- Materiale richiesto
- Schema elettrico
- IC amplificatore operazionale LM741
- Contatore a decenni IC 4017
- Come funziona il Wireless Switch Circuit?
Hai mai provato uno shock toccando l'interruttore? Generalmente non accade, ma a volte il contatto fisico con gli interruttori può essere pericoloso. Ma cosa succede se l'interruttore diventa wireless e non è necessario premere alcun pulsante per accendere o spegnere i tuoi elettrodomestici? Quindi oggi stiamo costruendo un circuito interruttore wireless semplice in cui non è necessario il contatto fisico con l'interruttore, basta prendere la mano sull'interruttore e accendere / spegnere la luce.
In questo progetto, ti mostreremo come realizzare un circuito wireless usando LDR, LM741op-amp IC e 4017 decade counter IC. Quando si porta la mano sull'LDR per la prima volta, la luce si accende e quando si porta la mano sull'LDR per la seconda volta la luce si spegne. Sappiamo che la resistenza di LDR diminuisce quando la luce cade su di esso, quindi quando copriamo l'LDR con qualcosa la sua resistenza aumenterà e questo influenzerà la tensione a LDR. Questo cambiamento di tensione viene rilevato dall'amplificatore operazionale 741 e questo a sua volta controllerà l' uscita IC 4017 che è collegata alla luce CA attraverso il modulo relè. Quindi ogni volta che copriamo l'LDR con la mano, accenderà o spegnerà il carico CA. Il funzionamento è spiegato più avanti in questo articolo.
Materiale richiesto
- IC amplificatore operazionale LM741
- 4017 Contatore a decadi IC
- Modulo relè 5v
- LDR (resistenza dipendente dalla luce)
- Lampadina
- Potenziometro (10k)
- Resistenza (10k)
- Condensatore (22uf)
- Cavi di collegamento
- Batteria 9v
Schema elettrico
IC amplificatore operazionale LM741
L' amplificatore operazionale LM741 è un amplificatore di tensione elettronico ad alto guadagno accoppiato in CC. È un piccolo chip con 8 pin. Un amplificatore operazionale IC viene utilizzato come comparatore che confronta i due segnali, il segnale invertente e non invertente. In Op-amp IC 741 PIN2 è un terminale di ingresso invertente e PIN3 è un terminale di ingresso non invertente. Il pin di uscita di questo IC è PIN6. La funzione principale di questo IC è di eseguire l'operazione matematica in vari circuiti.
Quando la tensione sull'ingresso non invertente (+) è superiore alla tensione sull'ingresso invertente (-), l'uscita del comparatore è Alta. E se la tensione dell'ingresso invertente (-) è maggiore dell'estremità non invertente (+), l'uscita è BASSA. In questo circuito di commutazione wireless, LM741 viene utilizzato per fornire l'impulso di clock da basso ad alto a IC 4017, ogni volta che si passa una mano sull'LDR. Scopri di più sull'amplificatore operazionale 741 qui.
Schema dei pin dell'LM741
Configurazione dei pin dell'LM741
PIN NO. |
Descrizione PIN |
1 |
Offset nullo |
2 |
Terminale di ingresso invertente (-) |
3 |
terminale di ingresso non invertente (+) |
4 |
alimentazione a tensione negativa (-VCC) |
5 |
offset null |
6 |
Pin della tensione di uscita |
7 |
alimentazione a tensione positiva (+ VCC) |
8 |
non collegata |
Contatore a decenni IC 4017
4017 IC è un chip contatore decennale CMOS. Può produrre output sui 10 pin (Q0 - Q9) in sequenza, significa che produce output uno per uno sui 10 pin di output. Questa uscita è controllata da un impulso di clock da BASSO ad ALTO al PIN 14 (attivazione del fronte positivo). All'inizio, l'uscita a Q0 (PIN 3) è ALTA, quindi con ogni impulso di clock, l'uscita avanza al PIN successivo. Come un impulso di clock rende Q0 BASSO e Q1 ALTO, quindi il successivo impulso di clock rende Q1 BASSO e Q2 ALTO, e così via. Dopo il Q9, inizierà di nuovo dal Q0. Quindi crea sequenziali ON e OFF di tutti i 10 PIN di OUTPUT.
In questo switch wireless, abbiamo utilizzato 4017 IC per bloccare l'uscita su un pin quando passiamo la mano su LDR. Passa attraverso i circuiti CD4017 per saperne di più su questo IC. Ed ecco una semplice applicazione dell'interruttore a levetta per comprendere il funzionamento di 4017 per bloccare l'output.
Diagramma dei pin
Configurazione dei pin dell'IC 4017
PIN NO. |
Nome PIN |
Descrizione PIN |
1 |
Q5 |
Uscita 5: aumenta con 5 impulsi di clock |
2 |
Q1 |
Uscita 1: aumenta con 1 impulso di clock |
3 |
Q0 |
Uscita 0: aumenta all'inizio - 0 impulso di clock |
4 |
Q2 |
Uscita 2: aumenta con 2 impulsi di clock |
5 |
Q6 |
Uscita 6: aumenta con 6 impulsi di clock |
6 |
Q7 |
Uscita 7: aumenta nell'impulso 7clock |
7 |
Q3 |
Uscita 3: aumenta con 3 impulsi di clock |
8 |
GND |
PIN di terra |
9 |
Q8 |
Uscita 8: aumenta in 8 impulsi di clock |
10 |
Q4 |
Uscita 4: aumenta con 4 impulsi di clock |
11 |
Q9 |
Uscita 9: aumenta con 9 impulsi di clock |
12 |
CO - Eseguire |
Utilizzato per collegare in cascata un altro 4017 IC per farlo contare fino a 20, è diviso per 10 PIN di uscita |
13 |
Inibizione OROLOGIO |
Il pin di abilitazione dell'orologio, dovrebbe essere mantenuto BASSO, mantenendo ALTO si bloccherà l'uscita. |
14 |
OROLOGIO |
Ingresso clock, per sequenzialmente HIGH i pin di uscita dal PIN 3 AL PIN 11 |
15 |
RIPRISTINA |
Il pin alto attivo, dovrebbe essere BASSO per il normale funzionamento, l'impostazione ALTO ripristinerà l'IC (solo il pin 3 rimane ALTO) |
16 |
VDD |
PIN di alimentazione (5-12v) |
Come funziona il Wireless Switch Circuit?
Inizialmente la luce CA rimarrà in condizione ON poiché abbiamo collegato il relè al pin Q0 di 4017 e Q0 sarà alto per impostazione predefinita in 4017 IC. Ora, quando qualcuno prima passa la mano sopra l'LDR o lo copre con qualcosa, la sua resistenza viene aumentata e secondo la regola del divisore di tensione, la tensione sul Pin3 di LM741 diventa più alta del Pin2, e questo rende l'uscita Pin 6 dell'amplificatore operazionale 741 ALTA. L'uscita dell'amplificatore operazionale è collegata al PIN 14 dell'orologio del contatore di decadi IC 4017. Quando l'uscita dell'amplificatore operazionale diventa ALTA, fornisce un impulso di clock da BASSO ad ALTO a 4017 IC, che rende l'uscita PIN3 (o Q0) di IC 4017 basso e uscita Pin 2 (o Q10) alto, che spegne la lucecollegato a Q0. Ora la luce rimane nello stato OFF fino al prossimo impulso di clock, che verrà generato quando metteremo nuovamente la mano su LDR.
L'uscita di LM741 rimane alta solo fino a quando non copriamo la luce su LDR, non appena togliamo la mano, l'uscita Pin 6 di LM741 diventa di nuovo bassa. Ma questo non influisce sull'uscita bloccata del 4017 poiché IC 4017 sposta la sua uscita sul pin successivo solo quando riceve un impulso da basso ad alto. Quindi non sarà influenzato dall'impulso da alto a basso, generato quando l'uscita dell'LM741 va da alto a basso.
Ora, quando passiamo di nuovo la mano sull'LDR, l'uscita dell'amplificatore operazionale diventa di nuovo alta e IC 4017 riceve di nuovo un impulso di clock da basso ad alto che trasforma Q1 da HIGH a LOW e rende alto Q2 (pin 4). Ora ecco il trucco, abbiamo alimentato l'uscita alta del Q2 al pin di ripristino 15 di IC4017, che ripristina l'IC e mette l'IC in modalità predefinita dove Q0 sarà alto. Quindi di nuovo la luce si accenderà con Q0 alto.
Per evitare che si comporti in modo anomalo o rimuovere l'errore nel conteggio dell'impulso a causa dell'effetto di limitazione, abbiamo utilizzato il circuito RC utilizzando il condensatore da 22 uf e una resistenza da 10k al PIN 14 dell'orologio del 4017 IC, che lo aiuta a contare solo un impulso ogni volta che passa sulla LDR.