Схема переключателя беспроводной сети с использованием ldr и cd4017

Вы когда-нибудь испытывали шок от прикосновения к переключателю? Обычно этого не происходит, но иногда физический контакт с переключателями может быть опасным. Но что, если переключатель станет беспроводным, и вам вообще не придется нажимать какую-либо кнопку для включения или выключения бытовой техники. Итак, сегодня мы создаем простую схему беспроводного переключателя, в которой нет необходимости в физическом контакте с переключателем, достаточно просто взять его рукой, и он включает / выключает свет.

В этом проекте мы покажем вам, как создать беспроводную схему с использованием LDR, микросхемы LM741op-amp и микросхемы декадного счетчика 4017. Когда вы берете руку на LDR в первый раз, свет включается, а когда вы возьмете руку за LDR во второй раз, свет погаснет. Мы знаем, что сопротивление LDR уменьшается, когда на него падает свет, поэтому, когда мы накрываем LDR чем-то, его сопротивление увеличивается, и это влияет на напряжение на LDR. Это изменение напряжения воспринимается операционным усилителем 741, который, в свою очередь, управляет выходом IC 4017, который подключен к свету переменного тока через модуль реле. Таким образом, каждый раз, когда мы закрываем LDR рукой, он либо включает, либо отключает нагрузку переменного тока. Работа объясняется далее в этой статье.

Необходимый материал

• Микросхема операционного усилителя LM741
• 4017 Десятилетний счетчик IC
• Модуль реле 5v
• LDR (светозависимый резистор)
• Лампочка
• Потенциометр (10к)
• Резистор (10к)
• Конденсатор (22 мкФ)
• Соединительные провода
• Аккумулятор 9v

Принципиальная электрическая схема

Микросхема операционного усилителя LM741

Операционный усилитель LM741 представляет собой электронный усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления со связью по постоянному току. Это небольшая микросхема с 8 контактами. ИС операционного усилителя используется в качестве компаратора, который сравнивает два сигнала: инвертирующий и неинвертирующий. В операционном усилителе IC 741 PIN2 - это инвертирующий входной терминал, а PIN3 - неинвертирующий входной терминал. Выходной контакт этой ИС - PIN6. Основная функция этой ИС - выполнять математические операции в различных схемах.

Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда на выходе компаратора будет высокий уровень. И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходное напряжение НИЗКОЕ. В этой схеме переключателя беспроводной связи LM741 используется для подачи тактового импульса с низкого на высокий на IC 4017 каждый раз, когда передается передача по LDR. Узнайте больше об операционном усилителе 741 здесь.

Схема выводов LM741

Конфигурация контактов LM741

ПИН №	PIN Описание
1	Смещение null
2	Инвертирующий (-) входной терминал
3	неинвертирующий (+) входной терминал
4	источник отрицательного напряжения (-VCC)
5	нулевое смещение
6	Вывод выходного напряжения
7	источник положительного напряжения (+ VCC)
8	Не подключен

Счетчик декады IC 4017

4017 IC - это микросхема декадного счетчика CMOS. Он может производить вывод на 10 выводах (Q0 - Q9) последовательно, это означает, что он производит вывод один за другим на 10 выводах. Этот выход управляется тактовым импульсом от низкого до высокого на контакте 14 (запуск по положительному фронту). Сначала выход Q0 (PIN 3) имеет высокий уровень, затем с каждым тактовым импульсом выход переходит к следующему PIN. Как один тактовый импульс делает Q0 LOW и Q1 HIGH, а затем следующий тактовый импульс делает Q1 LOW и Q2 HIGH, и так далее. После Q9 он снова начнется с Q0. Таким образом, он последовательно включает и выключает все 10 ВЫХОДНЫХ ПИН.

В этом беспроводном коммутаторе мы использовали микросхему 4017 IC для фиксации выхода на одном контакте, когда мы передаем руку через LDR. Пройдитесь по схемам CD4017, чтобы узнать больше об этой ИС. И вот одно простое применение тумблера, чтобы понять работу 4017 для фиксации вывода.

Схема контактов

Конфигурация выводов IC 4017

ПИН №	ПИН-код	PIN Описание
1	Q5	Выход 5: высокий уровень за 5 тактовых импульсов
2	Q1	Выход 1: высокий уровень за 1 тактовый импульс
3	Q0	Выход 0: высокий в начале - 0 тактовых импульсов
4	2 квартал	Выход 2: высокий уровень за 2 тактовых импульса
5	Q6	Выход 6: высокий уровень за 6 тактовых импульсов
6	Q7	Выход 7: высокий уровень в 7-тактном импульсе
7	3 квартал	Выход 3: высокий уровень за 3 тактовых импульса
8	GND	Контакт заземления
9	Q8	Выход 8: высокий уровень за 8 тактовых импульсов
10	4 квартал	Выход 4: высокий уровень за 4 тактовых импульса
11	Q9	Выход 9: высокий уровень за 9 тактовых импульсов
12	CO –Перенести	Используется для каскадного подключения еще одной микросхемы 4017, чтобы подсчитать до 20, делится на 10 выходных контактов.
13	Блокировка ЧАСОВ	Контакт включения тактовой частоты должен оставаться в НИЗКОМ состоянии, при удержании ВЫСОКОГО уровня выход замораживается.
14	ЧАСЫ	Вход часов, для последовательного ВЫСОКОГО выхода выходных контактов от PIN 3 до PIN 11
15	СБРОС	Активный высокий вывод должен быть LOW для нормальной работы, установка HIGH сбросит IC (только контакт 3 останется HIGH)
16	VDD	PIN-код источника питания (5-12 В)

Как работает схема беспроводного переключателя?

Первоначально индикатор переменного тока будет оставаться в состоянии ВКЛ, поскольку мы подключили реле к выводу Q0 4017, и Q0 по умолчанию будет высоким в 4017 IC. Теперь, когда кто-то сначала проводит рукой над LDR или накрывает его чем-то, его сопротивление увеличивается, и в соответствии с правилом делителя напряжения напряжение на контакте 3 LM741 становится выше, чем на контакте 2, и это делает выходной контакт 6 операционного усилителя 741 ВЫСОКО. Выход операционного усилителя подключен к тактовому контакту 14 декадного счетчика IC 4017. Когда выход операционного усилителя становится ВЫСОКИМ, он дает тактовый импульс от низкого до высокого на 4017 IC, что делает выход PIN3 (или Q0) IC 4017 Low и выходной контакт 2 (или Q10) высокий, что отключает светподключен в Q0. Теперь свет остается в выключенном состоянии до следующего тактового импульса, который будет сгенерирован, когда мы снова положим руку на LDR.

Выходной сигнал LM741 остается высоким только до тех пор, пока мы не накроем свет над LDR, как только мы уберем руку, выходной контакт 6 LM741 снова станет низким. Но это не влияет на фиксацию выхода 4017, поскольку IC 4017 переключает свой выход на следующий вывод только при получении импульса от низкого к высокому. Таким образом, на него не повлияет импульс от высокого к низкому, генерируемый, когда выход LM741 переходит от высокого к низкому.

Теперь, когда мы снова протягиваем руку к LDR, выход операционного усилителя снова становится высоким, а IC 4017 снова получает тактовый импульс от низкого к высокому, который переводит Q1 с высокого на низкий и делает Q2 (вывод 4) высоким. Теперь вот трюк: мы подали высокий выход Q2 на вывод сброса 15 IC4017, который сбрасывает IC и переводит IC в режим по умолчанию, где Q0 будет высоким. Итак, снова загорится свет с высоким значением Q0.

Чтобы предотвратить его неправильное поведение или устранить ошибку при подсчете импульсов из-за ограничивающего эффекта, мы использовали RC-схему с конденсатором 22 мкФ и резистором 10 кОм на тактовом выводе 14 микросхемы 4017 IC, что помогает подсчитывать только один импульс при каждом проходе стрелки. над LDR.