วงจรสวิตช์ไร้สายโดยใช้ ldr และ cd4017

คุณเคยรู้สึกช็อกเมื่อแตะสวิตช์หรือไม่? โดยทั่วไปไม่ได้เกิดขึ้น แต่บางครั้งการสัมผัสกับสวิตช์อาจเป็นอันตราย แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสวิตช์ไร้สายและคุณไม่ต้องกดปุ่มใด ๆ เลยเพื่อเปิดหรือปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านของคุณ ดังนั้นวันนี้เรากำลังสร้างวงจรสวิตช์ไร้สายแบบธรรมดา ซึ่งไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับสวิตช์ทางกายภาพเพียงแค่จับมือสวิตช์แล้วมันจะเปิด / ปิดไฟ

ในโครงการนี้เราจะแสดงวิธีการสร้างวงจรไร้สายโดยใช้ LDR, LM741op-amp IC และ IC ตัวนับ 4017 ทศวรรษ เมื่อคุณจับ LDR เป็นครั้งแรกไฟจะสว่างขึ้นและเมื่อคุณจับ LDR ครั้งที่สองไฟจะดับลง เรารู้ว่าความต้านทานของLDR จะลดลงเมื่อแสงตกกระทบดังนั้นเมื่อเราปิด LDR ด้วยความต้านทานจะเพิ่มขึ้นและจะส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าที่ LDR การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้านี้ถูกตรวจจับโดยOp-amp 741และจะเป็นการควบคุมเอาท์พุทIC 4017ซึ่งเชื่อมต่อกับไฟ AC ผ่านโมดูลรีเลย์ ดังนั้นทุกครั้งที่เราเอามือปิด LDR มันจะเปิดหรือปิดโหลด AC การทำงานมีคำอธิบายเพิ่มเติมด้านล่างในบทความนี้

วัสดุที่จำเป็น

• ออปแอมป์ IC LM741
• IC เคาน์เตอร์ 4017 ทศวรรษ
• โมดูลรีเลย์ 5v
• LDR (ตัวต้านทานแบบพึ่งพาแสง)
• หลอดไฟ
• โพเทนชิออมิเตอร์ (10k)
• ตัวต้านทาน (10k)
• ตัวเก็บประจุ (22uf)
• การเชื่อมต่อสายไฟ
• แบตเตอรี่ 9v

แผนภูมิวงจรรวม

OP-amp IC LM741

แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ LM741 เป็นแอมพลิฟายเออร์แรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงแบบคู่ DC เป็นชิปขนาดเล็กที่มี 8 พิน IC แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ถูกใช้เป็นตัวเปรียบเทียบซึ่งจะเปรียบเทียบสัญญาณทั้งสองสัญญาณกลับด้านและสัญญาณไม่กลับด้าน ใน Op-amp IC 741 PIN2 เป็นขั้วอินพุตแบบกลับด้านและ PIN3 ไม่ใช่ขั้วอินพุตที่ไม่กลับด้าน ขาเอาต์พุตของ IC นี้คือ PIN6 หน้าที่หลักของ IC นี้คือการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ในวงจรต่างๆ

เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตไม่กลับด้าน (+) สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่อินพุทอินพุท (-) เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบจะสูง และถ้าแรงดันไฟฟ้าของอินพุทกลับด้าน (-) สูงกว่าปลายที่ไม่กลับด้าน (+) แสดงว่าเอาต์พุตจะต่ำ ในวงจรสวิตช์ไร้สาย LM741 ใช้เพื่อให้สัญญาณพัลส์นาฬิกาต่ำถึงสูงไปยัง IC 4017 ในแต่ละครั้งเมื่อมีคนส่งผ่าน LDR เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Op-amp 741 ที่นี่

พินไดอะแกรมของ LM741

Pin Configuration ของ LM741

หมายเลข PIN	คำอธิบาย PIN
1	ออฟเซ็ตว่าง
2	ขั้วอินพุท Inverting (-)
3	ขั้วอินพุตแบบไม่กลับด้าน (+)
4	แหล่งจ่ายแรงดันลบ (-VCC)
5	ชดเชย null
6	ขาแรงดันขาออก
7	แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าบวก (+ VCC)
8	ไม่ได้เชื่อมต่อ

Decade Counter IC 4017

4017 IC เป็นชิปเคาน์เตอร์ CMOS แห่งทศวรรษ สามารถสร้างเอาต์พุตที่ 10 พิน (Q0 - Q9) ตามลำดับซึ่งหมายความว่าจะสร้างเอาต์พุตทีละ 10 พินเอาต์พุต เอาต์พุตนี้ควบคุมโดยพัลส์นาฬิกา LOW ถึง HIGH ที่ PIN 14 (การทริกเกอร์ขอบบวก) ในตอนแรกเอาต์พุตที่ Q0 (PIN 3) เป็น HIGH จากนั้นด้วยพัลส์นาฬิกาแต่ละครั้งเอาต์พุตจะเลื่อนไปยัง PIN ถัดไป เช่นเดียวกับพัลส์นาฬิกาหนึ่งตัวทำให้ Q0 LOW และ Q1 HIGH จากนั้นพัลส์นาฬิกาถัดไปจะทำให้ Q1 LOW และ Q2 HIGH และอื่น ๆ หลังจาก Q9 มันจะเริ่มจาก Q0 อีกครั้ง ดังนั้นจึงสร้างเปิดและปิดตามลำดับของ PIN OUTPUT ทั้งหมด 10 ตัว

ในสวิตช์ไร้สายนี้เราได้ใช้4017 ICเพื่อล็อคเอาต์พุตเป็นพินเดียวเมื่อเราส่งมือผ่าน LDR ผ่านวงจร CD4017 เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ IC นี้ และนี่คือแอปพลิเคชั่น Toggle switch ง่ายๆเพื่อทำความเข้าใจการทำงานของ 4017 เพื่อล็อคเอาต์พุต

พินไดอะแกรม

การกำหนดค่าพินของ IC 4017

หมายเลข PIN	ชื่อ PIN	คำอธิบาย PIN
1	คำถามที่ 5	เอาต์พุต 5: สูงขึ้นใน 5 นาฬิกาพัลส์
2	คำถามที่ 1	เอาต์พุต 1: สูงขึ้นใน 1 นาฬิกาพัลส์
3	คำถาม 0	เอาต์พุต 0: ไปสูงที่จุดเริ่มต้น - พัลส์นาฬิกา 0
4	คำถามที่ 2	เอาต์พุต 2: สูงขึ้นใน 2 นาฬิกาพัลส์
5	คำถาม 6	เอาต์พุต 6: สูงขึ้นใน 6 นาฬิกาพัลส์
6	คำถามที่ 7	เอาต์พุต 7: สูงขึ้นใน 7clock pulse
7	ไตรมาสที่ 3	เอาต์พุต 3: สูงขึ้นใน 3 นาฬิกาพัลส์
8	GND	PIN ภาคพื้นดิน
9	คำถามที่ 8	เอาต์พุต 8: สูงขึ้นใน 8 พัลส์นาฬิกา
10	Q4	เอาต์พุต 4: ไปสูงใน 4 นาฬิกาพัลส์
11	คำถาม 9	เอาท์พุท 9: ไปสูงในจังหวะ 9 นาฬิกา
12	CO - ดำเนินการ	ใช้เพื่อเรียงซ้อน IC 4017 อีกตัวเพื่อให้นับได้ถึง 20 โดยหารด้วย PIN เอาต์พุต 10
13	CLOCK ยับยั้ง	เข็มเปิดใช้งานนาฬิกาควรอยู่ในระดับต่ำการรักษาสูงจะทำให้เอาต์พุตหยุดนิ่ง
14	นาฬิกา	อินพุตนาฬิกาสำหรับ HIGH ตามลำดับพินเอาต์พุตจาก PIN 3 ถึง PIN 11
15	รีเซ็ต	ขาสูงที่ใช้งานควรเป็น LOW สำหรับการทำงานปกติการตั้งค่า HIGH จะรีเซ็ต IC (เฉพาะ Pin 3 เท่านั้นที่ยังคงเป็น HIGH)
16	VDD	PIN แหล่งจ่ายไฟ (5-12v)

Wireless Switch Circuit ทำงานอย่างไร?

เริ่มต้นไฟ AC จะยังคงอยู่ในสภาพONเนื่องจากเราได้เชื่อมต่อรีเลย์กับขา Q0 ที่ 4017 และ Q0 จะสูงโดยค่าเริ่มต้นใน 4017 IC ตอนนี้เมื่อมีคนส่งมือผ่าน LDR ก่อนหรือปิดทับด้วยอะไรบางอย่างความต้านทานของมันจะเพิ่มขึ้นและตามกฎตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าแรงดันที่ Pin3 ของ LM741 จะสูงกว่า Pin2 และนั่นทำให้ขาเอาต์พุต 6 ของ op-amp 741 สูง. เอาต์พุตของ Op-amp เชื่อมต่อกับ Clock PIN 14 ของ Decade counter IC 4017 เมื่อเอาต์พุตของ OP-amp กลายเป็น HIGH จะให้พัลส์นาฬิกา LOW ถึง HIGH เป็น 4017 IC ซึ่งทำให้ PIN3 (หรือ Q0) ของเอาต์พุต ของ IC 4017 ต่ำและขาออก 2 (หรือ Q10) สูงซึ่งจะปิดไฟเชื่อมต่อที่ Q0. ตอนนี้ไฟยังคงอยู่ในสถานะ OFF จนกว่าจะถึงพัลส์นาฬิกาถัดไปซึ่งจะถูกสร้างขึ้นเมื่อเราวางมือบน LDR อีกครั้ง

เอาต์พุตของ LM741 จะยังคงสูงต่อไปจนกว่าเราจะบังแสงเหนือ LDR ทันทีที่เราเอามือออกขาเอาต์พุต 6 ของ LM741 จะต่ำอีกครั้ง แต่สิ่งนี้ไม่มีผลกับเอาต์พุตที่สลักของ 4017 เนื่องจาก IC 4017 จะเลื่อนเอาต์พุตไปยังพินถัดไปเมื่อได้รับพัลส์ต่ำไปสูงเท่านั้น ดังนั้นจะไม่ได้รับผลกระทบกับพัลส์สูงถึงต่ำซึ่งสร้างขึ้นเมื่อเอาต์พุตของ LM741 สูงไปต่ำ

ตอนนี้เมื่อเราส่งผ่าน LDRอีกครั้งเอาต์พุตของ op-amp จะไปสูงอีกครั้งและ IC 4017 จะรับพัลส์สัญญาณนาฬิกาต่ำไปสูงอีกครั้งซึ่งจะเปลี่ยน Q1 จากสูงเป็นต่ำและทำให้ Q2 (Pin 4) สูง ตอนนี้ที่นี่เป็นเคล็ดลับที่เราได้เลี้ยงผลผลิตสูงในไตรมาสที่ 2 ของการตั้งค่าขาที่ 15 ของ IC4017 ซึ่งรีเซ็ต IC และใส่ IC ในโหมดเริ่มต้นที่ Q0 จะสูง อีกครั้งLight จะเปิดขึ้นพร้อมกับ Q0 high

เพื่อป้องกันไม่ให้ทำงานผิดพลาดหรือลบข้อผิดพลาดในการนับพัลส์เนื่องจากผลกระทบจากขอบเขตเราได้ใช้วงจร RC โดยใช้ตัวเก็บประจุของตัวต้านทาน 22uf และ 10k ที่ Clock PIN 14 ของ 4017 IC ซึ่งช่วยให้นับเพียงหนึ่งพัลส์ในแต่ละครั้งที่ผ่านไป เหนือ LDR