Bagaimana Merancang Rangkaian Lampu Malam Otonom?

Teknik otomasi terbaru diadopsi oleh beberapa orang di rumah mereka. Di era modern ini, orang harus memilih teknik otomasi terbaru untuk membuat hidup mereka lebih mudah. Biasanya di rumah kita, kita menyalakan dan mematikan lampu secara manual. Ini biasanya terjadi pada malam hari ketika kita pergi tidur untuk tidur. Pemanasan global adalah masalah serius saat ini dan apa pun yang berkontribusi untuk meminimalkan pemanasan global harus didorong. Lampu hemat energi yang digunakan di masa lalu menghasilkan karbon yang berbahaya bagi kesehatan. Dengan kemajuan teknologi, Dioda Pemancar Cahaya (LED) ditemukan dan menghasilkan lebih sedikit karbon dan karenanya, berkontribusi untuk meminimalkan pemanasan global. Permintaan LED saat ini meningkat pesat karena harganya tidak terlalu mahal dan tahan lama. Dalam proyek ini, saya akan menjelaskan sirkuit dan prinsip kerja lampu malam yang akan menggunakan LED Daya Tinggi. LED menyala DI di malam hari dan mereka secara otomatis berubah MATI siang hari.

Bagaimana Merakit Resistor Tergantung Cahaya Dengan Komponen Elektronik Lainnya?

Pendekatan terbaik untuk memulai proyek apa pun adalah dengan membuat daftar komponen dan melalui studi singkat tentang komponen ini karena tidak ada yang mau bertahan di tengah-tengah proyek hanya karena ada komponen yang hilang. Papan PCB lebih disukai untuk merakit rangkaian pada perangkat keras karena jika kita merakit komponen pada papan tempat memotong roti mereka dapat lepas darinya dan rangkaian akan menjadi pendek sehingga PCB lebih disukai.

Langkah 1: Komponen yang Dibutuhkan (Perangkat Keras)

Langkah 2: Komponen yang Dibutuhkan (Perangkat Lunak)

Setelah mengunduh Proteus 8 Professional, rancang sirkuit di atasnya. Saya telah menyertakan simulasi perangkat lunak di sini sehingga mungkin nyaman bagi pemula untuk mendesain sirkuit dan membuat koneksi yang sesuai pada perangkat keras.

Langkah 3: Mempelajari Komponen

Seperti yang kita ketahui sekarang ide utama di balik proyek dan kita juga memiliki daftar lengkap dari semua komponen, mari kita selangkah lebih maju dan melalui studi singkat tentang semua komponen.

Resistor Tergantung Cahaya: LDR adalah Resistor Ketergantungan Cahaya yang memvariasikan ketahanannya dengan intensitas cahaya. Modul LDR dapat memiliki pin keluaran Analog, pin keluaran digital atau keduanya. tahanan LDR berbanding terbalik dengan intensitas cahaya yang berarti semakin besar intensitas cahaya, semakin rendah hambatan LDR. Sensitivitas modul LDR dapat diubah dengan menggunakan kenop potensiometer pada modul.

Transistor daya: Transistor dapat melakukan dua tugas. Di sirkuit, itu bisa berfungsi sebagai penguat atau sebagai sakelar. Jika berfungsi sebagai penguat, dibutuhkan sedikit arus dari sisi input dan memperkuat arus itu di sisi output. Jika berfungsi sebagai file beralih arus listrik kecil yang mengalir melalui satu bagian transistor dapat membuat arus yang lebih besar mengalir melalui bagian lainnya. Transistor normal digunakan di rangkaian sederhana di mana sejumlah kecil arus ditangani dan transistor daya digunakan di rangkaian kompleks di mana kita menangani sejumlah besar arus. Transistor daya dapat membawa arus dalam jumlah besar tanpa meledak. Biasanya transistor daya memiliki heat sink yang dipasang di dalamnya sehingga dapat menyerap panas yang berlebihan dan menghindari pemanasan transistor.

Papan Sirkuit Tercetak:Papan PCB digunakan dalam merancang sirkuit elektronik. Lapisan tipis foil tembaga hadir di bagian atas PCB yang bertanggung jawab untuk konduktivitas. PCB bisa satu sisi, dua sisi atau multi-layer. Etsa kimia yang dijelaskan di bawah ini membagi lapisan tembaga menjadi jalur konduktor terpisah yang disebut sebagai jejak. Sirkuit dibuat pada perangkat lunak terlebih dahulu dan kemudian setelah mendapatkan cetakan dari sirkuit itu, itu ditempelkan di papan PCB dengan bantuan Besi. Manfaat utama dari PCB adalah bahwa komponen disolder pada papan dan tidak terlepas dari itu sampai disolder secara manual.

SEBUAH BC547 adalah transistor NPN. Jadi ketika pin basis ditahan di tanah, kolektor dan emitor akan dibalik dan ketika sinyal diberikan ke basis kolektor dan emitor akan bias maju. Nilai penguatan transistor ini berkisar dari 110 hingga 800. Kapasitas amplifikasi transistor ditentukan oleh nilai penguatan ini. Kami tidak dapat menghubungkan beban berat ke transistor ini karena jumlah maksimum arus yang dapat mengalir melalui pin kolektor hampir 500mA. Arus akan diterapkan ke pin basis untuk membiaskan transistor, arus ini (I_B) harus dibatasi hingga 5mA.

Langkah 4: Memahami Prinsip Kerja

Sirkuit ini didukung oleh baterai 9V DC. Namun, adaptor AC ke DC juga dapat digunakan untuk menyalakan sirkuit ini karena persyaratan kami adalah 9V DC. Transistor BC547 bekerja dalam mode saturasi di sirkuit ini. Mereka digunakan untuk tujuan switching di sirkuit ini dan mereka bertanggung jawab untuk menyalakan dan mematikan LED. Ada dua puluh lima LED Daya Tinggi di rangkaian sehingga transistor daya digunakan di sini karena dapat menangani arus dalam jumlah besar dan heat sink dipasang di atasnya sehingga panas dihamburkan di udara melalui heat sink itu dan transistor tidak memanas. Kecerahan LED Daya Tinggi ini setara dengan bohlam fluoresen yang cukup dan menerangi ruangan. Sirkuit akan dipasang pada PCB dan LED harus ditempatkan pada jarak yang wajar sehingga tidak ada kemungkinan korsleting dan lampu didistribusikan dengan sangat baik di dalam ruangan.

Langkah 5: Kerja Sirkuit

Rangkaian ini dirancang sedemikian rupa sehingga LED Daya Tinggi bertanggung jawab untuk mengontrol intensitas cahaya rangkaian. Resistor Tergantung Cahaya memainkan peran penting dalam rangkaian. Ini bertanggung jawab untuk berbelok DI dan MATILED. LDR mengikuti prinsip konduktivitas foto. Resistensi LDR bervariasi saat cahaya jatuh di atasnya. Ketika cahaya jatuh pada LDR, resistansi berkurang dan ketika ditempatkan dalam kegelapan resistansi meningkat. Oleh karena itu, peralihan LED tergantung pada resistansi LDR. Dua puluh lima LED digunakan di sirkuit. Pada sambungan pertama, lima LED disusun secara seri dan bersamaan dengan itu dibuat lima sambungan paralel dan masing-masing sambungan memiliki lima LED yang disusun secara seri.

Langkah 6: Mensimulasikan sirkuit

Sebelum membuat rangkaian ada baiknya untuk mensimulasikan dan memeriksa semua bacaan pada sebuah software. Software yang akan kita gunakan adalah Proteus Design Suite. Proteus adalah perangkat lunak tempat sirkuit elektronik disimulasikan:

Setelah Anda mengunduh dan menginstal perangkat lunak Proteus, buka. Buka skema baru dengan mengklik ISISikon di menu.
Ketika skema baru muncul, klik pada P.ikon di menu samping. Ini akan membuka kotak di mana Anda dapat memilih semua komponen yang akan digunakan.
Sekarang ketikkan nama komponen yang akan digunakan untuk membuat rangkaian. Komponen akan muncul dalam daftar di sisi kanan.
Dengan cara yang sama, seperti di atas, cari semua komponen. Mereka akan muncul di Perangkat Daftar.

Langkah 7: Diagram Sirkuit

Setelah merakit komponen dan memasangnya, diagram rangkaian akan terlihat seperti ini:

Langkah 8: Membuat Tata Letak PCB

Karena kita akan membuat rangkaian perangkat keras pada PCB, kita perlu membuat tata letak PCB untuk rangkaian ini terlebih dahulu.

Untuk membuat layout PCB pada Proteus, pertama-tama kita perlu menetapkan paket PCB ke setiap komponen pada skema. untuk menetapkan paket, klik kanan mouse pada komponen yang ingin Anda tetapkan paket dan pilih Alat Pengemas.
Klik pada opsi ARIES di menu atas untuk membuka skema PCB.
Dari Daftar Komponen, Tempatkan semua komponen di layar dalam desain yang Anda inginkan agar terlihat seperti sirkuit Anda.
Klik pada mode trek dan hubungkan semua pin yang diminta perangkat lunak untuk Anda sambungkan dengan mengarahkan panah.

Langkah 9: Merakit Perangkat Keras

Karena kita sekarang telah mensimulasikan rangkaian pada perangkat lunak dan berfungsi dengan baik. Sekarang mari kita lanjutkan dan letakkan komponen pada PCB. PCB adalah papan sirkuit tercetak. Ini adalah papan yang sepenuhnya dilapisi dengan tembaga di satu sisi dan sepenuhnya terisolasi dari sisi lain. Membuat sirkuit pada PCB merupakan proses yang relatif lama. Setelah rangkaian disimulasikan pada software, dan layout PCB-nya dibuat, maka layout rangkaian tersebut dicetak di atas kertas mentega. Sebelum meletakkan mentega kertas pada papan PCB gunakan scrapper untuk menggosok papan sehingga lapisan tembaga pada papan berkurang dari atas papan.

Kemudian kertas mentega ditempatkan di papan PCB dan disetrika sampai sirkuit tercetak di papan (Diperlukan waktu kurang lebih lima menit).

Sekarang, ketika sirkuit dicetak di papan tulis, itu dicelupkan ke dalam FeCl₃larutan air panas untuk menghilangkan tembaga ekstra dari papan, hanya tembaga di bawah sirkuit tercetak yang akan tertinggal.

Setelah itu gosok papan PCB dengan scrapper agar kabel terlihat menonjol. Sekarang bor lubang di masing-masing tempat dan letakkan komponen di papan sirkuit.

Solder komponen di papan tulis. Terakhir, periksa kontinuitas rangkaian dan jika terjadi diskontinuitas di sembarang tempat, lepaskan solder komponen dan sambungkan kembali. Oleskan lem tembak pada terminal sirkuit sehingga baterai tidak terlepas jika ada tekanan.

Langkah 10: Menguji Sirkuit

Sekarang, perangkat keras kami sudah siap sepenuhnya. Tempatkan perangkat keras di tempat yang sesuai di meja samping tempat tidur dan amati kerja sirkuit pada malam hari. Jika LED dinyalakan DIdalam kegelapan itu berarti sirkuit kami berfungsi dengan baik. Perangkat keras ini juga dapat dipasang di dinding atau tempat yang sesuai di dekat tempat tidur sehingga ada banyak cahaya di dalam ruangan dan jika seseorang ingin memeriksa waktu di ponsel, ia dapat melakukannya dengan mudah. Masa pakai baterai dapat berkurang setelah beberapa waktu jadi, baterai harus terus dipantau dan harus diganti jika sudah kering!