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[分享] 基于555定时器和LDR的冰箱门报警电路

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发表于 2022-12-29 12:26:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 eefocus_3884713 于 2022-12-29 12:28 编辑

电路本身的名称推断出应用。如果冰箱的门长时间打开,该电路会触发警报。当冰箱的门打开时,机舱内的温度会升高。恒温器将感应到这种温度升高并尝试冷却机舱。它将始终尝试保持系统的恒定温度。压缩机将连续工作以去除机舱中的热量,这会增加插座的功耗。此外,在这种情况下连续使用会缩短压缩机的使用寿命,并可能发生故障。

因此,此冰箱门报警电路是一个很好的解决方案,它将指示用户长时间打开状态下的门。我们还可以设置不同的预设时间,之后必须给出声音指示。

一旦我们打开冰箱的门,LDR 就会感应到它并使用 555 计时器开始倒计时,在预设时间后,蜂鸣器开始发出哔哔声作为警报信号。
1.jpg

所需组件:

555 定时器 IC – 2Nos

5 毫米 LDR – 1 否

蜂鸣器 – 1 号。

二极管 (1N4007 或 1N4001) – 1No.

电容器,47uF(电解) – 1否

电容器,0.1uF(陶瓷) – 1否

电阻器 (10kὨ - 1; 470kὨ -1; 150kὨ -2; 100Ὠ -1)

面包板

连接线

冰箱门报警电路图及说明:

2.png

两个 555 定时器以非稳态多谐振荡器模式连接。电路中的关键元件是LDR(光相关电阻)和555定时器IC。

LDR(光相关电阻器):
3.jpg

LDR在光导率原理下工作。当光线落在其上时,元件内部材料的电导率增加。在电阻方面,当光线落在它上面时,电阻值会降低,在黑暗的环境中电阻会很大。电阻与材料上的光成正比,请查看下表:

4.png

有几种类型的LDR,如3毫米LDR,4毫米LDR,5毫米LDR,7毫米LDR等。这里使用的部件是5mm LDR。使用上述数据,我们将电阻分压器视为10k,LDR为5mm LDR。

555 定时器处于非稳定运行状态:

非稳态多谐振荡器没有稳定状态。输出根据定时电阻和电容在高低之间摆动。

计算延时公式如下,

Time (Sec) = 1.1 x (R2 + R3) x C1

您还可以使用此 555 计时器计算器来计算输出值。

在这个冰箱门打开报警电路中,我们使用了两个555 IC,一个用于计算“冰箱门打开持续时间”,之后应触发蜂鸣器,第二个555 IC用于控制蜂鸣器蜂鸣模式。

下面我们计算了触发蜂鸣器的时间延迟,并相应地选择了电阻值。这里的延时是指冰箱门保持打开状态的持续时间。这是由电路中的第一个555 IC完成的。

Time (Sec)

=1.1 × (620kὨ ± 5%) × 47uF

Time

=30.4 secs Hence,

R2=150kὨ, R3=470kὨ

in series and

C1=47uF

下面我们计算了第二个 555 IC 的时间延迟,它控制蜂鸣器蜂鸣声时间段。在这种情况下,时间延迟的计算公式为:

Time (Sec)

=1.1 × (470kὨ ± 5%) × 0.1uF

Time

= 0.5 secs Hence,

R5=470kὨ

and

C2=0.1uF

(The buzzer turns ON and OFF at this time frame)

冰箱门开启报警电路工作原理:

5.jpg

整个电路由9V电池供电。当冰箱门关闭时,它是黑暗的,LDR的电阻接近1MὨ,如数据表中所示。分压器的输出电压出现在电容器两端,并保持充电状态(电压高于2/3Vcc),使输出为低电平。当我们打开冰箱时,光线落在 LDR 上,这会降低 LDR 的电阻并导致电容器放电,在此 RC 组合中为 30 秒。在此之后(电压低于 2/3Vcc),输出开始以特定频率振荡并且输出为高电平。同样,电容器充电并达到电容器放电继续的阈值。这种情况一直持续到LDR电阻变高,这将在没有光线的情况下发生(门关闭)。

这使得第二个 555 定时器振荡,输出变为高电平和低电平,导致连接到输出的蜂鸣器以某种模式发出蜂鸣声,这是第一个定时器振荡和第二个定时器内部振荡的组合原因。在第一定时器输出的高电平条件下,将发生第二定时器主复位。因此,电容器C2充电(电压高于2/3Vcc)并且输出变为低电平。在短时间内,电容器开始放电(电压低于2/3Vcc)导致输出高电平。因此,连接到输出的蜂鸣器变成脉冲蜂鸣声。


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