글: Jeremy Cook
전기 조명에는 에너지가 필요합니다. 전기가 제한된 상황(예: 배터리로 작동하는 장치 사용)인 경우, 태양이 떠 있거나 다른 조명이 이미 켜져 있을 때 귀중한 전력을 낭비하고 싶지 않습니다. 이 게시물에서는 LED가 빛을 감지하면 자동으로 꺼지도록 광센서 회로를 구성할 것입니다.
광센서 회로: LDR, 트랜지스터, 저항기
이 실험에서는 다음 부품이 필요합니다. 사용되는 값은 괄호 안에 있지만, 입력 전압 및 사용 가능한 부품에 따라 달라질 수 있습니다.
- NPN 트랜지스터 [2N2222A]
- (2) 저항기 [R1 = 102Ω, R2 = 5.1kΩ]
- LED [빨간색]
- LDR
- 전압원 [5V]
아래의 "어둠 감지" 도식에 따라 회로를 연결합니다. 올바르게 구현되는 경우, 빛이 없으면 LED가 켜집니다. LDR에 충분한 빛이 비춰지면 꺼집니다.
조명 회로 다이어그램: R2 및 LDR 역방향으로 빛 또는 어둠 감지
광센서 회로 설명
빛이 LDR을 비추면 전기 저항이 완전히 어두운 상태의 여러 MOhm 범위에서 빛이 충분한 100Ohm 범위로 낮아집니다. LDR 및 R2는 VX에서 전압이 VX = VDC * RLDR / (RLDR + R2)에 의해 좌우되는 전압 분배기 역할을 합니다. VX/베이스 전압이 충분히 높을 때(내 설정의 경우 약 0.6VDC) 전류가 집전기(3)에서 송신기(1)로 흐르기 시작합니다. 활성화되면 전류가 LED와 트랜지스터를 통해 흐르며, 이 전류는 LED를 보호하기 위해 R1에 의해 억제됩니다.
LED가 켜지는 지점을 동적으로 변경하려면 R2에 가변(조정) 저항기를 사용할 수 있습니다. 저항이 높아지면 트랜지스터를 활성화하고 LED를 점등하기에 충분한 전압(VX)에 도달하기 위해 더 큰 LDR 저항이 필요합니다.
어둠 감지 | 출처: Jeremy Cook
반대로, R2와 LDR 위치를 역방향으로 하여 충분한 빛으로 LED를 켤 수 있습니다. 이 경우 빛이 많아지며 LDR 저항이 감소할수록 VX에서 접지로 전압 강하가 높아집니다. VX가 충분히 높아지면 LED에 전류가 흐르게 됩니다.
마이크로컨트롤러, 작동 증폭기 및 "사물" 제어
주변 조명을 기반으로 LED를 켜는 것은 확실히 조명에 유용합니다. 단, 빛에 의존적인 이러한 종류의 저항 회로 설정은 다른 곳에 적용될 수 있습니다.
차동 전압 입력(LDR 등으로부터)은 단일 트랜지스터 대신에 스위칭용 연산 증폭기와 함께 사용될 수 있습니다. 또한 마이크로컨트롤러(또는 아날로그-디지털 변환기가 있는 기타 컴퓨팅 장치)를 사용하여 주변 조명을 기반으로 장비를 작동할 수 있습니다. 여기서는 Arduino 마이크로컨트롤러 설정과 함께 이러한 센서를 사용하는 방법에 대해 설명합니다.
측정광(또는 부족)은 존재 감지 또는 전기적 절연을 유지하면서 신호를 전달하는 데 사용될 수 있습니다. 로컬 컴퓨팅 리소스의 도움을 받아 데이터를 클라우드로 전송하고 다른 감지 장치와 통합할 수 있으므로 상상력으로만 제한된 제어를 실현할 수 있게 됩니다. 매우 간단하고 저렴한 센서치고는 나쁘지 않은 선택입니다!
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