Bougie électronique intelligente DIY utilisant LDR

Les bougies ont été d'une grande utilité depuis des siècles, elles guidaient les humains pendant la nuit avant même qu'Edison n'ait l'idée d'ampoules. Aujourd'hui, des églises aux cuisines, les bougies sont utilisées non seulement pour fournir de la lumière en cas de besoin, mais s'ajoutent également à l'esthétique et procurent une sensation de chaleur. Bien que les bougies ordinaires fonctionnent bien, elles fondent assez rapidement, ce qui rend l'endroit désagréable et, parfois, si elles ne sont pas surveillées, cela peut également entraîner des risques d'incendie. Donc, dans ce didacticiel, nous allons fabriquer une bougie électronique sans flamme en utilisant une électronique simple et une LED. De plus, cette bougie intelligente s'allumera automatiquement la nuit ou dans l'obscurité et s'éteindra pendant la journée. Il a le même concept que nous avons précédemment utilisé dans de nombreux circuits de détection d'obscurité:

• Circuit d'indicateur d'obscurité et de lumière
• Détecteur d'obscurité utilisant LDR et 555 Timer IC
• Circuit de dispositif d'éclairage de trou de serrure simple
• Éclairage d'escalier automatique

Matériaux nécessaires

1. LM358 IC
2. LDR (résistance photo)
3. Résistance 1M et 1K
4. LED
5. Pot 10K
6. Prise d'alimentation CC femelle 12 V et adaptateur 12 V
7. Feuille de carte et Perfboard

LM358 - Comparateur ampli-op

Le cerveau derrière ce circuit est le LM358 IC qui agit comme un comparateur dans cette conception particulière. Examinons brièvement cela avant de plonger plus profondément. Le LM358 est un circuit intégré amplificateur opérationnel (amplificateur opérationnel). Ce circuit se composent de deux amplificateurs opérationnels qui peuvent supporter une tension comprise entre 3,3V à 32V et il a une alimentation très faible consommation de courant de 500μA. Le CI ressemble en interne à l'image ci-dessous:

Il est généralement utilisé dans la construction de circuits comparateurs et amplificateurs simples et peut également être trouvé dans des circuits de filtrage actifs, des formateurs d'ondes, etc., dans ce projet, nous utiliserons LM358 comme comparateur de tension. Un comparateur de tension est utilisé pour comparer deux tensions et déterminer laquelle est supérieure à l'autre, puis augmenter ou diminuer la sortie en fonction de cela. Donc, si nous appliquons une tension aux entrées inverseuses et non inverseuses et si la tension sur l'entrée non inverseuse est supérieure à la tension sur l'entrée inverseuse, la sortie devient élevée et si vice versa la sortie devient basse. Ce projet fonctionne entièrement sur ce principe. La formule de comparaison de tension est donnée comme suit:

V _OUT = A _O (V _{in +} - V _in)

Où A _O est le gain en boucle ouverte de l'ampli opérationnel. V _{in +} est la tension d'entrée à la borne d'entrée non inverseuse et V _in est la tension d'entrée à la borne d'entrée inverseuse. Donc, si V _{in +} est supérieur à V _in alors la sortie sera élevée sinon elle sera basse.

LDR

Si l'ampli-op est le cerveau de notre circuit, alors LDR est l'organe sensoriel. La résistance dépendante de la lumière (LDR) ou résistance photo est une résistance contrôlée par la lumière. Sa résistance diminue avec l'augmentation de l'intensité lumineuse et vice versa. En fait, lorsque la lumière est incidente sur le LDR, le semi-conducteur absorbe les photons de la lumière et les électrons liés sautent vers la bande de conduction et la résistance diminue en raison de la photoconduction. Pour en savoir plus sur LDR et son fonctionnement, suivez le lien.

Schéma de circuit et explication

Le circuit n'est pas vraiment difficile; le schéma de circuit complet pour bougie électronique est donné ci-dessous.

Comme indiqué sur le schéma de circuit, connectez une résistance 1K à la broche 1 du circuit intégré, puis connectez l'extrémité positive d'une LED à cette résistance et négative à la terre. Maintenant, connectez la broche du milieu du pot 10K à la broche 2 de l'IC et connectez la terre et 12V au reste des broches du pot. Connectez une résistance 1M à 12V et connectez LDR en série avec cette résistance. Maintenant, connectez l'autre extrémité du LDR à la masse du circuit. Connectez le point commun du LDR et de la résistance 1M à la broche 3 de l'IC. Connectez 12 V à la broche 8 et massez à la broche 4 de l'IC et vous êtes prêt. Vous n'avez pas besoin d'être très sélectif sur les résistances, nous les avons connectées. Mais assurez-vous que la résistance connectée au LDR est en méga ohms et que la résistance avec LED est en quelques milliers.

Nous avons construit le circuit complet sur un tableau en pointillé pour le rendre compact et facile à utiliser. C'est vraiment un circuit simple, il vous suffit de perfectionner vos compétences en soudage et de commencer à le concevoir. Tout d'abord, montez la prise d'alimentation CC femelle 12V sur le perfboard. N'oubliez pas la configuration des broches de cette prise lors de la conception du circuit. Il est illustré dans la figure ci-dessous:

Le brochage de l'ampli-op est déjà discuté ci-dessus et les résistances et les LDR n'ont pas de polarité. Une fois votre travail de soudure terminé, la carte devrait ressembler à celle illustrée ci-dessous.

Bougie électrique intelligente - Fonctionnement

Après avoir conçu le circuit sur la carte de performance et l'avoir soudé, connectez l'adaptateur 12V à la prise femelle et votre LED doit être allumée. Maintenant, pour calibrer le comparateur, ajustez le potentiomètre 10K au niveau où la LED s'éteint juste. Couvrez maintenant le LDR avec votre main et vous verrez le voyant s'allumer. Vous pouvez régler la sensibilité du LDR en ajustant le potentiomètre.

Maintenant, comprenons comment fonctionne cette bougie. Comme nous le savons déjà, dans l'obscurité, la résistance du LDR augmente jusqu'à des méga ohms et elle diminue avec l'augmentation de l'intensité de la lumière jusqu'à quelques centaines d'ohms. Donc, à la lumière, comme la résistance est très faible, la tension aux bornes du signal non inverseur est très faible par rapport à la borne inverseuse en raison du pot 10K que nous avons connecté. Donc, dans ce cas, la tension de sortie est également faible et la LED ne s'allume pas. Mais en cas d'obscurité, la résistance augmente jusqu'à des méga ohms, ce qui est assez élevé par rapport au pot 10K, d'où la LED s'allume.

Ajuster le potentiomètre manipulera la sensibilité. Par sensibilité, je veux dire à quelle intensité de lumière votre comparateur allume la LED. Si vous ajustez le pot près de l'allumage de la LED, il détectera également une obscurité minuscule. Mais si vous l'ajustez bien avant que la LED ne s'allume, il ne pourra détecter qu'une forte obscurité. Vous pouvez également tester la sensibilité en amenant votre main devant le LDR. Il est très sensible s'il détecte votre main loin et il est moins sensible si vous devez le couvrir pour faire briller la LED.

Si vous souhaitez utiliser plus d'une LED, ce n'est pas un problème. Connectez deux ou trois LED en série et enfin connectez-les là où nous connections une seule LED et son perfecto. Mais assurez-vous que votre comparateur peut fournir suffisamment de courant pour alimenter toutes les LED.

Pour fabriquer la bougie, vous pouvez utiliser n'importe quoi pour couvrir la LED. J'ai utilisé une feuille de cartes et un mouchoir en papier. Roulez la feuille de carte en fonction de la taille de la LED et coupez-la par le haut un peu en forme de flamme ou dans n'importe quelle forme que vous voulez, afin qu'elle puisse paraître attrayante. Couvrez la LED avec cette bougie et vous avez créé votre propre bougie électronique intelligente.

J'ai également simulé ce circuit sur proteus 8. Vous pouvez également le concevoir vous-même. Suivez simplement le schéma de circuit ci-dessus et réglez l'intensité lumineuse du LDR sur 1000 et commencez à l'abaisser jusqu'à ce qu'elle devienne zéro et vous verrez la LED s'allumer comme indiqué dans la vidéo ci-dessous.