 4017, saj IC 4017 preusmeri svoj izhod na naslednji zatič šele, ko prejme nizek do visok impulz. Torej na to ne bo vplival impulz od visokega do nizkega, ki se ustvari, ko izhod LM741 preide od visokega do nizkega.
Zdaj, ko spet damo roko čez LDR, izhod op-ojačevalnika spet postane visok in IC 4017 spet prejme taktni impulz od nizke do visoke, ki Q1 spremeni iz VISOKEGA v NIZKO in Q2 (Pin 4) postavi visok. Zdaj je tu trik, visoko moč Q2 smo podali na ponastavitveni zatič 15 IC4017, ki ponastavi IC in postavi IC v privzeti način, kjer bo Q0 visok. Torej se bo Luč spet vklopila z visokim Q0.
Da bi preprečili njegovo neprimerno vedenje ali odstranili napako pri štetju impulzov zaradi omejevalnega učinka, smo uporabili RC vezje z uporabo kondenzatorja 22uf in 10k upora na Clock PIN 14 od 4017 IC, kar mu pomaga, da šteje samo en impulz ob vsakem prehodu roke nad LDR.