Někdy nastanou situace, kdy je potřeba rozsvítit světla v místnosti každý den za svítání a zhasnout je při západu slunce, tzn. simulovat denní světlo v jakémkoli uzavřeném prostoru. To může být vyžadováno například při pěstování rostlin nebo chovu zvířat, kde je nutné striktní dodržování denního/nočního režimu. V závislosti na ročním období se čas západu a východu slunce neustále mění, což znamená, že používání denních časovačů k zapnutí osvětlení nebude zvládat tento úkol správně. Na pomoc přichází světelný senzor, nebo jednodušeji řečeno fotorelé. Toto zařízení zaznamenává intenzitu slunečního záření dopadajícího na něj. Když je hodně světla, tzn. vyjde slunce, na výstupu se založí log. 1. Když se den chýlí ke konci, slunce jde pod obzor, výstup bude log. 0, světla zhasnou až do příštího rána. Obecně je rozsah použití světelného senzoru velmi široký a je omezen pouze představivostí toho, kdo jej sestavil. Často se takové senzory používají k osvětlení skříně při otevření dveří.
Obvod světelného senzoru
Klíčovým článkem obvodu je fotorezistor (R4).Čím více světla na něj dopadá, tím více klesá jeho odpor. Můžete použít jakýkoli fotorezistor, který najdete, protože se jedná o poměrně vzácnou součást. Importované fotorezistory jsou kompaktní, ale někdy stojí poměrně hodně. Příklady importovaných fotorezistorů jsou VT93N1, GL5516. Můžete také použít domácí, například FSD-1, SF2-1. Stojí mnohem méně, ale v tomto schématu budou také dobře fungovat.
Pokud jste nemohli získat fotorezistor, ale opravdu chcete vytvořit světelný senzor, můžete postupovat následovně. Vezměte starý, nejlépe germaniový, tranzistor v kulatém kovovém pouzdře a odřízněte jeho vršek, čímž odkryjete krystal tranzistoru. Na fotografii níže je právě takový tranzistor s odříznutým krytem.
Je velmi důležité nepoškodit samotný krystal odtržením krytu. Téměř všechny tranzistory v takovém kulatém pouzdře budou fungovat, zvláště dobře budou fungovat sovětské germaniové tranzistory, například MP16, MP101, MP14, P29, P27. Protože Nyní je krystal takto „upraveného“ tranzistoru otevřený, odpor přechodu K-E bude záviset na intenzitě světla dopadajícího na krystal. Místo fotorezistoru se připájejí kolektor a emitor tranzistoru, vývod báze se jednoduše ukousne.
Obvod používá operační zesilovač, můžete použít jakýkoli jednotlivý, který je vhodný pro pinout. Například široce dostupné TL071, TL081. Tranzistor v obvodu je libovolná nízkovýkonová struktura NPN, vhodné jsou BC547, KT3102, KT503. Spíná zátěž, kterou může být buď relé, nebo například malý kousek LED pásku. Výkonnou zátěž je vhodné připojit pomocí relé, v obvodu je dioda D1 pro tlumení samoindukčních impulsů vinutí relé. Zátěž je připojena k výstupu označenému OUT.Napájecí napětí obvodu je 12 voltů.
Hodnota trimovacího rezistoru v tomto obvodu závisí na volbě fotorezistoru. Pokud má fotorezistor průměrný odpor např. 50 kOhm, tak by trimr měl mít odpor dvakrát až třikrát větší, tzn. 100-150 kOhm. Můj fotorezistor SFD-1 má odpor více než 2 MOhm, takže jsem trimr vzal na 5 MOhm. Existují také fotorezistory s nižším odporem.
Sestava světelného senzoru
Přejděme tedy od slov k činům – v první řadě je potřeba vyrobit plošný spoj. K tomu existuje metoda LUT, kterou používám.
Soubor s plošným spojem je přiložen k článku, není třeba jej před tiskem zrcadlit.
Stáhněte si desku:
Nyní můžete díly připájet. Nejprve se nainstalují odpory a dioda, poté vše ostatní.
Nakonec jsou připájeny největší části - fotodioda a ladicí odpor, vodiče lze pro pohodlí vést přes svorkovnice. Po dokončení pájení je nutné odstranit tavidlo z desky, zkontrolovat správnou instalaci a otestovat sousední dráhy na zkrat. Teprve poté může být deska napájena.
Nastavení senzoru
Při prvním zapnutí Světelná dioda na desce se buď rozsvítí, nebo úplně zhasne. Opatrně otáčejte ladicím odporem - v nějaké poloze Světelná dioda změní svůj stav. Na tuto hranu mezi dvě polohy je potřeba nainstalovat ladicí odpor a uzavřením nebo naopak odkrytím fotorezistoru dosáhnout požadovaného prahu odezvy.
Činnost světelného senzoru je názorně ukázána na videu. Přes fotorezistor se vytvoří stín, intenzita světla se sníží, Světelná dioda jde ven. Šťastné stavění!
