Einfacher Lichtsensor mit LED (analog) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Hallo!

In diesem anweisbaren zeige ich Ihnen, wie man einen einfachen Lichtsensor mit einer LED macht.

Grundsätzlich schaltet diese Schaltung die LED nur ein, wenn sie Licht ausgesetzt ist. Für mich ist diese Schaltung irgendwie nutzlos, weil man damit nicht viel anfangen kann, aber ich denke, dass jemand das nützlich finden könnte.

Schritt 1: Auswahl der Komponenten

Komponentenliste:

• 2 x 560 Ohm Widerstand
• 10k Ohm Widerstand

• Eine kleine Solarzelle (ich habe meine von einer alten solarbetriebenen Gartenlampe genommen)

  Die Betriebsspannung meiner Solarzelle (laut Datenblatt) beträgt ca. 4,0 Volt, obwohl ich beim Messen 6,0 Volt bekommen habe. Deshalb verwende ich für meine Berechnungen 5,0 Volt als Betriebsspannung. (Datenblatt meiner Solarzelle:

• Eine rote LED

  Sie können verschiedene Farben verwenden, wenn Sie möchten, aber Sie müssen den Widerstandswert für eine andere LED erneut berechnen

• BC 337-25 Transistor (Sie können einen anderen Transistor verwenden, wenn er die gleichen elektrischen Eigenschaften hat)

• Ein 12 VDC Transformator

  Ich habe meinen Transformator von einem alten Laptop-Ladegerät genommen, das mir 12 Volt und max. 4,5 Ampere

• Ein Löt-Protoboard

Bearbeiten: Mir ist aufgefallen, dass mein Transformator 20 Volt statt 12 Volt ausgibt. Wenn Sie 20 Volt für Ihren Stromkreis verwenden, verwenden Sie bitte einen 1k-Ohm-Widerstand für Ihre LED. Es tut mir wirklich leid für meinen Fehler

Berechnung der Widerstandswerte

Sie können diesen Teil überspringen, wenn Sie nicht wissen möchten / wenn Sie bereits wissen, wie Sie die Widerstandswerte für die Komponenten berechnen.

Zuerst müssen wir also den Widerstandswert für die LED mit dieser Formel berechnen: Rl = (Uin - Ul) / IL

• Uin = Eingangsspannung (Wir verwenden 12 Volt.)
• Ul = LED-Betriebsspannung (rote LED hat eine Betriebsspannung von 1,7 - 2,0 Volt.)
• IL = LED-Betriebsstrom (LEDs verwenden oft einen Betriebsstrom von 10 - 15 mA, aber ich verwende in meinen Berechnungen 20 mA.)

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

Wir brauchen also einen 500 Ohm Widerstand. Ich verwende Widerstände der E12-Serie, also habe ich keinen 500-Ohm-Widerstand. Deshalb verwende ich stattdessen einen 560 Ohm.

Bevor wir den Widerstand für den Transistor berechnen, müssen wir ein paar Dinge über den verwendeten Transistor wissen:

• Mindest. hFE = Minimale Stromverstärkung (Sie können die Stromverstärkungswerte aus dem Datenblatt nachschlagen, aber ich verwende 100 in meinen Berechnungen.)
• Ic = Kollektorstrom (Die Strommenge, die der Kollektor bekommt. In diesem Fall erhält er aufgrund der LED etwa 20 mA.)

Jetzt können wir den Widerstand für den Transistor berechnen. Wir können das mit dieser Formel tun: Rb = Uin - Ube / Ib

Uin = Eingangsspannung (Wie ich bereits sagte, liefert meine Solarzelle etwa 5 Volt, also verwenden wir diesen Wert.)

Ube = Kollektor-Emitter-Spannung (Normalerweise beträgt die Spannung etwa 0,5 - 0,7 Volt. Wir verwenden 0,7 Volt.)

Ib = Basisstrom (Wir müssen den Basisstrom für den minimalen hFE-Wert berechnen.)

Formel für den minimalen hFE-Wert: Ib = Ic / hFE

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

0,2 mA ist also die minimale Strommenge, die wir für den Betrieb des Transistors benötigen. Ich habe den Mindeststromwert verdoppelt, weil ich sicherstellen möchte, dass der Transistor bei Bedarf öffnet. Deshalb verwende ich in meinen Berechnungen 0,4 mA.

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

Wir brauchen also einen 10,75 Ohm Widerstand. In der E12-Serie ist der nächste 10k Ohm, aber ich wollte etwas mehr Widerstand, nur für den Fall, dass der Transistor nicht explodiert, also verwende ich 10k Ohm und 560 Ohm Widerstand in Reihe. (10 kOhm + 560 Ohm = 10,56 kOhm.)

Sie können auch einen 12-k-Ohm-Widerstand verwenden, wenn Sie möchten.

Schritt 2: Löten der Komponenten

Jetzt müssen wir die Komponenten auf das Protoboard löten. Oben ist die Anordnung und der Schaltplan, den ich verwendet habe. Sie können die Anordnung ändern, wenn Sie möchten.

Ich lötete den Transformator mit zwei dünneren Drähten an die Platine, da die ursprünglichen Drähte zu dick für die Platine waren. Wenn Sie mit dem Löten der Drähte des Transformators fertig sind, müssen Sie ihn isolieren. Bitte verwenden Sie Schrumpfschläuche, um die Drähte zu isolieren. Ich hatte keine Schläuche mehr, also isolierte ich den Draht mit Isolierband und erhitzte ihn.

Und achten Sie darauf, dass Sie beim Löten keine kalten Lötstellen machen. Kalte Gelenke sind nicht gut für Ihre Schaltung.

Schritt 3: Testen Sie Ihre Schaltung

Wenn Sie mit dem Löten fertig sind, können Sie Ihre Schaltung testen, indem Sie sie in die Wand stecken. Die LED sollte ausgehen, wenn die Solarzelle bedeckt ist, und sie sollte sich einschalten, wenn die Solarzelle Licht ausgesetzt ist.