Как работает фотодатчик. Какие бывают виды фотоэлементов. Как собрать простое фотореле своими руками. Какие компоненты нужны для сборки фотореле. Как правильно подключить и настроить самодельный фотодатчик.
Принцип работы и виды фотодатчиков
Фотодатчик (фотореле, сумеречный выключатель) — это устройство, которое автоматически включает и выключает освещение в зависимости от уровня естественного света. Основным элементом фотодатчика является фоточувствительный элемент, который реагирует на изменение освещенности.
Существует несколько типов фоточувствительных элементов, используемых в фотодатчиках:
- Фоторезисторы — меняют свое сопротивление в зависимости от освещенности
- Фототранзисторы — изменяют проводимость под воздействием света
- Фотодиоды — генерируют электрический ток при освещении
Как работает простейший фотодатчик? При уменьшении освещенности сопротивление фоточувствительного элемента увеличивается. Это приводит к срабатыванию управляющей схемы, которая включает освещение. При увеличении яркости процесс происходит в обратном порядке.
Схема простого фотореле своими руками
Для сборки простейшего фотореле понадобятся следующие компоненты:
- Фоторезистор или фототранзистор
- Транзистор (например, КТ315)
- Резисторы 10 кОм и 1 кОм
- Реле на 12В
- Диод 1N4007
- Источник питания 12В
Схема подключения компонентов:
«`text +12V | R1 | +——+——+ | | PR1 C| | E| | +—-B| VT1 | | | R2 | | | | _ | | | | | | | | RL1 | | |_| | | | | | -+- | | | | | VD1 | | | | | | GND ——+——+ Компоненты: PR1 — фоторезистор R1 — 10 кОм R2 — 1 кОм VT1 — КТ315 или аналог RL1 — реле 12В VD1 — 1N4007 «` Принцип работы данной схемы:- При высокой освещенности сопротивление фоторезистора PR1 низкое, транзистор VT1 закрыт, реле RL1 обесточено.
- В темноте сопротивление PR1 увеличивается, VT1 открывается, реле срабатывает и включает освещение.
- Диод VD1 защищает транзистор от обратных токов при отключении реле.
Сборка и настройка самодельного фотореле
Чтобы собрать фотореле своими руками, выполните следующие шаги:
- Соберите схему на макетной плате согласно приведенной выше схеме.
- Подключите источник питания 12В.
- К контактам реле подключите управляемую нагрузку (лампу освещения).
- Настройте чувствительность с помощью подстроечного резистора R1.
- Проверьте работу фотореле, изменяя освещенность фоторезистора.
При настройке учитывайте, что слишком высокая чувствительность может вызывать ложные срабатывания. Оптимальная настройка обеспечит включение освещения в сумерках и выключение на рассвете.
Преимущества самодельного фотореле
Сборка фотодатчика своими руками имеет ряд преимуществ:
- Низкая стоимость по сравнению с готовыми устройствами
- Возможность настройки под конкретные условия эксплуатации
- Понимание принципов работы автоматики освещения
- Получение практических навыков в электронике
Собранное своими руками фотореле позволит автоматизировать управление освещением и сэкономить на электроэнергии. При должной настройке оно будет работать не хуже покупных аналогов.
Дополнительные возможности усовершенствования фотореле
Базовую схему фотореле можно улучшить, добавив следующие функции:
- Регулировка задержки включения/выключения для исключения ложных срабатываний
- Использование компаратора для более точной настройки порога срабатывания
- Добавление таймера для ограничения времени работы освещения
- Применение микроконтроллера для расширения функционала
Усовершенствованное фотореле сможет более гибко управлять освещением с учетом различных факторов, а не только уровня естественного света.
Меры безопасности при сборке и эксплуатации
При самостоятельной сборке фотореле необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Используйте качественные компоненты от проверенных производителей
- Тщательно изолируйте все соединения, особенно в цепях с сетевым напряжением
- Не превышайте допустимую мощность нагрузки для контактов реле
- Размещайте устройство в недоступном для детей и животных месте
- При подключении к сети 220В воспользуйтесь услугами квалифицированного электрика
Соблюдение этих простых правил обеспечит безопасную и надежную работу самодельного фотореле.
Области применения фотореле
Фотореле находит широкое применение в различных сферах:
- Автоматизация уличного и придомового освещения
- Управление подсветкой рекламных конструкций
- Автоматическое включение освещения в подъездах и на лестничных клетках
- Управление освещением в теплицах и оранжереях
- Автоматизация освещения аквариумов
Самодельное фотореле может успешно применяться во всех этих областях, обеспечивая экономию электроэнергии и повышая комфорт использования осветительных приборов.
Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.
За счет ускорения темпов технического прогресса и промышленных объемов производства сегодня цена светового реле не «кусается». В этой публикации мы рассмотрим устройство фотореле и особенности его подключения, кроме того, вы узнаете, как изготовить световое реле собственными руками.
Сфера использования
В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме. Имеются и иные возможности использования, в частности, посредством светового реле можно отрегулировать запуск водяного насоса фонтана с утра, а остановку под вечер. Сфера использования светоуправляемых приборов чрезвычайно обширна,
Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.
Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека. Система на 100% самостоятельна.
В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию. Отнюдь не всегда необходимо, чтобы осветительные приборы во дворе светили целую ночь, тратя недешевое электричество.
Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.
Разновидности устройств
С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.
С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)
Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.
Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.
С выносным детектором освещенности
Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.
Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.
При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.
На разные уровни напряжения
Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).
С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном. Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.
Структура сумеречного выключателя
Ключевым компонентом светового реле является фотодетектор, в электросхемах могут использоваться транзисторы, диоды, фотосопротивление (фоторезистор), фотоэлементы. При перемене величины светового потока, падающего на фотоэлектрический элемент, меняются его характеристики, такие как электросопротивление резистора, перемена состояния электронно-дырочного перехода в полупроводниковых триодах и диодах, а также перемена напряжения на контактах фотоэлемента.
Затем сигнал обнаруживается усилителем и устройством сравнения (компаратором – в его роли можно задействовать операционный усилитель типа К140УД6, К140УД7 либо аналогичные) и осуществляется переключение двухтактного эмиттерного повторителя, переключая или отключая нагрузку.
В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).
Необходимо знать, что фотореле с тиристорным выходом не может функционировать с энергосберегающими лампочками, не предназначенными для этого, и монтируются в регулятор мощности лучистой энергии лампы. Этот аспект нужно принимать во внимание, чтобы не остаться со ставшими неработоспособными световым реле и лампочкой. Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами.
Самостоятельная сборка
Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.
Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.
Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.
Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.
В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.
Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора. При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением.
Второй метод сборки
Имеется и несколько иной метод. Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:
- устройство Q6004LT;
- фотодиод;
- обыкновенный резистор.
Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.
- Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
- Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
- Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
- Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.
Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор. Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.
Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.
Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.
О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.
Надежное фотореле специально для начинающих.
РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Игрушки >Надежное фотореле специально для начинающих.
Часто на форуме появляются вопросы от самых начинающих о схеме фотореле, что бы при освещении загорался светодиод или еще что.Схем таких множество, но многие работают неустойчиво. Предлагаю схему где фотодиод включен через стабилизатор тока. Такая схема дает большую разницу при затемнении и освещении фотодиода и при этом не требует никакого усилителя после фотодиода. Этим достигается четкое срабатывание. В моем случае при включении и выключении настольной лампы стоящей сбоку, напряжение на фотодиоде меняется от практически нуля вольт, до напряжения питания.
Схему делал просто на макетной плате. Заняло это полчаса времени. Фотодиод взял первый попавшийся. Думаю это ФД256, а может и другой. Схема с любыми работает, в том числе и с фототранзисторами. Просто у меня их не было под рукой. Диоды VD1 и VD2 любые кремниевые. Транзисторы тоже можно любые маломощные. Специально сделал на КТ361 и КТ315, что бы было понятно, что это не критично. Первый транзистор, это стабилизатор тока. Чем больше R2, тем больше чувствительность, но увлекаться не нужно. Хотя у меня стоит на максимуме. Можно постоянный поставить. Второй каскад, это эмиттерный повторитель, а третий обычный ключ.
На фото слева настольная лампа выключена и светодиод горит, а справа включена и светодиод гаснет. На правом фото видно, что там появились тени из за лампы стоящей сбоку.
Само собой вместо светодиода после ключа можно поставить любую другую логическую схему.
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
схема, видео, инструкция по сборке
Одним из основных элементов автоматики в уличном освещении, наряду с таймерами и датчиками движения, является фотореле или сумеречное реле. Назначение данного аппарата — автоматическое подключение полезной нагрузки, при наступлении темного времени суток, без участия человека. Это устройство также получило огромную популярность благодаря своей дешевизне, доступности и простоте подключения. В данной статье мы подробно разберем принцип работы сумеречного выключателя и нюансы его подключения, а также расскажем, как сделать фотореле своими руками. Это не отнимет много времени и сил, зато вам будет приятно пользоваться самостоятельно собранным устройством.
Конструкция реле
Основным элементом реле является фотодатчик, в схемах могут применяться фоторезисторы, диоды, транзисторы, фотоэлектрические элементы. При изменении освещенности на фотоэлементе соответственно изменяются и его свойства, такие как сопротивление, состояния P-N перехода в диодах и транзисторах, а также напряжения на контактах фоточувствительного элемента. Далее сигнал усиливается и происходит переключение силового элемента, коммутирующего нагрузку. В качестве выходных управляющих элементов используют реле или симисторы.
Почти все покупные элементы собраны по схожему принципу и имеют два входа и два выхода. На вход подается сетевое напряжение 220 Вольт, которое, в зависимости от установленных параметров, появляется и на выходе. Иногда фотореле имеет всего 3 провода. Тогда ноль – общий, на один провод подается фаза, и при нужной освещенности она соединяется с оставшимся проводом.
При подключении фотореле необходимо ознакомится с инструкцией, обратить особое внимание на максимальную мощность подключаемой нагрузки, тип ламп освещения (накаливания, газоразрядные, светодиодные лампочки). Важно знать, что реле освещения с тиристорным выходом не смогут работать с энергосберегающими лампами, а также с некоторыми видами диммеров из-за конструктивных особенностей. Этот нюанс необходимо учитывать, чтобы не повредить оборудование.
Давайте рассмотрим несколько схем для самостоятельной сборки сумеречного выключателя в домашних условиях. Для примера разберем, как сделать симисторный ночник с фотоэлементом.
Инструкция по сборке
Это самая элементарная схема фотореле из нескольких деталей: симистора Quadrac Q60, опорного резистора R1, и фото элемента ФСК:
При отсутствии света симисторный ключ открывается полностью и лампа в ночнике светит в полный накал. При увеличении освещенности в помещении происходит смещение напряжения на управляющем контакте и меняется яркость светильника, вплоть до полного затухания лампочки.
Обратите внимание, что в схеме присутствует опасное для жизни напряжение. Подключать и тестировать ее необходимо с особой аккуратностью. А готовое устройство обязательно должно быть в диэлектрическом корпусе.
Следующая схема с релейным выходом:
Транзистор VT1 усиливает сигнал с делителя напряжения, который состоит из фоторезистора PR1 и резистора R1. VT2 управляет электромагнитным реле К1, которое может иметь как нормально разомкнутые, так и нормально замкнутые контакты, в зависимости от назначения. Диод VD1 шунтирует импульсы напряжения во время отключения катушки, защищая транзисторы от выхода из строя из-за бросков обратного напряжения. Рассмотрев данную схему, можно обнаружить, что ее часть (выделенная красным) по функционалу близка к готовым сборкам релейного модуля для ардуино.
Слегка переделав схему и дополнив ее одним транзистором и солнечным фотоэлементом от старого калькулятора, был собран прототип сумеречного выключателя — самодельное фотореле на транзисторе. При освещении солнечного элемента PR1, транзистор VT1 открывается и подает сигнал на выходной релейный модуль, который переключает свои контакты, управляя полезной нагрузкой.
Если у вас остались вопросы, то посмотрите видео, на которых также подробно рассказывается, как сделать фотореле своими руками:
Вот, собственно и вся информация о сборке фотореле своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео уроки помогли вам сделать сумеречный выключатель из подручных средств!
Наверняка вы не знаете:
Фотодатчик. Часть 1 | Электроника для всех
Наверняка многим захочется присобачить к AVR фотодетектор, чтобы отслеживать хотя бы наличие или отсутствие света. Это полезно как для роботостроителей, так и для тех кто делает всякую автоматику. Итак, кратко опишу какие бывают фотодетекторы.
Фоторезистор
ИМХО вымирающий вид. Последний раз я его видел еще в детстве. Обычно представляет собой такой металический кругляк со стеклянным окошком, в котором видна этакая сероватая зигзагообразная дорожка. При освещении его сопротивление падает, правда незначительно, раза в три четыре.
Фототранзистор
Последнее время я на них натыкаюсь постоянно, неиссякаемый источник фототранзисторов — пятидюймовые дисководы. Последний раз я, по цене грязи, надыбал на радио барахолке штук 5 платок от дисковертов, там светотранзисторы стоят напротив дырок контроля записи и вращения дискеты. Еще сдвоенный фототранзистор (а может и фотодиод, как повезет) стоит в обычной шариковой мышке.
Выглядит как обычный светодиод, только корпус прозрачный. Впрочем, светодиоды тоже такие же бывают так что перепутать кто из них кто раз плюнуть. Но это не беда, партизан легко вычисляется обычным мультиметром. Достаточно включить омметр между его эмитером и коллектором (базы у него нет) и посветить на него, как его сопротивление рухнет просто катастрофически — с десятков килоом до считанных ом. Тот который у меня в детекторе вращения шестерен в роботе меняет свое сопротивление с 100кОм до 30 Ом. Работает фототранзистор подобно обычному — держит ток, но в качестве управляющего воздействия тут не ток базы, а световой поток.
Фотодиод
Внешне ничем не отличается от фототранзистора или обычного светодиода в прозрачном корпусе. Также порой встречаются древние фотодиоды в металлических корпусах. Обычно это совковые девайсы, марки ФД-чето там. Такой металлический цилиндрик с окошком в торце и торчащими из задницы проводками.
В отличии от фототранзистора, может работать в двух разных режимах. В фотогальваническом и фотодиодном.
В первом, фотогальваническом, варианте фотодиод ведет себя как солнечная батарейка, то есть посветил на него — на выводах возникло слабенькое напряжение. Его можно усилить и применить =). Но куда проще работать в фотодиодном режиме. Тут мы подаем на фотодиод обратное напряжение. Поскольку он хоть и фото, но диод, то в обратную сторону напряжение не пойдет, а значит его сопротивление будет близко к обрыву, а вот если его засветить, то диод начнет очень сильно подтравливать и сопротивление его будет резко падать. Причем резко, на пару порядков, как у фототранзистора.
Спектр
Кроме типа прибора у него еще есть рабочий спектр. Например, фотодетектор заточенный на инфракрасный спектр (а их большинство) практически не реагирует на свет зеленого или синего светодиода. Плохо реагирует на лампу дневного света, но хорошо реагирует на лампу накаливания и красный светодиод, а уж про инфракрасный и говорить нечего. Так что не удивляйся если у тебя фотодатчик плохо реагирует на свет, возможно ты со спектром ошибся.
Подключение
Теперь пора показать как это подключить к микроконтроллеру. С фоторезистором все понятно, тут заморочек нет никаких — берешь и подцепляешь как по схеме.
С фотодиодом и фототранзистором сложней. Надо определить где у него анод/катод или эмитер/коллектор. Делается это просто. Берешь мультиметр, ставишь его в режим прозвонки диодов и цепляешься на свой датчик. Мультиметр в этом режиме показывает падение напряжения на диоде/транзисторе, а падение напряжения тут в основном зависит от его сопротивления U=I*R. Берешь и засвечиваешь датчик, следя за показаниями. Если число резко уменьшилось, значит ты угадал и красный провод у тебя на катоде/коллекторе, а черный на аноде/эмитторе. Если не изменилось, поменяй выводы местами. Если не помогло, то либо детектор дохлый, либо ты пытаешься добиться реакции от светодиода (кстати, светодиоды тоже могут служить детекторами света, но там не все так просто. Впрочем, когда будет время я покажу вам это технологическое извращение).
Теперь о работе схемы, тут все элементарно. В затемненном состоянии фотодиод не пропускает ток в обратном направлении, фототранзистор тоже закрыт, а у фоторезистора сопротивление весьма высоко. Сопротивление входа близко к бесконечности, а значит на входе будет полное напряжение питания aka логическая единица. Стоит теперь засветить диод/транзистор/резистор как сопротивление резко падает, а вывод оказывается посажен наглухо на землю, ну или весьма близко к земле. Во всяком случае сопротивление будет куда ниже 10кОмного резистора, а значит напряжение резко пропадет и будет где то на уровне логического нуля. В AVR и PIC можно даже резистор не ставить, вполне хватит внутренней подтяжки. Так что DDRx=0 PORTx=1 и будет вам счастье. Ну а обратывать это как обычную кнопку. Единственная сложность может возникнуть с фоторезистором — у него не настолько резко падает сопротивление, поэтому до нуля может и не дотянуть. Но тут можно поиграть величиной подтягивающего резистора и сделать так, чтобы изменения сопротивления хватало на переход через логический уровень.
Если надо именно измерять освещенность, а не тупо ловить светло/темно, то тогда надо будет подцеплять все на АЦП и подтягивающий резистор делать переменным, для подстройки параметров.
Есть еще продвинутый тип фотодатчиков — TSOP там встроенный детектор частоты и усилитель, но о нем я напишу чуть попозже.
Фотодатчик. Часть 2. Модуляция
З.Ы.
У меня тут некоторые запарки, поэтому сайт будет сильно тупить с обновлением, думаю это до конца месяца. Дальше надеюсь вернуться в прежний ритм.
Электротехника: Фотореле своими руками.
В статье фотодатчик своими руками описывалось создание датчика реагирующего на свет и приводились примеры схем управления маломощным электродвигателем и светодиодом. Более полезным было бы управление какой либо мощной нагрузкой например: лампой накаливания, мощным электродвигателем и т.д. Простая схема фотореле для мощной нагрузки приведена на рисунке 1:
Рисунок 1 — Фотореле срабатывающее при уменьшении освещённости
без регулировки чувствительности
В этой схеме используется электромагнитное контактное реле. Самым простым дешёвым и доступным способом управления мощной нагрузкой является использование электромагнитного контактного реле:
Реле показанное на фотографии выше извлечено из сломанного импортного холодильника, это реле может коммутировать (подключать и отключать в данном случае) нагрузку потребляющую ток не более 16А. 16А вполне достаточно для многих бытовых электроприборов. На корпусе этого реле написано что для катушки постоянного тока необходимо 12 В но на практике для срабатывания данного реле было достаточно 9В с блока питания для модема с выпрямителем:
Если 9В окажется недостаточно то можно запитать схему от 12В. Если заменить резистор R1 переменным или подстроечным то можно будет регулировать чувствительность к свету.
Обратный ток данного фотодиода усиливается транзистором VT1:
Данный транзистор образует делитель напряжения вместе с резистором R1:
Как было упомянуто выше данный резистор можно заменить переменным или подстроечным для того чтобы можно было регулировать чувствительность схемы.
Непосредственное управление катушкой реле осуществляет транзистор VT2:
КТ973 хорошо подходит для данной цели. Реле подключается к коллектору данного транзистора.
Для того чтобы транзистор VT2 не перегорел при резком его закрытии параллельно катушке реле ставится обратный диод:
Данный диод можно заменить каким либо другим подходящим диодом.
Резистор R2 не обязателен но его можно поставить для ограничения тока или уменьшения его потребления.
Для силовой части схемы нужны разъёмы и провода:
Реле может подключать нагрузку к сети 220В. Не стоит забывать о том что напряжение сети опасно и при работе с ним необходимо соблюдать меры предосторожности для того чтобы не получить поражение электрическим током.После подготовки всех необходимых деталей можно приступать к сборке реле.
Обратный диод лучше подпаять сразу к реле.К собранному реле можно подключать нагрузку с источником питания (не обязательно сеть 220В). Используя данное фотореле в паре с источником инфракрасного излучения можно сделать датчик присутствия:
Если направить инфракрасный свет на фотодиод фотореле то при перекрытии этого света реле будет срабатывать и замыкать источник питания на нагрузку, таким образом можно вызвать некоторое действие при пересечении кем либо (или чем либо) инфракрасного луча. Для того чтобы включение нагрузки происходило при увеличении освещения можно использовать реле с нормально замкнутыми контактами. Для того чтобы включать (или выключать) несколько нагрузок можно использовать реле с несколькими контактами. Также для того чтобы включение нагрузки происходило при увеличении освещения можно использовать схему на рисунке 3:
Рисунок 2 — Схема включающая нагрузку при увеличении освещения
Если фотореле включает лампу накаливания при уменьшении освещенности то необходимо как нибудь закрыть фотодиод от света лампы накаливания иначе при уменьшении освещенности реле начнёт часто включаться и выключаться что приведёт к быстрому его износу и выходу из строя. Если используется инфракрасный фотодиод то фотореле не будет реагировать на свет лампы дневного света (если не поднести её достаточно близко) или светодиодной лампу (если в ней нет инфракрасных светодиодов с соответствующей длинной волны излучаемого света). Пульт ик-управления лучше не испытывать на данном фотореле:
Фотореле используется для того, чтобы в разное время суток автоматически управлять включением и отключением света. Отличное решение, как для загородных участков, так и для многоквартирных домов.
Устройство
Самый простой вариант модели фр 602 и других вариантов состоит всего из нескольких основных компонентов:
- Переменный резистор.
- Диод.
- Реле для управления
- Фоторезистор.
- Два транзистора.
Роль транзисторов в 602 и других моделях обычно играют приборы, которые обозначаются как KT315Б. Они включаются по схеме составных резисторов, обмотка реле вполне справляется с нагрузкой данной части. Большой коэффициент усиления всегда характерен для подобных схем. Входное сопротивление тоже сохраняет высокий уровень. Благодаря этому, есть возможность для применения фоторезистора, отличающегося высоким показателем по сопротивлению.
Схема фотореле
Схема фотореле фр 602 на 12В предполагает, что обычный транзистор и транзистор номер 2 открываются, когда увеличивается освещение фотоустройства, включенного между базой первого транзистора, и коллектором. В коллекторной цепи второго транзисторного механизма появляется ток, что и приводит к срабатыванию реле. Оно включает или выключает нагрузку через свои контакты, в зависимости от пользовательских настроек.
Защитный код с обозначением КД522 включается для того, чтобы защитить устройство от воздействия ЭДС. Включение транзистора переменного типа с номиналом 10 оКм нужно, чтобы можно было настроить чувствительность системы, которой связывается база и эмиттер в первом транзисторе.
ФР 602 на 12 в и другую мощность применяют не только для домового, но и для уличного освещения. От того, сколько выводов идёт к системе света, зависит разновидность используемой схемы. Для защиты от замыкания и перегрузки устанавливаются автоматы в электрощите. Так и работают любые электрические выключатели.
Есть в таком случае несколько особенностей у питания.
- Нужен источник постоянного напряжения на 5-15 В.
- Устройства с обозначением РЭС 47 или 9 используются при напряжении источника в 6 вольт.
- Приборы с обозначением РЭС 15 или 49 нужны при работе с напряжением в 12 Вольт.
Схема подключения
Возникает необходимость в создании специальной платы, через которую всегда проводится монтаж. Хорошо, если она будет печатной. После этого для создания фотореле своими руками выполняются следующие действия:
- На плате укрепляем резисторный механизм переменного действия, транзисторы и само реле.
- Необходимо создать несколько отверстий, чтобы правильно вывести все элементы схемы.
- Паяльником, с помощью проводов проводим соответствующие соединения.
Можно использовать лампу накаливания, когда схема 602 настраивается. При этом помещение должно быть затенено. Поток света у такой лампы обычно можно регулировать.
Чтобы правильно подобрать порог включения прибора, надо работать в подходящих условиях освещения. С этим вопросом всегда поможет переменный резистор. Нужно установить постоянный резистор, а не переменный, если не планируется отдельно настраивать порог для срабатывания.
Каким может быть фотореле
- Управление порогом срабатывания есть у всех современных моделей.
- Дополнительной функцией программирования снабжаются самые дорогие разновидности. Например, отдельная программа устанавливается для управленияна каждое время года. И отдельно по временам суток.
- Наличие выносных датчиков характерно для фр, которые не предназначены для монтажа на улице. Достаточно использовать 2 провода, чтобы подключить такой датчик к внутренней схеме.
- Вообще датчики у простых фр 602 бывают либо выносными, либо встроенными.
- Само фр имеет разное назначение. Например, подходит для установки на улице, тогда продаётся внутри герметичного корпуса. А есть варианты для внутренней установки на рейку электрощита с обозначением Din.
- Реже всего можно встретить самодельные фр, внутри которых вместе собираются датчик движения и таймер, фотоэлементы. Такие конструкции самые дорогие. Снабжаются обычно специальными электронными табло, благодаря которому работа освещения настраивается максимально точно.
- Чаще можно найти приборы, где схема совмещает фотодатчики и устройства, реагирующие на движение.
Как устанавливать фотореле
Нужно использовать специальные отверстия для того, чтобы закончить монтаж. Требуется только соблюдать несколько важных правил.
- Надо обязательно проверить, с каким напряжением работает питающая сеть, перед установкой магнитного пускателя и других элементов. Необходимо иметь показатель примерно в 220 В. Минимальное отклонение – 10 процентов в большую или меньшую сторону. Надо убедиться и в том, что всем правилам соответствует защита. Это относится к предохранителю, автоматическому выключателю.
- Установка запрещается, если рядом действуют химически активные вещества. Нельзя ставить с горючими, легко воспламеняющимися материалами.
- Схема подключения предполагает, что основание устройства должно находиться только внизу, не вверху.
- Свет от включаемого светильника никогда не должен попадать на фотодатчик.
Модель типа LXP. Об основных технических характеристиках
ФР 601 это довольно распространённые приборы, которые включаются и выключаются в зависимости от уровня освещённости вокруг. Уличное освещение фр 601 включается, как только на улице становится темно. Такое решение увеличивает срок службы любых лампочек, помогает экономить электроэнергию.
Технические характеристики у устройства 601 будут такими.
- <,5 – 5o Люкс. Это обозначение рабочего показателя модели 601.
- До 10 А работает коммутируемая цепь 601.
- Переменное напряжение, требует источника питания с поддержкой 220 Вольт.
В нижней части устройства, с обозначением 601, находится регулятор, позволяющий установить уровень для освещения в обычных рабочих условиях. Уровень света и сила тока коммутируемой цепи – единственные принципиальные различия между моделями этого производителя.
Производители с обозначением 601 обычно дают свои установки, согласно которым проводится регулировка, управление. Потому надо обязательно изучить технический паспорт изделия для освещения перед тем, как проводить монтаж. То же самое касается сертификационной документации, патентного оформления. Иначе потом из-за ошибок придётся делать в квартире или доме капитальный ремонт. Лучше установить на этот контроллер отдельный автомат, внутри распределительного щита или шкафа. Область действия и марка определяют, сколько будет стоить конкретное устройство.
Всем привет. Как ожидалось, опять пришла весна. А вместе с ней и некоторые вопросы и думки о предстоящей посевной на приусадебном огороде. Да простят меня автомобили, но сегодня поговорю об этом. Так что, суровые водители автотранспорта, интересующиеся только им, а также жаждущие поржать, могут отдохнуть и не читать дальше.
Меня лично озаботила тема, как организовать дополнительную подсветку рассады в не очень светлом помещении. Дело в том, что у меня помидорно-перечный питомник организован в мастерской при гараже (дабы не мусорить в доме). Так вот, там одно окно на запад, да еще притемненное находящейся над ним террасой второго этажа. Короче, ацки мало света, однако!
Как известно, оптимальная освещенность рассады должна быть где-то около 8000 люкс. А от окна у меня в светлый день от силы 1000 люкс. То есть почти в десять раз меньше, чем желают вершки и корешки. Вот и решил одолеть эту злобную тему. А заодно рассказать и поделиться некоторыми своими технологическими приемами при изготовлении электронных устройств детской сложности, так как, несмотря на простоту в целом, сам часто сталкивался с проблемками, которые приходилось так или иначе решать.
Собственно подсветка у меня организована конструкцией из четырех светодиодных прожекторов, подвешенных к потолку над рассадой. Но их нужно утром включить, а вечером выключить (такой цикл жизни у растений, в отличие от людей, которые спят и бодрствуют иногда очень затейно). Кто-то скажет, а в чем проблема? Ну включай и выключай, или уже и это лень?! Для таких злых людей поясню, что мне приходится постоянно уезжать дня на два-три в неделю. А это уже проблема. На фазенде никого нет, кроме видеокамер, у которых, как известно другие важные задачи.
Итак, поехали! Надо сделать фотореле, которое будет включать светильники на рассвете и выключать вечером в сумерки. Схему взял проверенную ранее на термореле включения и выключения вентиляторов охлаждения в блоке питания, о котором писал ранее.
Только слегка доработал ее. Естественно вместо терморезистора применил фоторезистор ФР-765. А номинал резистора R1 увеличил до 820 ком. Опробовал работу схемы на макетной плате, запитав ее от лабораторного источника.
В качестве источника питания схемы взял имеющийся AC-DC преобразователь на 12в. Он идеально компоновался вместе с платой в небольшой корпус.Индикаторный светодиод не применял, так как индикация наглядно происходит путем включения четырех прожекторов по 100 ватт (как уж не понять, что, — Ура! Сработало!).
Сделал разводку платы в Sprint-Layuot с учетом компоновки в корпусе.
А дальше нужно делать плату методом ЛУТ (лазерно утюжная технология). Распечатал рисунок платы на лазерном принтере ( у меня HP) на желтой китайской термобумаге (она мне наиболее нравится из всего опробованного, так как стабильно дает результаты при переносе изображения на фольгированный стеклотекстолит и легко отделяется от него после переноса). В настройках принтера нужно задать максимальный расход тонера. Заготовка платы ошкуривается нулевкой и обезжиривается ацетоном. Заготовку платы делаю несколько больше, чем нужный размер, чтобы зафиксировать бумагу с рисунком на ней при помощи полосок малярного скотча шириной 20 мм ( это скотч шириной 20 мм, не полоски), которые наклеиваются, как показано на фото и загибаются за края заготовки. Малярный скотч надежно удерживает бумагу на заготовке при прогреве ее утюгом, не плавится и легко отделяется потом не оставляя следов. К этому я пришел после многих разных экспериментов, как к наиболее оптимальному способу фиксации. Вот примерно так.
Далее собственно ЛУТ. Утюг ставится на максимальную температуру. Пока он греется, кладу заготовку платы на доску бумагой с рисунком вверх. Накрываю ее листом, сложенным вдвое, обычной офисной бумаги. сверху накрываю тоже сложенным вдвое тонким вафельным полотенцем, какие сейчас продаются как ветошь за копейки.Дальше начинаю проглаживать этот бутерброд утюгом с небольшим нажимом в течение полутора минут. Затем заготовку оставляю остывать естественным образом. Когда она остынет до комнатной температуры, осторожно отделяю бумагу от медного слоя заготовки.
Здесь важно правильно выдержать время прогрева, чтобы не пересох тонер. Я несколько передержал, поэтому огрехи поправляются кислотостойким маркером.
Далее — собственно травля. Ее описывать не буду, процедура известная. После травления смываем тонер с платы тампоном, смоченным ацетоном. Вот, что получилось. Не бог весть, но приемлемо.
Далее обрезаем заготовку в размер. Для того, чтобы это легко можно было сделать, при разводке платы в Sprint-Layout я выбираю опцию с контуром платы. По этим линиям обрезаю плату в размер. Чем бы вы думали? Ножницами…, по металлу. Они прекрасно режут текстолит и нет пыли, как от ножовки.
Дальше нужно плату облудить. Для этого я использую сплав Розе. Этот сплав имеет температуру плавления около 99 градусов. В небольшой металлической емкости с антипригарным покрытием (расплавленный сплав к нему не пристает) с водой на портативной газовой плитке расплавляю кусочек сплава Розе ( в воду необходимо добавить немного лимонной кислоты, примерно чайную ложку без горки на стакан воды), кладу туда плату рисунком на расплавленный сплав (похожий на ртуть, такой же подвижный), немного прижимаю передвигая туда-сюда плату, затем переворачиваю плату рисунком вверх. Силиконовой лопаточкой (коих масса в хоз. отделах) растираю расплавленный сплав по поверхности рисунка, залуживая его тонким слоем.Вот, что получилось.
Далее сверлим отверстия. Я пользуюсь маленьким и легким китайским сверлильным станочком с плавной регулировкой оборотов, к которому сделал подсветку зоны сверления.
Пробовал ручные микросверлилки, но это не то. Здесь строго вертикально подается сверло (я использую твердосплавные германские сверла, которые хоть и стоят 150 руб . штука, но того стоят) и вероятность сломать его крайне мала. Разве что в неадекватном состоянии, но в этом случае лучше заняться чем-то другим, например смотреть широко на мир говяжьим взглядом. Ну а теперь собираем схему на плате. Вот, что получилось.
Если монтаж выполнен правильно, то схема запускается сразу. Наладка заключается в регулировке подстроечным резистором световых порогов срабатывания реле. Я настроил примерно на 30 люкс с учетом некоторого гистерезиса, который задается резистором обратной связи R3.
Кстати о гистерезисе. Я выбрал эту схему еще и потому, что при срабатывании реле на граничных значениях (что в термореле, что в фотореле) абсолютно отсутствует дребезг контактов реле. Срабатывания четкие. Хотя, мы знаем, как медленно меняется освещенность при утренних и вечерних сумерках. Но даже в этом случае нет пограничных эффектов. Вот готовое изделие с розеткой питания нагрузки.
А это оно в работе.
Ну вот, теперь еще одной проблемой стало меньше. И еще. Это фотореле можно использовать и в режиме включения света с наступлением темноты и выключения его с ростом освещенности. То есть, как автоматическое включение освещения чего-либо в ночное время. Для этого задействуется лишь другой контакт реле. На рисунке печатной платы это видно. Всем добра!
1 шт. Фотодатчик Модуль светочувствительного детектора фоторезистора для DIY
Список пакетов:
1 x Фотодатчик
Esc. и Mastercard, T / T, Western Union, Moneybookers через Ecrow
1.ДОСТАВКА ПО ВСЕМУ МИРУ. (За исключением некоторых стран и APO / FPO)
2. Заказы обрабатываются своевременно после подтверждения платежа.
3. Мы только грузим к адресам подтвержденного заказа. Ваш заказ адрес должен совпадать с адресом доставки.
4. ВРЕМЯ ПЕРЕХОДА ОБСЛУЖИВАНИЯ, предоставляемых перевозчиком, исключая выходные и праздничные дни. Время в пути может меняться, особенно в праздничные дни.
5. Если вы не получили посылку в течение предполагаемых дней с момента оплаты, пожалуйста, свяжитесь с нами.Мы отследим посылку и свяжемся с вами как можно скорее с ответом. Наша цель — удовлетворение клиентов!
6. Из-за разницы в состоянии склада и времени мы выберем доставку вашего товара с нашего первого доступного склада для быстрой доставки.
7. Срок поставки: пожалуйста, свяжитесь с нами для получения более подробной информации.
1. У вас есть 7 дней, чтобы связаться с нами, и 30 дней, чтобы вернуть его со дня его получения. Если этот предмет находится в вашем распоряжении более 7 дней, он считается использованным, и МЫ НЕ ВЫДАЕМ ВАМ ВОЗВРАТ ИЛИ ЗАМЕНУ.Нет никаких исключений! Стоимость доставки несет продавец и покупатель пополам.
2. Все возвращаемые товары должны быть в оригинальной упаковке, и вы должны предоставить нам номер отслеживания доставки, конкретную причину возврата.
3. Мы вернем ВАШУ ПОЛНУЮ СУММУ ВЫИГРЫШНОЙ ЗАЯВКИ, после получения товара в его первоначальном состоянии и в упаковке со всеми компонентами и аксессуарами, ПОСЛЕ ОБОИХ Покупатель и Продавец отменяют транзакцию с Aliexpress. ИЛИ, вы можете выбрать замену.
4. Мы несем все расходы по доставке, если товар (ы) не рекламируется.
Если вы удовлетворены нашими услугами и продуктами, мы ожидаем положительных отзывов и 5 звезд подробного рейтинга продавца, мы сделаем то же самое для вас. Если у вас возникли проблемы или вы не удовлетворены нашими продуктами и услугами, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам в любое время, прежде чем оставлять другие отзывы, мы ответим вам в течение 24 часов. Спасибо! Наслаждайтесь покупками здесь!
.Введение
Существует два способа создания изображения с помощью лазера — векторное сканирование и растровое сканирование.
Во время векторного сканирования лазер перемещается вдоль контуров изображения, выключаясь только при переходе от одного контура к другому. Это означает, что лазер работает большую часть времени, создавая довольно яркое изображение.
Этот метод чаще всего используется в крупных промышленных лазерных проекторах, но для быстрого перемещения лазера требуется довольно сложное электромеханическое устройство — гальванометр. Цены начинаются от 80 долларов за пару, и это очень непрактично (хотя и возможно) сделать дома.
Второй метод — растровое сканирование. Там лазерный луч перемещается из стороны в сторону, рисуя изображение построчно. Этот метод используется в старых телевизорах и мониторах с ЭЛТ.
Поскольку вертикальные и горизонтальные перемещения выполняются неоднократно, механическая настройка требует гораздо более простой процедуры, чем векторное сканирование.Кроме того, поскольку изображение разделено на отдельные элементы, его намного проще программировать.
Основным недостатком растрового сканирования является то, что луч проходит через все элементы изображения, даже те, которые не нужно освещать, в результате чего изображение становится более тусклым. Но из-за простоты этот метод я выбрал для своего лазерного проектора.
Для перемещения лазерного луча вдоль линии (по горизонтали) есть очень удобный метод: использовать зеркало, вращающееся с постоянной скоростью.Поскольку вращение непрерывно, вы можете перемещать луч довольно быстро. Но переместить луч на другую линию сложнее.
Самый простой вариант — использовать несколько лазеров, направленных на вращающееся зеркало. Недостатком является то, что количество отображаемых линий будет определяться количеством используемых лазеров, что усложняет настройку, плюс вам потребуется достаточно большое зеркало. Но есть и плюсы — единственная движущаяся часть всей системы — это зеркало (меньше ломается), а использование нескольких лазеров может сделать изображение ярче.Вот пример проектора, построенного таким образом.
Другой метод сканирования, часто встречающийся в Интернете, — это комбинирование вертикального и горизонтального сканирования с использованием вращающегося зеркального барабана, где отдельные «грани» расположены под разными углами к оси вращения. Эта конфигурация зеркала заставляет лазерный луч отражаться под разными вертикальными углами, когда зеркало вращается, создавая вертикальное сканирование.
Несмотря на то, что получившийся проектор по своей сути довольно прост (вам нужен только лазер, зеркало с мотором и датчиком синхронизации), у этого метода есть большой недостаток — очень трудно построить многогранное зеркало дома.Обычно наклон «граней» должен быть идеально отрегулирован во время строительства, а требуемый уровень точности безумно высок.
Вот пример такого проектора.
Чтобы упростить для себя, я использовал другой метод сканирования — постоянно вращающееся зеркало для формирования горизонтального сканирования и периодически колеблющееся зеркало для вертикального сканирования.
Реализация
Горизонтальное сканирование
Где можно найти быстро вращающееся зеркало? Конечно, в старом лазерном принтере! В лазерных принтерах используется многоугольное зеркало, установленное поверх бесщеточного мотора, для сканирования лазерного луча вдоль бумаги.Двигатель обычно устанавливается сверху печатной платы, которая его контролирует.
У меня уже был зеркальный модуль от старого принтера:
Я не смог найти документацию для модуля или чипа внутри него, поэтому, чтобы определить расположение выводов модуля, мне пришлось перепроектировать его. Линии электропередачи легко найти — они подключены к единственному электролитическому конденсатору на печатной плате. Но простого включения двигателя недостаточно для его вращения — вам также необходимо подать тактовый сигнал для установки скорости вращения.Сигнал представляет собой простой меандр с частотой от 20 до 500-1000 Гц.
Чтобы найти правильную линию, я взял импульсный генератор, настроенный на 100 Гц, и подключил его (через резистор) к каждой доступной линии порта лазерного модуля. Как только сигнал поступает на правильную линию, двигатель начинает вращаться. Зеркало вращается достаточно быстро для наших целей — как будет показано позже, оно вращается со скоростью более 250 об / мин. Но, к сожалению, вращение двигателя сделало его довольно шумным. Это не проблема для моих экспериментов, но, безусловно, будет заметно, когда проектор будет готов и работает.Может быть, это можно смягчить, используя более новый зеркальный модуль или просто поместив модуль в коробку.
Laser
Для предварительных испытаний я использовал лазер от дешевой лазерной указки. Модуль должен быть настроен таким образом, чтобы он имел несколько степеней свободы — чтобы правильно направить лазер на зеркало.
Поскольку мы используем растровое сканирование, лазерный свет распределяется по всей области изображения, что делает изображение довольно тусклым — оно видно только в темноте.
Итак, гораздо позже, после того, как я успешно нарисовал изображение, я заменил лазерный модуль на более мощный — лазерный диод из DVD-плеера.
Предупреждение: лазеры DVD очень опасны и могут вас ослепить! При работе с лазером всегда используйте защитные очки!
И лазер, и многоугольные зеркальные модули были установлены на вершине небольшой деревянной доски. После подачи тактового сигнала на двигатель и подачи питания на лазер, вы должны направить лазер таким образом, чтобы луч попадал на края зеркала. В результате, пока зеркало вращается, вы получаете длинную горизонтальную линию.
Синхронизирующий фотодатчик
Чтобы микроконтроллер мог отслеживать положение движущегося лазерного луча, нам нужен фотодатчик. Но для этой цели я использовал фотодиод, перекрытый куском картона с небольшим отверстием посередине. Необходимо более точно отслеживать момент попадания луча на фотодиод.
Вот система крепления для фотодиода (без картона):
При нормальной работе отраженный лазерный луч должен сначала попадать на фотодиод, и только потом — зеркало вертикального сканирования.
После установки датчика я проверил его, подавая напряжение через резистор и наблюдая за сигналом с помощью осциллографа — его амплитуды было достаточно, чтобы подключить датчик непосредственно к входу GPIO микроконтроллера.
Вертикальное сканирование
Как я упоминал ранее, я использовал периодически колеблющееся зеркало для формирования вертикального сканирования. Как ты ведешь это? Самый простой способ — использовать электромагнит. Иногда люди просто монтируют зеркала на верхнюю часть компьютерных колонок, но это не особенно желательный вариант (результаты противоречивы, слишком сложно откалибровать).
В своей сборке я использовал двигатель BLDC от DVD-плеера для управления зеркалом вертикального сканирования. Так как проектор был предназначен для вывода текста, рисовать было не так много, а это означало, что зеркало должно быть только слегка наклонено.
Двигатель BLDC состоит из трех катушек, которые вместе составляют статор. Если одна из катушек подключена к положительно заряженному источнику питания, а две другие поочередно подключены к отрицательно заряженному источнику, ротор двигателя будет колебаться.Максимальная угловая развертка определяется конфигурацией двигателя, а именно — количеством полюсов. Для двигателя DVD это не превышает 30 градусов. Поскольку этот двигатель довольно мощный и простой в управлении (требуются только две клавиши), этот двигатель очень хорошо подходит для нашей цели создания текстового лазерного проектора.
Так выглядит мотор с подключенным зеркалом:
Обратите внимание, что отражающая поверхность зеркала должна быть спереди — это значит, что она не закрыта стеклом.
Обзор
Вот как выглядит проектор в сборе:
Проекционный модуль рядом:
Многоугольное зеркало движется по часовой стрелке, поэтому лазерный луч перемещается слева направо.
Мощный лазерный диод DVD уже установлен (внутри коллиматора). Зеркало вертикальной развертки настроено таким образом, чтобы проецируемое изображение было направлено — в моем случае, к потолку моей комнаты.
Как видно из рисунка, лазер и механические части проектора управляются микроконтроллером STM32F103, установленным на небольшой отладочной плате (Blue Pill).Эта плата установлена в макете.
Схема устройства:
Как я упоминал ранее, для управления двигателем с многоугольными зеркалами нам нужен только один сигнал — тактовый сигнал (POLY_CLOCK), который генерируется одним из таймеров STM32, работающих в режиме ШИМ. Его частота и коэффициент заполнения остаются неизменными во время работы проектора. Для питания двигателя я использую отдельный источник питания 12 В.
Два сигнала ШИМ для управления зеркалом вертикального сканирования генерируются другим таймером микроконтроллера.Эти сигналы передаются через микросхему ULN2003A, которая управляет двигателем DVD. Таким образом, устанавливая различные коэффициенты заполнения для каналов ШИМ того времени, мы можем изменить угол поворота двигателя.
К сожалению, текущая версия проектора не предоставляет информацию о расположении зеркала. Это означает, что микроконтроллер может управлять зеркалами, но он не «знает» о своем текущем положении. Инерция ротора и индуктивность катушек вызывают некоторые задержки при изменении направления вращения.
Благодаря всему этому есть два основных последствия:
- Плотность линий не постоянна, потому что скорость вращения зеркала не может контролироваться;
- Многие линии не работают. Зеркало вертикального сканирования колеблется в циклах, поэтому некоторые линии могут выводиться вверх дном, а другие — вверх дном. В результате, поскольку мы не можем отслеживать положение, линии могут отображаться только тогда, когда двигатель вращается определенным образом. Поскольку отображается только половина строк, яркость изображения уменьшается вдвое.
Тем не менее, отсутствие обратной связи делает устройство довольно простым в сборке.
Процесс формирования изображения также довольно прост:
- Каждый раз, когда лазерный луч попадает на фотодиод, микроконтроллер генерирует прерывание. При этом прерывании текущая скорость горизонтального сканирования рассчитывается MCU. После этого специальный таймер синхронизации сбрасывается.
- Этот таймер синхронизации генерирует собственные прерывания в определенные моменты во время горизонтального сканирования.
- В частности, через некоторое время после синхронизации должен формироваться сигнал управления лазером. Мое устройство формирует его с помощью комбинации DMA + SPI. По сути, эти модули передают строку изображения на выход MOSI SPI в нужное время, по одному биту за раз.
- После окончания вывода изображения лазер должен быть снова включен, чтобы фотодиод мог снова принять свой луч.
Лазерная модуляция осуществляется с помощью одного из ключей чипа ULN2003A.Резистор R3 необходим для защиты лазерного диода от перегрузки по току. Он установлен прямо на конце лазерного кабеля, изолирован. Для питания лазера я использовал подвесной источник питания. Важно контролировать потребление тока лазера и убедиться, что оно находится в допустимом диапазоне для конкретного лазерного диода.
Пример изображения (высота 8 строк):
Текст несколько не пропорционален, потому что проектор направлен на стену под углом. В настоящее время каждый цикл вертикального сканирования составляет 32 шага (1 шаг означает поворот многоугольного зеркала на 1 край).
Проектор может отображать 14 различных строк: все, что после этого начинает смешиваться с другими линиями, искажая изображение.
На фотографии в начале также используется 8-строчный шрифт, который позволяет несколько хорошо отображать даже две строки текста.
Шрифты 11×7 и 6×4 также поддерживаются в коде:
Пример «бегущего текста»:
Видео заставляет изображение мерцать вертикально, но на самом деле оно не видно.
Проект на GitHub.
5V светочувствительный диодный модуль и оптический модуль самонаведения светочувствительного датчика светочувствительный сенсор качества продукции
Информация о продукте:
использует:
детектирование света детектирования яркости с помощью потенциометра с регулируемой яркостью обнаружения точки клапана, встроенный В реле, различном яркостном выключателе, есть возможность управления различными уличными фонарями, ночным включением, автоматическим выходным днем и оборудованием для управления и автоматизации.(Светочувствительное сопротивление, направленное лучше ощущать вещи, которые можно зафиксировать в направлении источника света, обнаружение фотодиода непосредственно перед окружающим светом, трудно обнаружить, часто соответствуют функции освещения)
Особенности модуля:
1, использование светочувствительного диода, измеряющего интенсивность света, который поставляется с реле на основе прямого управления нагрузкой
2, с регулировкой чувствительности потенциометра, путем регулировки потенциометра, установите порог запуска реле, когда реле порога яркого к нему, пороговое значение темного к нему, расцепление реле, нормально разомкнутая и общая клемма предназначена для управления днем коммутатора, нормально замкнутая и общая клемма предназначена для управления ночью коммутатора.
3, рабочее напряжение 12 В
4, выход в виде непосредственно подключенного к переменному току 220 В 10 А или постоянного тока 30 В нагрузки
5, имеется 4 фиксированных отверстия под болты, простота установки
6, небольшой размер печатной платы: 5 см см x 2,6 см
7, использование широкого напряжения LM393 компаратор
электрические параметры:
Напряжение питания: 12 В постоянного тока
ток: больше, чем 100 мА
нагрузка: 250 В 10 А переменного тока или 30 В 10 А постоянного тока
инструкции по применению:
1, фотодиод окружающий свет является наиболее чувствительным, обычно используется для определения яркости окружающего света.
2, модуль при внешнем освещении превышает установленное пороговое значение, реле, общая клемма и нормально открытый конец включаются, когда внешнее окружающее освещение ниже установленного порога, реле выключается, общий и часто закрытый конец включенный;
3, общая клемма, нормально разомкнутая, нормально замкнутая, три порта эквивалентна двойному управляющему переключателю, электрической обмотке реле, общей клемме и нормально разомкнутому концу включается без электричества, общий и часто закрытый конец на
A транспортная накладная:
фотодиод с реле Модуль 1 с фоточувствительным диодом
, когда окружающий свет выше заданной температуры, реле, лампочка, ниже заданного значения, реле выключено, свет не блеск (показан только указанный способ подключения), для подключения высокого напряжения.
Когда окружающий свет выше заданной температуры, реле, лампочка ниже заданного значения, реле выключено, свет не светит (показан только указанный способ подключения), для общего Блок питания подключен к закону.
Взятые в натуральной форме: 
Особенности:
1. О модуле датчика освещенности: если вы хотите сделать переключатель с управлением освещением, один фоторезистор может оказаться бесполезным, поскольку вам потребуется цифровой сигнал в соответствии с яркостью. Этот модуль предназначен для этой цели 2. Выходной сигнал
. Этот модуль светочувствительного датчика очень чувствителен к окружающему свету и очень удобен для определения яркости окружающего света.Выходной сигнал может активировать Raspberry Pi, такой микроконтроллер, как Arduino, или другие цифровые релейные модули
3. Порог можно регулировать с помощью регулятора, который находится на плате. Когда интенсивность света окружающей среды ниже, чем предварительно заданное пороговое значение, выходной сигнал имеет высокий уровень. Когда свет интенсивность достигает или превышает пороговое значение, выходной сигнал имеет низкий уровень.
4. Компактный модуль датчика обнаружения света: Компактный модуль датчика обнаружения света с встроенным фоторезистором, с тремя контактами для питания 5 В, электрического уровня TTL (или SCM) и питания GND соответственно.
5.Этот модуль датчика освещенности оснащен индикатором для выходного сигнала, а чувствительность регулируется. Светочувствительный датчик сопротивления для Arduino позволяет определять окружающую среду вокруг Arduino, будь то робот или проект другого типа.
Описания:
1. Это датчик внешней освещенности, который может обнаруживать не только наличие или отсутствие света, но и его уменьшение. Чувствительность можно регулировать с помощью отвертки непосредственно на плате.
2. Выход DO может быть напрямую подключен к микроконтроллеру через микроконтроллер для определения высокого и низкого уровня, таким образом обнаруживая изменения яркости окружающего освещения; 6.Выход DO может напрямую управлять модулем реле, который может состоять из легкого управления переключателем.
Технические характеристики:
Размер: 80 * 60 * 8 мм
Цвет: синий
В пакет включено:
1x 2-полосный светочувствительный датчик 9 Примечания:
-чувствительный модуль датчика 9 Примечания:
-чувствительный модуль чувствительности
1. Из-за разницы между различными мониторами изображение может не отражать реальный цвет элемента. Мы гарантируем, стиль такой же, как показано на фотографии.
2. Пожалуйста, позвольте небольшую разницу размеров из-за различных ручных измерений.
Похожие записи
