Niekedy nastanú situácie, keď potrebujete rozsvietiť svetlá v miestnosti každý deň na úsvite a zhasnúť pri západe slnka, t.j. simulovať denné svetlo v akomkoľvek uzavretom priestore. Môže sa to vyžadovať napríklad pri pestovaní rastlín alebo chove zvierat, kde je nevyhnutné prísne dodržiavanie režimu deň/noc. V závislosti od ročného obdobia sa čas západu a východu slnka neustále mení, čo znamená, že používanie denných časovačov na zapnutie osvetlenia nezvládne túto úlohu správne. Na pomoc prichádza svetelný senzor alebo, jednoduchšie povedané, fotografické relé. Toto zariadenie zaznamenáva intenzitu slnečného žiarenia, ktoré naň dopadá. Keď je veľa svetla, t.j. vyjde slnko, na výstupe sa založí log. 1. Keď sa deň skončí, slnko zájde pod horizont, výstup bude log. 0, svetlá zhasnú do nasledujúceho rána. Vo všeobecnosti je rozsah použitia svetelného senzora veľmi široký a je obmedzený iba predstavivosťou osoby, ktorá ho zostavila. Často sa takéto snímače používajú na osvetlenie skrinky pri otvorení dverí.
Obvod svetelného senzora
Kľúčovým článkom obvodu je fotorezistor (R4).Čím viac svetla naň dopadá, tým viac klesá jeho odpor. Môžete použiť akýkoľvek fotorezistor, ktorý nájdete, pretože ide o pomerne vzácny diel. Dovážané fotorezistory sú kompaktné, ale niekedy stoja dosť veľa. Príklady importovaných fotorezistorov sú VT93N1, GL5516. Môžete tiež použiť domáce, napríklad FSD-1, SF2-1. Stoja oveľa menej, ale v tejto schéme budú tiež dobre fungovať.
Ak ste nemohli získať fotorezistor, ale naozaj chcete vytvoriť svetelný senzor, môžete postupovať nasledovne. Vezmite starý, najlepšie germániový, tranzistor v okrúhlom kovovom puzdre a odrežte jeho vrch, čím odkryjete kryštál tranzistora. Na fotografii nižšie je len taký tranzistor s odrezaným krytom.
Je veľmi dôležité nepoškodiť samotný kryštál odtrhnutím krytu. Takmer všetky tranzistory v takom okrúhlom puzdre budú fungovať, sovietske germániové tranzistory, napríklad MP16, MP101, MP14, P29, P27, budú fungovať obzvlášť dobre. Pretože Teraz je kryštál takto „upraveného“ tranzistora otvorený, odpor prechodu K-E bude závisieť od intenzity svetla dopadajúceho na kryštál. Namiesto fotorezistora je kolektor a emitor tranzistora prispájkovaný, základná svorka je jednoducho odhryznutá.
Obvod používa operačný zosilňovač, môžete použiť akýkoľvek jeden, ktorý je vhodný pre pinout. Napríklad široko dostupné TL071, TL081. Tranzistor v obvode je akákoľvek štruktúra NPN s nízkym výkonom, vhodné sú BC547, KT3102, KT503. Spína záťaž, ktorou môže byť napríklad relé alebo malý kúsok LED pásika. Výkonnú záťaž je vhodné pripojiť pomocou relé, v obvode je dióda D1 na tlmenie samoindukčných impulzov vinutia relé. Záťaž je pripojená k výstupu označenému OUT.Napájacie napätie obvodu je 12 voltov.
Hodnota orezávacieho odporu v tomto obvode závisí od výberu fotorezistora. Ak má fotorezistor priemerný odpor napríklad 50 kOhm, tak by mal mať trimer dvoj- až trojnásobne väčší odpor, t.j. 100-150 kOhm. Môj fotorezistor SFD-1 má odpor viac ako 2 MOhm, tak som trimrom zobral na 5 MOhm. Existujú aj fotorezistory s nižším odporom.
Zostava svetelného senzora
Prejdime teda od slov k činom – v prvom rade si treba vyrobiť plošný spoj. Na to existuje metóda LUT, ktorú používam.
Súbor s plošným spojom je priložený k článku, nie je potrebné ho pred tlačou zrkadliť.
Stiahnite si tabuľu:
Teraz môžete diely spájkovať. Najprv sú nainštalované odpory a dióda, potom všetko ostatné.
Nakoniec sú prispájkované najväčšie časti - fotodióda a ladiaci odpor, vodiče môžu byť pre pohodlie vedené cez svorkovnice. Po dokončení spájkovania je nevyhnutné odstrániť tavidlo z dosky, skontrolovať správnu inštaláciu a otestovať priľahlé dráhy na skrat. Až potom môže byť doska napájaná.
Nastavenie snímača
Pri prvom zapnutí Dióda vyžarujúca svetlo na tabuli sa rozsvieti alebo úplne zhasne. Opatrne otočte ladiaci odpor - v určitej polohe Dióda vyžarujúca svetlo zmení svoj stav. Na túto hranu medzi dve polohy musíte nainštalovať ladiaci odpor a zatvorením alebo naopak odkrytím fotorezistora dosiahnuť požadovaný prah odozvy.
Činnosť svetelného senzora je názorne znázornená na videu. Cez fotorezistor sa vytvorí tieň, intenzita svetla sa zníži, Dióda vyžarujúca svetlo ide von. Šťastné stavanie!
