Схема автоматического выключателя света в ванной комнате и работа

Как сделать схему автоматического выключателя света в туалете?

Каждый раз, когда мы заходим в туалет, мы включаем свет и выключаем его, когда выходим. Но иногда мы забываем выключить свет и другие приборы, выходя из уборной. Из-за этих глупых ошибок мы тратим много электроэнергии каждый день, а также это сокращает срок службы лампочки. Поэтому мы должны сделать устройство, которое может автоматически включать и выключать свет в ванной. Мы предлагаем вам решение этой проблемы, создав схему, которая может автоматически включать свет всякий раз, когда кто-то входит в туалет, и выключать свет, когда кто-то выходит из туалета. Преимущества этой схемы в том, что человеку не нужно беспокоиться о тратах электроэнергии. Также человеку не нужно беспокоиться о счетах за электроэнергию, так как это определенно снизит энергопотребление. По этой причине мы собираемся разработать простой автоматический выключатель света для ванной комнаты. или другие связанные комнаты, где это необходимо.

• Публикация по теме: Автоматический дверной звонок с обнаружением объектов с помощью Arduino

Необходимые компоненты

• ИС операционного усилителя LM741
• Счетчик декад CD4017
• BC558 PNP-транзистор
• Герконовый переключатель с магнитом
• Лампочка
• Релейный модуль 5 В
• Два резистора по 10 кОм
• Резистор 100 Ом 
• Резистор 820 Ом
• Подключение проводов

Схема автоматического выключателя света в ванной

Схема этого устройства состоит из двух основных компонентов:микросхемы операционного усилителя LM741 и микросхемы счетчика декад CD4017. Один конец геркона подключен к источнику питания +5 В, а другой - к базе PNP-транзистора BC558. Коллектор подключен к +5 вольтам, а эмиттер подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя. Выходной контакт LM741 подключен к тактовому контакту CD4017. Контакт 2 — это выходной контакт CD4017, который подключен к входному контакту реле. Контакт 4 CD4017 подключен к контакту RESET CD4017.

• Публикация по теме: Система автоматизации умного дома — схема и исходный код

Прежде чем продолжить проект, я сообщу вам о компонентах, которые мы собираемся использовать в проекте схемы автоматического выключателя света.

Герконовый переключатель с магнитом

Герконовый переключатель — это электромагнитный переключатель, который используется для управления протеканием тока в цепи. В этом проекте геркон используется для обнаружения открытия и закрытия ворот. Он содержит небольшой магниточувствительный переключатель, на который воздействует небольшая магнитная сила, которая либо включает, либо выключает переключатель. Герконовый переключатель состоит из двух или более железных язычков. Переключатель заключен в небольшую стеклянную трубчатую оболочку. Язычки намагничиваются и перемещаются вместе или раздельно всякий раз, когда магнитное поле перемещается к переключателю..

Есть два типа герконов:нормально разомкнутые и нормально замкнутые. В нормально замкнутом выключателе изначально не соприкасаются друг с другом, а при соприкосновении с магнитом он притягивает один язычок к другому и замыкает цепь. Работа нормально замкнутой цепи противоположна ей. Первоначально два язычка соединены друг с другом, и когда магнит соприкасается с язычками, два язычка отделяются друг от друга. Этот геркон будет установлен на воротах для обнаружения открытия и закрытия переключателя.

ИС операционного усилителя LM741

LM741 — это микросхема операционного усилителя, которая представляет собой электронный усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления со связью по постоянному току. Он имеет только один операционный усилитель, который используется для сравнения двух сигналов:инвертирующего и неинвертирующего сигнала. Большинство операционных усилителей имеют более высокий коэффициент усиления по постоянному току, поэтому их можно использовать в качестве усилителей напряжения и для выполнения математических операций в различных схемах.

• Публикация по теме:Автоматическая схема светодиодного аварийного освещения

Распиновка LM741:

PIN-код	Имя	Описание
1	Нулевое смещение	Используется для установки напряжения смещения постоянного тока
2	Ввод –	Инвертирование входного сигнала
3	Ввод +	Неинвертирующий сигнал
4	V-	Заземление или отрицательный источник питания
5	Нулевое смещение	Используется для установки напряжения смещения постоянного тока
6	Вывод	Выход операционного усилителя
7	V+	Плюс питания
8	NC	Нет связи

Эта микросхема операционного усилителя используется в качестве микросхемы компаратора в математических схемах. Если напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем на инвертирующем входе (-), то на выходе операционного усилителя ВЫСОКИЙ уровень. Если напряжение на неинвертирующем входе (+) ниже, чем на инвертирующем входе (-), то на выходе операционного усилителя НИЗКИЙ уровень.

ИС LM741 имеет различные применения в электрических цепях, таких как компаратор, усилитель постоянного тока, интегратор, дифференциатор, суммирующие усилители, мультивибратор, активные фильтры и общие приложения обратной связи.

• Похожая статья: Автоматическая ночная лампа с использованием Arduino

Счетчик декад CD4017 IC

CD4017 — это микросхема счетчика декад на КМОП. CD4017 используется для подсчета малых диапазонов. Эта ИС умеет считать от нуля до десяти (декадный счет). Напряжение питания этой ИС составляет от 3 до 15 вольт, а также она совместима с транзисторной логикой (TTL). Тактовая частота CD4017 составляет 5 МГц,

Похожие сообщения: 

• Типы цифровых синхронных счетчиков
• Типы цифровых асинхронных счетчиков (счетчик пульсаций)

Эта микросхема в основном используется в приложениях для подсчета и включает 10 выходов последовательно в заданное время и сбрасывает счетчик при необходимости. Он указывает состояние счетной булавки с помощью переносной булавки. Эта ИС содержит 10 выходных контактов в диапазоне от Q0 до Q9. Микросхема CD4017 работает от 3 вольт до 15 вольт, но обычно она питается от 5 вольт на выводе VDD и заземлении на выводе заземления микросхемы. Микросхема увеличивает значение счетчика от 0 до 9 (от Q0 до Q9) каждый раз, когда в последовательности обнаруживается высокий импульс от тактового контакта.

Похожие сообщения: 

• Счетчик колец и счетчик Джонсона — строительство и эксплуатация
• Счетчик и типы электронных счетчиков

Эта последовательность может быть прервана контактами RESET и Clock Enable. По умолчанию оба контакта заземлены, но если мы установим ВЫСОКИЙ уровень на выводе СБРОСА, то счет снова начнется с нуля, например, если счет будет на выводе 5, и если в этот момент мы установим ВЫСОКИЙ уровень на выводе СБРОС, счетчик придет к выводу 0. Если мы установим контакт включения часов, то счет приостановится в этой точке, например, если мы установим ВЫСОКИЙ уровень включения часов, когда счетчик был на контакте 5, тогда счетчик приостанавливается и останавливается на контакте 5.

• Публикация по теме: Автоматическая система полива и орошения растений — схема, код и отчет о проекте

Распиновка Счетчик CD4017 :

PIN-код	ИМЯ	ОПИСАНИЕ
от 1 до 7	Выходные контакты	Выходные контакты 5, 1, 0, 2, 6, 7 и 3 соответственно
8	Земля	Заземляющий контакт
от 9 до 11	Выходные контакты	Выходные контакты 8, 4 и 9 соответственно
12	Выполнение	Он завершает один полный цикл за каждые 10 тактов
13	Включить часы	Вывод включения включает микросхему CD4017
14	Часы	На этом выводе подается тактовый сигнал
15	Сброс	Пин для сброса счетчика на 0
16	ВДД	от 3 В до 15 В

Эта интегральная схема CD4017 имеет множество применений в дистанционном измерении, автомобильной и медицинской электронике. Это в основном используется в качестве счетчика в двоичном счетчике или двоичном декодере. Эта ИС также используется в светодиодных матрицах, светодиодных чейзерах и других светодиодных проектах.

• Публикация по теме: Автоматическая система управления уличным освещением с использованием LDR и транзистора BC 547

Транзистор BC558 PNP

BC558 — это PNP-транзистор, в котором коллектор и эмиттер смещены в прямом направлении. Когда базовый штифт удерживается на земле и будет разомкнут (с обратным смещением) при подаче сигнала на базовый штырь. Вот чем NPN-транзистор отличается от PNP-транзистора. Он используется в приложениях переключения и усилителя.

Коэффициент усиления этого PNP-транзистора находится в диапазоне от 110 до 800. Пиковый ток, который может протекать через вывод коллектора, составляет 200 мА, это в сочетании с высоким значением усиления, которое делает Это идеальный выбор для приложений усиления звука. Он также используется в качестве дополнения к транзисторам от BC546 до BC550. Для работы терминала в соответствующей области его характеристических кривых требуется фиксированное постоянное напряжение. Транзистор позволяет пропускать ток 100 мА через эмиттер и коллектор в полностью смещенном состоянии. Следовательно, область называется областью насыщения. Типичное допустимое напряжение между коллектором-эмиттером или базой-эмиттером может находиться в диапазоне от 200 мВ до 900 мВ. Когда база тока транзистора BC558 удаляется, транзистор полностью закрывается, и мы называем, что транзистор находится в области отсечки.

• Похожая статья: Полностью автоматический контроллер уровня воды с использованием SRF04

Работа Автоматически Цепь выключателя света в ванной

Правильно подключите цепь, как показано на принципиальной схеме. Геркон закреплен, а на стене закреплен магнит для изменения состояния геркона. Это означает, что геркон всегда будет оставаться в замкнутом состоянии, когда дверь закрыта, и останется в открытом состоянии, когда дверь открыта. Итак, сначала вы откроете дверь, а затем закроете ее. При этом состояние геркона изменится два раза, один раз при открытии и второй раз при закрытии двери. Открытие двери приводит к переводу операционного усилителя в ВЫСОКОЕ состояние, а затем закрытие двери переводит операционный усилитель в НИЗКОЕ состояние. Это изменит состояние счетчика на контакт 2, который далее подключен к выходу реле, и, следовательно, загорятся индикаторы.

После завершения работы в туалете вы откроете дверь, а затем закроете ее. Это также изменит поток операционного усилителя с ВЫСОКОГО на НИЗКИЙ. Следовательно, он изменит состояние счетчика с контакта 2 на контакт 4. Контакт 4 подключен к кнопке сброса, которая переведет счетчик на контакт 0, что в результате выключит реле и, следовательно, лампочку. Вот как работает автоматический выключатель света .

Таким образом, вы можете сделать устройство наподобие автоматического выключателя света, которое может автоматически включать и выключать свет в ванной комнате без вмешательства человека.

Связанные электронные проекты:

• Схема оповещения о дожде — проект детектора снега, воды и дождя
• Список идей для финальных проектов в области электроники
• Идеи проекта по электронике для студентов инженерных специальностей
• Простые и базовые идеи мини-проекта по электронике для начинающих
• Другие проекты в области электротехники и электроники