Vela electrónica inteligente de bricolaje usando ldr

Las velas han sido de gran utilidad desde hace siglos, han estado guiando a los humanos durante la noche incluso antes de que a Edison se le ocurriera la idea de las bombillas. Hoy en día, desde las iglesias hasta las cocinas, las velas se utilizan no solo para proporcionar luz cuando es necesario, sino que también se suman a la estética y brindan una sensación de calidez. Si bien las velas comunes funcionan bien, se derriten bastante rápido, lo que hace que el lugar sea desagradable y, a veces, si no se atiende, también puede provocar riesgos de incendio. Entonces, en este tutorial vamos a hacer una vela electrónica sin llama usando algunos componentes electrónicos simples y un LED. Además, esta Vela Inteligente se encenderá automáticamente en la noche o durante la oscuridad y se apagará durante el día. Tiene el mismo concepto que hemos utilizado anteriormente en muchos circuitos detectores de oscuridad:

• Circuito indicador oscuro y claro
• Dark Detector usando LDR y 555 Timer IC
• Circuito de dispositivo de iluminación de ojo de cerradura simple
• Luz de escalera automática

Materiales necesarios

1. LM358 IC
2. LDR (foto resistencia)
3. Resistencia de 1M y 1K
4. LEDs
5. Maceta 10K
6. Toma de corriente DC hembra de 12V y adaptador de 12V
7. Hoja de tarjeta y Perfboard

LM358 - Comparador de amplificador operacional

El cerebro detrás de este circuito es el LM358 IC que actúa como comparador en este diseño en particular. Analicémoslo brevemente antes de profundizar más. El LM358 es un amplificador operacional (amplificador operacional) IC. Este IC consta de dos amplificadores operacionales que pueden soportar un voltaje entre 3.3V y 32V y tiene un consumo de corriente de suministro realmente bajo de 500μA. El IC se ve internamente como la imagen a continuación:

Generalmente se usa en la construcción de circuitos comparadores y amplificadores simples y también se puede encontrar en circuitos de filtro activo, formadores de onda, etc., en este proyecto usaremos LM358 como comparador de voltaje. Se utiliza un comparador de voltaje para comparar dos voltajes y averiguar cuál es mayor que el otro y luego subir o bajar la salida dependiendo de eso. Por lo tanto, si aplicamos voltaje a las entradas inversoras y no inversoras y si el voltaje en la entrada no inversora es mayor que el voltaje en la entrada inversora, entonces la salida sube y si viceversa la salida baja. Este proyecto funciona íntegramente sobre este principio. La fórmula para la comparación de voltaje se da como:

V _SALIDA = A _O (V _{en +} - V _en)

Donde A _O es la ganancia de bucle abierto del amplificador operacional. V _{in +} es el voltaje de entrada en el terminal de entrada no inversora y V _in es el voltaje de entrada en el terminal de entrada inversora. Entonces, si V _{en +} es mayor que V _en entonces la salida será alta, de lo contrario será baja.

LDR

Si el amplificador operacional es el cerebro de nuestro circuito, entonces LDR es el órgano sensorial. La resistencia dependiente de la luz (LDR) o la fotorresistencia es una resistencia controlada por luz. Su resistencia disminuye con el aumento de la intensidad de la luz y viceversa. En realidad, cuando la luz incide en el LDR, el semiconductor absorbe los fotones de la luz y los electrones enlazados saltan a la banda de conducción y la resistencia disminuye debido a la fotoconducción. Para saber más sobre LDR y su funcionamiento, siga el enlace.

Diagrama de circuito y explicación

El circuito no es realmente difícil; el diagrama de circuito completo para Vela electrónica se da a continuación.

Como se muestra en el diagrama del circuito, conecte una resistencia de 1K al pin 1 del IC y luego conecte el extremo positivo de un LED a esta resistencia y el negativo a tierra. Ahora conecte el pin medio de la olla de 10K al pin 2 del IC y conecte la tierra y 12V al resto de las clavijas de la olla. Conecte una resistencia de 1M a 12V y conecte LDR en serie con esta resistencia. Ahora, conecte el otro extremo del LDR a tierra del circuito. Conecte el punto común de la resistencia LDR y 1M con el pin 3 de IC. Conecte 12V al pin 8 y a tierra al pin 4 del IC y estará listo. No necesita ser muy selectivo con las resistencias, las hemos conectado. Pero asegúrese de que la resistencia conectada a LDR esté en mega ohmios y la resistencia con LED esté en algunos miles.

Hemos construido el circuito completo en un tablero de puntos para hacerlo compacto y fácil de usar. Es realmente un circuito simple, solo necesita mejorar sus habilidades de soldadura y comenzar a diseñarlo. En primer lugar, monte el conector de alimentación CC hembra de 12 V en la placa perfilada. Recuerde la configuración de pines de este conector al diseñar el circuito. Se muestra en la siguiente figura:

Los pines del amplificador operacional ya se discutieron anteriormente y las resistencias y LDR no tienen polaridad. Una vez que haya completado su trabajo de soldadura, la placa debería verse como se muestra en la imagen de abajo.

Vela eléctrica inteligente - Funcionando

Después de diseñar el circuito en la placa perfilada y soldarlo, conecte el adaptador de 12V al conector hembra y su LED debe estar encendido. Ahora, para calibrar el comparador, ajuste el potenciómetro de 10K al nivel donde el LED simplemente se apaga. Ahora cubra el LDR con su mano y verá que el LED se enciende. Puede ajustar la sensibilidad del LDR ajustando el potenciómetro.

Ahora, entendamos cómo funciona esta vela. Como ya sabemos, en la oscuridad la resistencia del LDR aumenta a mega ohmios y disminuye con el aumento de la intensidad de la luz a unos pocos cientos de ohmios. Entonces, a la luz, ya que la resistencia es muy baja, el voltaje en la señal no inversora es muy bajo en comparación con el terminal inversor debido a la olla de 10K que hemos conectado. Entonces, en este caso, el voltaje de salida también es bajo, por lo que el LED no se enciende. Pero en caso de oscuridad, la resistencia aumenta a mega ohmios, que es silenciosamente alto en comparación con la olla de 10K, por lo que el LED se enciende.

Ajustar la olla manipulará la sensibilidad. Por sensibilidad, me refiero a a qué intensidad de luz su comparador enciende el LED. Si ajusta la olla cerca del encendido del LED, también detectará una oscuridad mínima. Pero si lo ajusta mucho antes de que el LED se encienda, solo podrá detectar una alta oscuridad. También puede probar la sensibilidad colocando su mano frente al LDR. Es muy sensible si detecta su mano lejos y es menos sensible si necesita taparla para iluminar el LED.

Si desea utilizar más de un LED, no es un problema. Conecta dos-tres LED's en serie y finalmente conéctalos donde estábamos conectando un solo LED y su perfecto Pero asegúrese de que su comparador pueda generar suficiente corriente para alimentar todos los LED.

Para hacer la vela, puedes usar cualquier cosa para cubrir el LED. He usado una hoja de tarjetas y un pañuelo. Enrolle la hoja de la tarjeta según el tamaño del LED y córtela un poco desde arriba en forma de llama o en la forma que desee, para que se vea atractiva. Cubra el LED con esta vela y ha creado su propia vela electrónica inteligente.

También he simulado este circuito en proteus 8. También puedes diseñarlo tú mismo. Simplemente siga el diagrama del circuito anterior y configure la intensidad de luz de LDR en 1000 y comience a bajarla hasta que se vuelva cero y verá el LED brillando como se muestra en el video a continuación.