Cách xây dựng mạch cảm biến mưa

Đây là một mạch cảm biến mưa đơn giản có thể được chế tạo bởi một học sinh cấp trường rất dễ dàng và có thể được sử dụng để hiển thị tính năng tương đối hữu ích của nó, có thể là giữa bạn bè của cậu ấy hoặc trong triển lãm hội chợ khoa học.

Sử dụng IC 555 làm Bộ so sánh

Về cơ bản, mạch được thiết bị gian lận bằng cách sử dụng IC 555 làm bộ so sánh và thường được cấu hình để cảm nhận điện trở thấp qua nước trên các đầu vào liên quan của nó.

Hãy thử tìm hiểu cách xây dựng mạch cảm biến mưa đơn giản bằng IC 555:

Tham khảo hình vẽ, chúng ta thấy một thiết kế khá đơn giản được thực hiện xung quanh một thành phần tích cực duy nhất là IC 555.

Ngoài IC, mạch chỉ bao gồm một số thành phần thụ động rẻ tiền như điện trở và tụ điện.

Chúng ta đã quen thuộc với hai chế độ hoạt động quan trọng của IC 555, đó là chế độ đa điều khiển ổn định và chế độ đa điều khiển đơn ổn, tuy nhiên, vi mạch được bố trí theo kiểu khá khác thường, giống như một bộ so sánh.

Làm thế nào nó hoạt động

Như trong hình, các đầu nối cảm biến được nhận qua cực dương và chân số 2 của IC thông qua R1.

Khi nước (do mưa rơi) đi qua các yếu tố đầu vào trên, một điện trở thấp được hình thành ở đây. Giá trị đặt trước P1 được điều chỉnh phù hợp sao cho bất kỳ loại nước nào trên các đầu vào cảm biến đều kích hoạt IC một cách thích hợp.

Điện trở thấp đột ngột ở chân số 2 của IC hoạt động giống như một xung vượt quá điện thế ở chân số 2 hơn 1/3 điện áp nguồn.

Việc kích hoạt này ngay lập tức làm cho đầu ra của IC ở mức thấp, làm rung chuông được kết nối. Mạch buzzer được giải thích toàn diện ở đây, nếu bạn muốn xây dựng một mạch.

Miễn là đầu vào cảm biến vẫn ngâm dưới nước, đầu ra tiếp tục với tình trạng trên.

Tuy nhiên, tại thời điểm này, nước được loại bỏ khỏi các cực đầu vào được chỉ định, điện thế ở chân số 2 trở lại dưới 1/3 điện áp nguồn, làm cho đầu ra tăng cao, trở lại vị trí ban đầu, tắt còi.

Hoạt động trên chỉ ra hiệu quả sự bắt đầu của mưa rơi khi cảm biến được đặt thích hợp để phát hiện.

Điện tích bên trong tụ điện C1 giữ cho còi kêu trong một khoảng thời gian ngay cả sau khi nước từ các đầu vào cảm biến được loại bỏ hoàn toàn.

Do đó giá trị của C1 phải được chọn một cách thích hợp, hoặc có thể bị loại bỏ hoàn toàn nếu tính năng không được yêu cầu.

Chế tạo Bộ cảm biến.

Mạch cảm biến mưa được giải thích rõ ràng là cần phải được đặt trong nhà, do đó, chỉ các đầu nối cảm biến được yêu cầu đặt ở ngoài trời thông qua các dây mềm nối dài.

Hình bên cho thấy một cách đơn giản để chế tạo bộ phận cảm biến.

Một miếng nhựa nhỏ khoảng 2 x 2 inch được sử dụng và một vài vít kim loại được cố định trên tấm. Khoảng cách giữa các vít phải sao cho không có nước sót lại có thể dính hoặc làm tắc nghẽn giữa chúng và sự hình thành nước trên nó chỉ được phát hiện miễn là mưa vẫn còn.

Các dây dẫn từ các vít phải được nối cẩn thận đến các điểm liên quan trên mạch. Mạch phải được đặt trong một vỏ bọc bằng nhựa thích hợp cùng với còi và pin.

Danh sách các bộ phận

R1 = 1M, R2 = 100K,

P1 = 1M đặt trước, có thể được thay thế bằng điện trở cố định 1M

IC = 555, C1 = 10uF / 25V,

Mạch cảm biến mưa đơn giản sử dụng một bóng bán dẫn đơn

Nếu bạn cho rằng mạch ở trên hơi phức tạp, thì có lẽ bạn có thể thực hiện thiết kế bằng cách sử dụng một bóng bán dẫn và một điện trở, như thể hiện trong hình ảnh sau:

Hoạt động của mạch trên là khá đơn giản. Khi các giọt nước hoặc giọt mưa rơi vào thiết bị cảm biến, được tạo ra bằng đầu vít, các cầu nối nước qua đầu vít cho phép dòng điện nhỏ đi qua kim loại, kích hoạt đế của bóng bán dẫn. Ngay sau khi điều này xảy ra, bóng bán dẫn bắt đầu dẫn và khuếch đại sự dẫn truyền qua các đầu cực thu / phát của nó.

Điều này dẫn đến việc BẬT bộ rung được kết nối hiện bắt đầu kêu vo vo hoặc bíp báo hiệu trời bắt đầu có mưa bên ngoài và cảnh báo người dùng về điều tương tự.

Cảm biến mưa / mạch báo động thay thế sử dụng IC LM324

Dưới đây là một phiên bản thay thế của mạch báo mưa sử dụng một IC LM324