Le détecteur d'obscurité est simplement un générateur d'ondes carrées interfacé LDR (Light Dependent Resistor). Dans ce projet, le générateur d'ondes carrées est développé comme un MULTIVIBRATEUR ASTABLE basé sur 555 Timer IC. Comme ce circuit est principalement basé sur le principe de fonctionnement du LDR, avant d'aller plus loin dans la compréhension de ce circuit LDR, il faut se renseigner sur les détails de base du LDR. La figure ci-dessous montre une image de différents types de LDR.
Qu'est-ce que LDR?
Les LDR sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs pour leur permettre d'avoir leurs propriétés de sensibilité à la lumière. Il existe de nombreux types, mais un matériau est populaire et c'est le sulfure de cadmium (CdS). Ces LDR ou PHOTO REISTORS fonctionnent sur le principe de la «Photo Conductivité». Maintenant, ce que dit ce principe, c'est que chaque fois que la lumière tombe sur la surface du LDR (dans ce cas), la conductance de l'élément augmente ou en d'autres termes la résistance du LDR diminue lorsque la lumière tombe sur la surface du LDR. Cette propriété de diminution de la résistance pour le LDR est obtenue parce qu'il s'agit d'une propriété du matériau semi-conducteur utilisé en surface.
Ici, dans ce circuit de détection d'obscurité, LDR est configuré avec 555 ASTABLE de telle sorte que 555 ASTABLE génère une onde carrée lorsque l'intensité lumineuse passe en dessous d'un certain niveau.
Composants du circuit
- Tension d'alimentation +5 à +10
- 555 IC
- Résistance 100KΩ
- Résistance 22KΩ
- Résistance 10KΩ
- Pot 1MΩ ou résistance variable
- Condensateur 104 (100nF)
- Transistor 2N3906
- LDR (toute taille)
- Haut-parleur (25Ω, 0,5WATT) ou tout autre haut-parleur.
Schéma
La figure ci-dessus montre le schéma de circuit de l'alarme du détecteur d'obscurité. Après quelques observations, le circuit devrait sembler très similaire au MULTIVIBRATEUR ASTABLE, c'est parce que le circuit est un MULTIVIBRATEUR ASTABLE avec une seule modification. Cette modification est effectuée au niveau de la broche RESET (PIN4). Dans un vibrateur ASTABLE normal, cette broche est connectée à + 5V, mais puisque dans ce cas, nous sommes censés générer une impulsion en l'absence de lumière, elle n'est pas connectée directement à + 5v. Le réseau de résistances fourni à la broche RESET fournit une masse virtuelle pour continuer à réinitialiser le circuit intégré et ainsi la sortie d'onde carrée est arrêtée en présence de lumière.
Le transistor pilote ici le haut-parleur car le haut-parleur piloté par IC n'est pas une bonne idée. Le haut-parleur ici peut être remplacé par des LED pour créer une réponse de sortie de l'éclairage. Donc, une fois que les LED sont placées et que l'obscurité tombe, nous aurons un éclairage de secours d'urgence.
Le transistor ici n'a pas besoin d'être un PNP obligatoire mais on peut le remplacer par un NPN et les connexions des broches doivent être connectées en conséquence.
Travail
Avant de passer à l'explication, le circuit doit être supposé ON et ne bourdonne pas en présence de lumière. Cette condition de non-bourdonnement en présence de lumière peut être obtenue en ajustant le potentiomètre de trim 1MΩ. Maintenant, dans le circuit, on peut observer un diviseur de tension avec 1M, 100K d'un côté et LDR de l'autre, la broche de réinitialisation est connectée au milieu. On dit que le potentiomètre est ajusté car il crée suffisamment de résistance sur la branche supérieure du diviseur de tension pour faire chuter presque tout le potentiel (+ 5v) dans la branche supérieure elle-même. Cela laisse une masse virtuelle au milieu du diviseur (broche de réinitialisation). Puisque la broche RESET de 555 est un niveau bas déclenché, le circuit intégré de minuterie sera réinitialisé en continu et il n'y aura donc pas de sortie d'onde carrée comme il se doit.De cela, nous pouvons conclure qu'en présence de lumière, le 555 IC sera complètement réinitialisé et ne fournira aucune sortie.
Or lorsque l'obscurité tombe sur le LDR, la résistance du LDR augmente drastiquement comme expliqué en introduction, cette augmentation de résistance dans la deuxième branche (une avec LDR) du diviseur de tension suffira à modifier le rapport de partage de tension entre les deux branches de section de diviseur de tension. Une fois que cela se produit, le potentiel à la jonction du circuit diviseur de tension passe de 0V à 2V (environ). Et de même, la tension à la broche RESET augmente. Cette augmentation de tension sera suffisante pour sortir le 555IC du mode de réinitialisation. Une fois ce mode de réinitialisation levé, la minuterie génère une sortie d'onde carrée. On en conclut donc qu'une fois que l'obscurité tombe sur le LDR, la sortie d'onde carrée est générée par la minuterie.
L'onde carrée générée par la minuterie est envoyée au transistor PNP pour piloter le haut-parleur. Ainsi, le haut-parleur émet un son en réponse à l'onde carrée.
Erreurs courantes
Même après avoir réglé le potentiomètre, le bourdonnement ne s'arrête pas.
- Le LDR peut avoir une résistance suffisante pour mettre un potentiel sur la broche de réinitialisation. Mettez une autre résistance de 100KΩ en série avec un pot 1MΩ.
- Vérifiez si la broche RESET (PIN4) est accidentellement connectée au rail + 5V de quelque manière que ce soit.
Il n'y a pas de bourdonnement même dans l'obscurité.
- LDR ne développe peut-être pas suffisamment de potentiel au niveau de la broche de réinitialisation. Mettez un pot en série avec LDR et ajustez-le pour obtenir un bourdonnement.
Le transistor chauffe.
- Conduisez le signal de 555 creux de la résistance de 100Ω à la base du transistor.