LIGHT SENSOR حساس الضوء

using pir sensor with arduino
October 20, 2015
Arduino From Zero To Hero Workshop
October 26, 2015

            BY:Ahmed Hisham

   LIGHT SENSOR                                                                           حساس الضوء

كتير بنشوف او بنسمع عن فكرة ال smart homes من اهم الحاجات اللي

 بتميز البيوت دي انها اول ما بتطلع الشمس بتفتح الستاير او انها بتتحكم ف نور

 البيت على حسب فيه شمس ولالا….. لما بنشوف الحاجات دي بننبهر بيها

وبنحس انها تكنولوجيا جامدة جدا =D …..  الحقيقة انها مش تكنولوجيا جامدة

 جدا ولا حاجة ….. ممكن اي واحد مبتدئ الكترونيات يعمل الدايرة من غير

 microcontroller   (زي الاردوينو-arduino) بتكاليف رخيصة جدا

المكونات الرئيسية:

1-  LDR         (light dependent resistance مقاومة معتمدة على الضوء

ldr1

وتعتبر المكون الاساسي في الدايرة

هي ببساطة مقاومة متغيرة بتعتمد في قيمتها على حسب الضوء فمثلا ف النور

بتكون 1k اوم وفي الضلمة 10k اوم

2- NPN transistor     ترانسيستور

tip-122-tip-series-rm0387-by-robomart-448-500x500

FFKK1RZGLL4UYUP.LARGE

الترانسيستور هو ببساطة زي مفتاح النور بتاع الاوضة=D    الفرق ان

 الترانسيستور بيشتغل بالكهربا …. بدل ما تدوس بايدك على زرار فيفتح النور

فانت هتدخل كهربا للترانسيستور فيفتح اللمبة

الفكرة ببساطة ان ال base  ده عامل زي البواب كدا =D لازم تديلو كهربا

يفتح لك الباب للكهربا عشان تعدي من ال collector  لل emitter

ببساطة اكتر…. لو الكهربا واقفة عند ال collector  مستنية تعدي للناحية

التانية (emitter) وال base  واقفة ف النص تمنعهم …. مجرد ما ندخل كهربا

لل base  هتسمح للكهربا انها تعدي ….. ال base عشان يعترف ان دخلو

لازم تبقى اكتر من حوالي 0.7 فولت

ميزة الترانسيستور ان فولت قليل بيتحكم ف فولت كبير …. يعني ب 3 فولت

هتتحكم ب 12 فولت

3- relay ريلاي

cbe9caa5_30f3f563_cba5_4ac0_86fe_31dc5dae5187

3051_1_Relay_Diagram

Relay DPDT

1017_1_Relay_Diagram

فكرة الريلاي قريبة جدا من الترانسيستور هو عبار عن مفتاح بردو

الفكرة الرئيسية انو جواه ملف … الملف ده لما يتحط عليه كهربا بيشتغل كأنو

مغناطيس …. بالتالي بيشد المفتاح عليه فا بيخليه يقفل الدايرة …. لما تتشال

الكهربا المفتاح هيرجع زي ما كان…… ميزة الريلاي انو يقدر يتحكم بكهربا ac

عكس الترانسيستور dc  بس ….. عيبو انو mechanical   يعني مش سريع

مقارنة بالترانسيستور … يعني اخرو يقفل ويفتح 5 مرات ف الثانية مثلا….

الترانسيستور ممكن يقفل ويفتح الاف وملايين المرات ف الثانية الواحدة.

لما نحب نتحكم في حاجة عن طريق الريلاي ندخل كهربا لطرفين الملف

بالتالي ال  0A هيبقى متوصل بال NO  واول ما نشيل الكهربا هيبقى متوصل بال NC.(نقدر نوصل دايرة على ال NO  وال NC  كل واحدة بتعمل حاجة مختلفة بس ضروري يبقى فيه مقاومة) من الاخر نقدر نعتبر المفتاح ده كانو سلك بس بيتحرك . =D

هنحتاج مكونات تانية بسيطة زي LEDs  ومقاومات 1k  و 330  و ممكن

مقاومة متغيرة بس مش ضروري.

_____________________________________________

                شرح الفكرة في الدايرة(النظرية)

انتبااه =D   الكل يركز عشان دي اهم حتة ف الموضوع كلو… لو فهمت الفكرة

هتقدر تعمل الدايرة بسهولة جدا  وممكن متحتاجش تبص انا عملتها ازاي(عمليا)

  20120307151629!Voltage_divider_schematic

الفكرة الرئيسية بتعتمد على حاجة اسمها voltage divider  …. خلونا نفكر

دايما في الكهربا على اساس انها ماية….. مصدر الماية جاي من ال vin وفيه

حنفيتين عندو عشان يخرج R1&R2 …. افتراضا ان الحنفية R1  اضيق من

R2 …. يعني المقاومة فيها اعلى…. منطقي جدا ان ضغط الماية يبقى اعلى فيها

بطريقة تانية.. افتراضا ان فيه بابين ومجموعة ناس عاوزة تخرج… وباب ضيق

وباب واسع …. كثافة الناس هتبقى اعلى (زحمة اكتر) في الباب الضيق.

نيجي بقا للكهربا …. كل ما المقاومة تبقى اعلى كل ما الجهد بقا اعلى

New Skitchjj

بناءا على الدايرة دي فالمقاومة اعلى في R1  بالتالي الجهد اعلى والعكس في

R2…. لكن احنا دلوقتي عاوزين نحسب الجهد هيبقى كام…. منطقيا كدا الفولت

هيتقسم عليهم بالنسبة اللي بينهم يعني هيبقى  فرق الجهد بين vo2 و vout 9 فولت وفرق الجهد بين vout  وال ground 1 فولت.

طيب بس المرادي الارقام سهلة فاحنا عرفنا نجبها بدماغنا كدا لكن دلوقتي احنا

عاوزين القانون عشان نعرف نحل ارقام مكلكعة

Vout=R2xVin/R1+R2         

واحدة واحدة كدا محدش يتخض =D خلينا نشوف الحاجات دي

R2= 1K.. Vin = 10 …..R2=9K

يبقى R2xVin = 1×10=10 ….. و R1+R2 = 10

يبقى ال Vout = 10/10 = 1 volt…. نفس الرقم اللي طلع معانا =D

جرب  كدا حلها ف النص اللي فوق المفروض يطلع  معاك 9 … لو مطلعش

ركز تاني وراجع القانون لغايت ما تضبط معاك ^_^

طيب هو ايه اللي يحصل لو شلنا مقاومة من دول وحطينا مكانها ال LDR ؟؟

في الضلمة هتبقى مقاومة ال LDR في حدود 9k-10k  والمقاومة ال 1k

هتفضل, هنحطها مقاومة ثابتة

يبقى كدا في حالة الضلمة هيبقى فيه فرق جهد بين ال vout  وال ground

1 فولت

وفي حالة النور هيبقى ال LDR  مقاومتها 1K  هيبقى فرق الجهد بين ال vout  وال ground  5 فولت(راجع القانون)

طيب هو احنا بنعمل كل ده ليه اصلا؟؟

فاكرين صاحبنا الترانسيستور؟ البواب اللي لازم ياخد كهربا (على الاقل 0.7  فولت) عشان يسمح بعبور التيار خلالو؟

الفكرة ببساطة اننا نعمل الدايرة اللي فوق دي تطلع فولت اقل من 0.7   في حالة الضلمة واكتر في حالة النور (او العكس على حسب الاستخدام).

عشان تتحكم الدايرة دي عن الطريق الترانسيستور بتيار اكبر يتحكم في حاجة

 كبيرة او عشان يتحكم ب relay  يتحكم بحاجة ac  زي لمبة مثلا .

بس احنا في حالة الضلمة فوق الجهد بيبقى 1 فولت وده كافي انو يفتح

الترانسيستور…. نعمل ايه؟؟ سهلة جدا … احنا نقلل الفولت اللي داخل من ال

 Vin  بمعنى تاني…..نقلل البطاريات ….. انا عن نفسي استخدمت تلت

بطاريات بتتشحن كل واحدة 1.2 فولت يعني ال vin  كان حوالي 3.6 او اكتر

لان البطاريات اللي بتتشحن فولتها بيبقى اعلى لما بتبقى مشحونة على الاخر

بالتالي في حالة الضلمة كان فرق الجهد بين ال vout وال ground  حوالي

0.4 فولت (ميسمحش بعبور كهربا) وفي حالة النور كان 1.8 فولت(يسمح

بعبور كهربا)

ffd

ال load  في الحالة بتاعتنا relay  هنسخدمو عشان نتحكم ف اي حاجة احنا عاوزنها سواء موتور او لمبة ac  او dc

التجربة على LED

20150924_222800

20150924_222806

التجربة على RELAY  في الفيديو ونقدر نحط اي حاجة على الريلاي

صوت التكة هو صوت مفتاح الريلاي وهو بيتحرك

 

ودي رسمة للدايرة كاملة

 20151021_205000