Clôture lumineuse automatique : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Un circuit de clôture lumineuse est utilisé pour détecter la présence de tout être humain ou objet dans une zone particulière. La portée de détection du circuit de clôture lumineuse est d'environ 1,5 à 3 mètres. Il est assez simple de concevoir le circuit à l'aide de LDR et d'un ampli-op. Ce circuit portable peut fonctionner sans problème avec une batterie 9V couramment disponible et le son d'alarme généré par le buzzer est suffisamment fort pour détecter la présence d'un humain, d'un véhicule ou d'un objet.

Fournitures

1. Ampli-op LM741 de Texas Instruments
2. 555 Minuterie
3. BC557 - Transistor PNP
4. LDR
5. Potentiomètre
6. Avertisseur sonore
7. LED

Résistance (210, 1K, 5.7K, 100k, 1M)

Étape 1: Qu'est-ce qu'une résistance dépendante de la lumière (LDR) ou une photorésistance ?

Une résistance dépendante de la lumière (également appelée photorésistance ou LDR) est un dispositif dont la résistivité est fonction du rayonnement électromagnétique incident. Ce sont donc des appareils photosensibles. Ils sont également appelés photoconducteurs, cellules photoconductrices ou simplement photocellules.

Ils sont constitués de matériaux semi-conducteurs à haute résistance. Il existe de nombreux symboles différents utilisés pour indiquer une photorésistance ou LDR, l'un des symboles les plus couramment utilisés est illustré dans la figure ci-dessous. La flèche indique que la lumière tombe dessus.

Étape 2: 555 Minuterie IC

Le circuit intégré de la minuterie 555 est l'un des circuits intégrés les plus utilisés en électronique, en particulier à des fins de déclenchement. Qu'il s'agisse d'un projet simple impliquant un seul microcontrôleur 8 bits et quelques périphériques ou d'un projet complexe impliquant un système sur puces (SoC), le fonctionnement de la minuterie 555 est impliqué. Selon le fabricant, le boîtier de minuterie 555 standard comprend 25 transistors, 2 diodes et 15 résistances sur une puce de silicium installée dans un mini boîtier double en ligne à 8 broches (DIP-8). Les variantes consistent à combiner plusieurs puces sur une seule carte. Cependant, 555 est toujours le plus populaire.

Pour une minuterie 555 fonctionnant comme une bascule ou comme un multi-vibrateur, elle a un ensemble particulier de configurations.

1. Broche 1. Terre: Cette broche doit être connectée à la terre.
2. Broche 2. TRIGGER: La broche de déclenchement est tirée depuis l'entrée négative du comparateur deux. La sortie du comparateur inférieur est connectée à la broche SET de la bascule. Une impulsion négative (< Vcc/3) sur cette broche règle la bascule et la sortie passe à l'état haut.
3. Broche 3. SORTIE: Cette broche n'a pas non plus de fonction spéciale. C'est la broche de sortie où la charge est connectée. Il peut être utilisé comme source ou puits et conduire jusqu'à 200 mA de courant.
4. Broche 4. Reset: Il y a une bascule dans la puce de la minuterie. La broche de réinitialisation est directement connectée au MR (Master Reset) de la bascule. Il s'agit d'une broche basse active et normalement connectée à VCC pour éviter une réinitialisation accidentelle.
5. Broche 5. Broche de contrôle: La broche de contrôle est connectée à partir de la broche d'entrée négative du comparateur un. La largeur d'impulsion de sortie peut être contrôlée en appliquant une tension à cette broche, quel que soit le réseau RC. Normalement, cette broche est tirée vers le bas avec un condensateur (0,01 uF), pour éviter les interférences parasites indésirables avec le fonctionnement.
6. Broche 6. THRESHOLD: La tension de la broche de seuil détermine quand réinitialiser la bascule dans la minuterie. La broche de seuil est tirée de l'entrée positive du comparateur supérieur. Si la broche de commande est ouverte, une tension égale ou supérieure à VCC*(2/3) réinitialisera la bascule. La sortie devient donc faible.
7. Broche 7. DÉCHARGE: Cette broche est tirée du collecteur ouvert du transistor. Depuis que le transistor (sur lequel la broche de décharge a été prise, Q1) a sa base connectée à Qbar. Chaque fois que la sortie devient faible ou que la bascule est réinitialisée, la broche de décharge est tirée à la terre et le condensateur se décharge.
8. Broche 8. Alimentation ou VCC: Elle est connectée à une tension positive (+3,6 v à +15 v).

Étape 3: schéma de circuit

Le schéma de circuit complet pour l'éclairage de clôture automatique avec alarme est illustré ci-dessus. Le LDR est placé face à l'entrée et un potentiomètre permet de régler la sensibilité de l'appareil. Vous pouvez également ajouter un commutateur entre la broche négative de la batterie et la broche mise à la terre du LDR pour contrôler ce système de sécurité manuellement.

Étape 4: Travailler

Ici, le circuit intégré de l'amplificateur opérationnel est utilisé comme comparateur de tension et le circuit intégré de la minuterie 555 est placé dans un mode astable. Le LDR et le potentiomètre créent un circuit diviseur de tension. La sortie de ce circuit diviseur changera en fonction de l'intensité de la lumière qui tombe sur le LDR. Le diviseur est connecté à la broche d'inversion du circuit intégré de l'amplificateur opérationnel. La broche non inverseuse est connectée à l'alimentation via une résistance de 5.7Kohm, de sorte que la valeur de tension à la non-inversion est fixe. Vous pouvez remplacer cette résistance par un potentiomètre 10K pour ajuster la tension selon les besoins.

On peut régler la sensibilité de l'appareil en utilisant le potentiomètre VR1 connecté en série avec le LDR. Lorsque la tension à l'entrée non inverseuse est supérieure ou égale à la tension de référence, la sortie (à la broche 6) de la sortie du circuit intégré de l'amplificateur opérationnel (BROCHE 6) passe à l'état HAUT. Apprenez-en plus sur le fonctionnement de l'ampli-op en suivant les différents circuits basés sur l'ampli-op. Selon le schéma de circuit, lorsque LDR détecte une activité, la sortie du circuit intégré de l'amplificateur opérationnel passe à l'état BAS et le transistor PNP T1 commence à conduire. Par conséquent, la LED commence à briller et les 555 minuteries IC se déclenchent. Ici, la minuterie 555 IC est en mode Astable et un délai prédéfini est fourni par R3, R5 et C1. Ainsi, chaque fois qu'une personne ou un objet pénètre dans la zone interdite, ses ombres seront détectées par le LDR et le circuit déclenchera l'alarme.