- Componentes requeridos:
- Sensor de temperatura LM35:
- Configuración del voltaje de referencia para el amplificador operacional LM358:
- Diagrama de circuito:
- Explicación de trabajo:
Hoy estamos construyendo un circuito simple pero muy útil usando el sensor de temperatura LM35. En este circuito, vamos a controlar los LED según la temperatura alrededor. Si la temperatura supera un nivel en particular (50 grados en este circuito), el LED rojo se iluminará automáticamente; de lo contrario, el LED amarillo permanecerá encendido por debajo de esa temperatura en particular. Este valor de temperatura umbral se puede establecer ajustando la resistencia variable en el circuito, según el requisito.
Este circuito de luces controladas por temperatura puede ser útil de muchas maneras, como puede funcionar como indicador de temperatura o puede activar cualquier dispositivo como ventilador o alarma más allá de una temperatura en particular. También puede funcionar como alarma de incendio si configura la temperatura de umbral muy alta, como 100 grados Celsius. En este circuito también aprenderá a usar el sensor LM35 en cualquier circuito. El LM35 es un sensor de temperatura muy popular y económico que se utiliza generalmente como termómetro digital o para medir la temperatura.
Componentes requeridos:
- Batería de 9v
- IC 7805
- Sensor de temperatura LM35
- Amplificador operacional LM358
- Resistencia de 10k ohmios (3)
- Resistencia de 1k ohmios (3)
- Resistencia variable 10k
- LED (rojo y amarillo)
- Transistor NPN BC547 (2)
Sensor de temperatura LM35:
LM35 es un dispositivo similar a un transistor de tres pines. Tiene VCC, GND y OUTPUT. Este sensor proporciona voltaje variable en la salida según la temperatura. "LM35" proporciona salida en grados Celsius y puede detectar hasta 150 grados Celsius de temperatura.
Por cada aumento de +1 centígrado en la temperatura, habrá un voltaje + 10 mV más alto en el pin de salida. Entonces, si la temperatura es 0 ° centígrados, la salida del sensor será 0 V, si la temperatura es 10 ° centígrados, la salida del sensor será + 100 mV, si la temperatura es 25 ° centígrados, la salida del sensor será + 250 mV.
Configuración del voltaje de referencia para el amplificador operacional LM358:
Aquí hemos utilizado el amplificador operacional LM358 para comparar el voltaje de salida del LM35 con el voltaje de referencia. Como se mencionó, hemos configurado el circuito para un voltaje de umbral de 50 grados, por lo que para activar el amplificador operacional a 50 grados, debemos establecer el voltaje de referencia en 0,5 voltios, ya que a 50 grados de temperatura, el voltaje de salida del LM35 será de 0,5 voltios o 500 mV. El voltaje de referencia es el voltaje en el Pin no 2 de LM358 (vea el diagrama de circuito a continuación).
Ahora, para establecer el voltaje de referencia, hemos creado un circuito divisor de voltaje usando la resistencia R1 y la resistencia variable RV1 de 10k. Al usar las fórmulas anteriores, puede establecer el voltaje de referencia en consecuencia y puede cambiar la temperatura umbral. Al igual que para configurar la temperatura de 50 grados Celsius como valor de activación, puede configurar el potenciómetro aproximadamente en 8k: 2k como:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(aquí R2 es la segunda parte del potenciómetro: 2k ohm y R1 es R1 + primera parte del potenciómetro: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0.5v
Amplificador operacional LM358:
Los amplificadores operacionales también se conocen como comparadores de voltaje. Cuando el voltaje en la entrada no inversora (+) es mayor que el voltaje en la entrada inversora (-), entonces la salida del comparador es alta. Y si el voltaje de la entrada inversora (-) es mayor que el extremo no inversor (+), entonces la salida es BAJA. Conozca más sobre el funcionamiento del amplificador operacional aquí.
LM358 es un amplificador operacional dual de bajo ruido que tiene dos comparadores de voltaje independientes en su interior. Este es un amplificador operacional de propósito general que se puede configurar en muchos modos como comparador, verano, integrador, amplificador, diferenciador, modo inversor, modo no inversor, etc.
Diagrama de circuito:
Explicación de trabajo:
El funcionamiento de este proyecto de luces controladas por temperatura es sencillo. La batería de uso general de 9v se usa para encender todo el circuito y el IC7805 se usa para proporcionar el suministro regulado de 5v al circuito. Cuando la temperatura es inferior a 50 grados Celsius, el LED amarillo permanece encendido y el ROJO permanece apagado. Cuando la temperatura es inferior a 50 grados, la salida del LM358 permanece BAJA y Q1 permanece en estado APAGADO y el transistor Q2 permanece en estado ENCENDIDO.
Ahora, cuando la temperatura del entorno supera los 50 grados Celsius, el voltaje de salida de LM35 en el pin 2 también supera los 0,5 voltios o 500 mV. La salida del LM35 está conectada al pin 3 del amplificador operacional LM358. Y como hemos establecido el voltaje de referencia (voltaje en el Pin 2 de LM358) en 0.5 voltios, ahora el voltaje en el Pin 3 (entrada no inversora) se vuelve más alto que el voltaje en el Pin 2 (entrada inversora) y la salida del opamp LM358 (PIN 1) se vuelve ALTO. La salida del LM358 está conectada a la base del transistor NPN Q1, por lo que Q1 también se enciende y el LED rojo comienza a brillar. Al mismo tiempo, la base del transistor Q2 se conecta a tierra y Q2 se apaga y el LED amarillo también se apaga. Así es como el circuito detecta el límite de temperatura y lo indica encendiendo el LED rojo.
En el video de demostración a continuación, hemos utilizado un soldador para calentar el sensor de temperatura cercano LM35 circundante, compruébelo.