Algunas personas adoptan las últimas técnicas de automatización en sus hogares. En esta era moderna, las personas deberían optar por las últimas técnicas de automatización para hacer su vida más fácil. Normalmente en nuestros hogares encendemos y apagamos las luces manualmente. Esto suele suceder por la noche cuando nos acostamos a dormir. El calentamiento global es un problema grave en estos días y se debe fomentar cualquier cosa que contribuya a minimizar el calentamiento global. Las bombillas ahorradoras de energía utilizadas en el pasado producían carbono que era peligroso para la salud. Con el avance de la tecnología, La luz emite diodos (LED) se inventaron y produjeron menos carbono y, por lo tanto, contribuyeron a minimizar el calentamiento global. La demanda de LED está aumentando rápidamente hoy en día porque no son muy costosos y duran más. En este proyecto, explicaré los circuitos y el principio de funcionamiento de una lámpara nocturna que utilizará los LED de alta potencia. Los LED se encienden EN por la noche y se vuelven automáticamente APAGADO durante el día.
Lámpara de noche automática
¿Cómo ensamblar una resistencia dependiente de la luz con otros componentes electrónicos?
El mejor enfoque para iniciar cualquier proyecto es hacer una lista de componentes y hacer un breve estudio de estos componentes porque nadie querrá quedarse en medio de un proyecto solo porque falta un componente. Se prefiere la placa PCB para ensamblar el circuito en el hardware porque si ensamblamos los componentes en la placa de prueba, pueden separarse de ella y el circuito se acortará, por lo que se prefiere PCB.
Paso 1: Componentes necesarios (hardware)
- Resistencia dependiente de la luz
- Condensador 1uF
- Resistencia de 100k ohmios
- Resistencia de 1k Ohm
- Potenciómetro
- Transistor BC548
- Transistor de potencia TN2905A / MJE3055
- Resistencia de 470 ohmios (x4)
- LED (x25)
- Clip de batería
- FeCl3
- Placa de circuito impreso
- Pistola de silicona
Paso 2: Componentes necesarios (software)
- Proteus 8 Professional (se puede descargar desde aquí )
Después de descargar el Proteus 8 Professional, diseñe el circuito en él. He incluido simulaciones de software aquí para que sea conveniente para los principiantes diseñar el circuito y hacer las conexiones adecuadas en el hardware.
Paso 3: estudiar los componentes
Como ahora conocemos la idea principal detrás del proyecto y también tenemos una lista completa de todos los componentes, avancemos un paso y revisemos un breve estudio de todos los componentes.
Resistencia dependiente de la luz: Un LDR es una resistencia dependiente de la luz que varía su resistencia con la intensidad de la luz. Un módulo LDR puede tener un pin de salida analógica, un pin de salida digital o ambos. la resistencia del LDR es inversamente proporcional a la intensidad de la luz lo que significa que a mayor intensidad de luz, menor resistencia del LDR. La sensibilidad del módulo LDR se puede cambiar utilizando una perilla de potenciómetro en el módulo.
Resistencia dependiente de la luz
Transistor de potencia: Un transistor puede realizar dos tareas. En un circuito, puede funcionar como amplificador o como interruptor. Si está funcionando como un amplificador, toma una cantidad muy pequeña de corriente del lado de entrada y amplifica esa corriente en el lado de salida. Si está funcionando como cambiar una pequeña corriente eléctrica que fluye a través de una parte del transistor puede hacer que la corriente más grande fluya a través de la otra parte. Un transistor normal se usa en circuitos simples donde se maneja una pequeña cantidad de corriente y un transistor de potencia se usa en circuitos complejos donde manejamos una gran cantidad de corriente. Un transistor de potencia puede transportar grandes cantidades de corriente sin explotar. Por lo general, los transistores de potencia tienen disipadores de calor instalados en ellos para que puedan absorber el calor excesivo y evitar el calentamiento del transistor.
Transistor de potencia 2N3055
Placa de circuito impreso: La placa PCB se utiliza en el diseño de circuitos electrónicos. Una fina capa de lámina de cobre está presente en la parte superior de la PCB que es responsable de la conductividad. La PCB puede ser de una cara, de dos caras o de varias capas. El grabado químico que se explica a continuación divide esa capa de cobre en líneas conductoras separadas denominadas como huellas . En primer lugar, se crea un circuito en software y luego, después de obtener la impresión de ese circuito, se pega en la placa PCB con la ayuda de Iron. El principal beneficio de una PCB es que los componentes se sueldan en la placa y no se desprenden de ella hasta que se desoldan manualmente.
Placa de circuito impreso
A BC547 es un transistor NPN. Entonces, cuando el pin de la base se mantiene en tierra, el colector y el emisor se invertirán y cuando la señal se proporcione a la base, el colector y el emisor estarán polarizados hacia adelante. El valor de ganancia de este transistor varía de 110 a 800. La capacidad de amplificación del transistor está determinada por este valor de ganancia. No podemos conectar la carga pesada a este transistor porque la cantidad máxima de corriente que puede fluir a través del pin del colector es de casi 500 mA. Se aplicará corriente al pin de la base para polarizar el transistor, esta corriente (IB) debe limitarse a 5 mA.
Transistor BC547
Paso 4: Comprensión del principio de funcionamiento
El circuito está alimentado por una batería de 9 V CC. Sin embargo, también se puede utilizar un adaptador de CA a CC para alimentar este circuito porque nuestro requisito es de 9 V CC. El transistor BC547 está funcionando en modo de saturación en este circuito. Se utilizan con fines de conmutación en este circuito y son responsables de encender y apagar los LED. Hay veinticinco LED de alta potencia en el circuito, por lo tanto, aquí se usa un transistor de potencia porque puede manejar una gran cantidad de corriente y se instala un disipador de calor para que el calor se disipe en el aire a través de ese disipador de calor y el transistor no se calienta. La luminosidad de estos LEDs de Alta Potencia equivale a una bombilla fluorescente que es suficiente e ilumina la habitación. El circuito se ensamblará en PCB y los LED deben colocarse a una distancia razonable para que no haya posibilidades de cortocircuito y la luz esté muy bien distribuida en la habitación.
Paso 5: funcionamiento del circuito
El circuito está diseñado de tal manera que los LED de Alta Potencia son los encargados de controlar la intensidad de la luz del circuito. La resistencia dependiente de la luz juega un papel vital en el circuito. Es responsable de girar EN y APAGADO los LED. El LDR sigue el principio de fotoconductividad. La resistencia del LDR varía cuando la luz incide sobre él. Cuando la luz incide sobre LDR, su resistencia disminuye y cuando se coloca en la oscuridad, aumenta la resistencia. Por tanto, la conmutación de los LED depende de la resistencia del LDR. Se utilizan veinticinco LED en el circuito. En la primera conexión, cinco LED están dispuestos en serie y junto con eso se realizan cinco conexiones en paralelo y cada conexión tiene cinco LED dispuestos en serie.
Paso 6: Simular el circuito
Antes de realizar el circuito, es mejor simular y examinar todas las lecturas en un software. El software que vamos a utilizar es el Suite de diseño Proteus . Proteus es un software en el que se simulan circuitos electrónicos:
- Después de descargar e instalar el software Proteus, ábralo. Abra un nuevo esquema haciendo clic en el ISIS icono en el menú.
ISIS
- Cuando aparezca el nuevo esquema, haga clic en el PAGS icono en el menú lateral. Esto abrirá un cuadro en el que puede seleccionar todos los componentes que se utilizarán.
Nuevo esquema
- Ahora escriba el nombre de los componentes que se utilizarán para hacer el circuito. El componente aparecerá en una lista en el lado derecho.
Seleccionar componentes
- De la misma forma, como arriba, busque todos los componentes. Aparecerán en el Dispositivos Lista.
Componentes
Paso 7: diagrama de circuito
Después de ensamblar los componentes y cablearlos, el diagrama del circuito debería verse así:
Diagrama de circuito
Paso 8: hacer un diseño de PCB
Como vamos a hacer el circuito de hardware en un PCB, primero debemos hacer un diseño de PCB para este circuito.
- Para hacer el diseño de PCB en Proteus, primero debemos asignar los paquetes de PCB a cada componente del esquema. para asignar paquetes, haga clic con el botón derecho del mouse en el componente al que desea asignar el paquete y seleccione Herramienta de embalaje.
- Haga clic en la opción ARIES en el menú superior para abrir un esquema de PCB.
Diseño ARIES
- Desde la Lista de componentes, coloque todos los componentes en la pantalla en un diseño que desee que se vea su circuito.
- Haga clic en el modo de seguimiento y conecte todos los pines que el software le indica que conecte apuntando con una flecha.
Paso 9: Montaje del hardware
Como ahora hemos simulado el circuito en el software y está funcionando perfectamente bien. Ahora sigamos adelante y coloquemos los componentes en PCB. Un PCB es una placa de circuito impreso. Es una placa totalmente revestida de cobre por un lado y totalmente aislante por el otro. Hacer el circuito en la PCB es comparativamente un proceso largo. Una vez que se simula el circuito en el software y se realiza su diseño de PCB, el diseño del circuito se imprime en un papel de mantequilla. Antes de colocar el papel de mantequilla en la placa PCB, use un raspador para frotar la placa de modo que la capa de cobre a bordo se reduzca desde la parte superior de la placa.
Quitar la capa de cobre
Luego, el papel manteca se coloca en la placa PCB y se plancha hasta que el circuito se imprime en la placa (tarda aproximadamente cinco minutos).
Planchar la placa PCB
Ahora, cuando el circuito está impreso en la placa, se sumerge en el FeCl3solución de agua caliente para eliminar el cobre extra del tablero, solo quedará el cobre debajo del circuito impreso.
Grabado de PCB
Después de eso, frote la placa PCB con el raspador para que el cableado sea prominente. Ahora taladre los agujeros en los lugares respectivos y coloque los componentes en la placa de circuito.
Perforación de agujeros en la placa PCB
Suelde los componentes en la placa. Finalmente, verifique la continuidad del circuito y si ocurre alguna discontinuidad en algún lugar desolde los componentes y vuelva a conectarlos. Aplique una pistola de pegamento caliente en los terminales del circuito para que la batería no se desprenda si se aplica presión.
Comprobación de la continuidad del circuito
Paso 10: Prueba del circuito
Ahora, nuestro hardware está completamente listo. Coloque el hardware en un lugar adecuado en la mesita auxiliar de la cama y observe el funcionamiento del circuito durante la noche. Si los LED se cambian EN en la oscuridad, eso significa que nuestro circuito está funcionando correctamente. Este hardware también se puede fijar en la pared o en cualquier lugar apropiado cerca de la cama para que haya mucha luz en la habitación y si alguien quiere consultar la hora en el teléfono móvil, puede hacerlo fácilmente. La vida útil de la batería puede disminuir después de un tiempo, por lo que debe monitorearse continuamente y debe reemplazarse cuando se seque.
