Digital Thermometer Circuit - Gumagamit ng Solar Cell para sa Lakas

Ipinapaliwanag ng mga artikulo ang isang proyekto sa circuit ng digital thermometer na gumagana nang walang baterya. Sa halip na isang baterya ang circuit ay gumagamit ng isang maliit na solar cell at nagpapatakbo sa pamamagitan ng pagkuha ng lakas mula sa nakapaligid na ilaw na magagamit mula sa mga nakapaligid na mapagkukunan ng ilaw.

Pinapayagan nitong ang circuit ay maging lubhang siksik, magaan ang timbang, maraming nalalaman at walang abala habang sinusukat ang mga temperatura mula sa isang naibigay na mapagkukunan.

Ang termometro maaaring magamit sa pagsukat ng temperatura ng a katawan ng tao , temperatura ng isang silid, heatsink , para sa pagtatasa ng panahon, o anumang iba pang naaangkop na aplikasyon na nangangailangan ng mga kritikal na sukat ng temperatura sa pagitan ng 0 degree at 100 degree Celsius.

Pangunahing konsepto ng Paggawa

Sumangguni sa circuit diagram sa ibaba, gumagana ang IC1 tulad ng isang aparato ng sensor ng temperatura. Ang IC na ito ay isang tanyag LM35 chip na gumagawa ng isang tuwirang pagtaas ng DC output bilang tugon sa isang proporsyonal na pagtaas ng temperatura ng paligid sa paligid nito. Upang maging tumpak na bumubuo ito ng isang output DC sa rate na 10 mV bawat degree na pagtaas ng Celsius sa temperatura ng kaso nito.

Ang LM35 ay may isang nakapaloob na naka-calibrate na circuitry, na nagbibigay-daan upang makabuo ng 0 V sa 0 ° C.

Bukod sa IC na ito, ang iba pang pangunahing elemento ng light powered thermometer na ito ay ang integrated circuit ICL7136 (ICI) na panloob ay binubuo ng isang digital voltmeter stage, isang decimal shifter at isang LCD output interface na nagpapatakbo ng 3 at 1/2 digit LCD panel para sa pagbasa ng temperatura.

ICL7136 voltmeter

Ang IC na ito ay mayroon ding panloob na oscillator na gumagana kasama ang isang maliit na dalas ng orasan na tinitiyak na ang buong module ay maaaring gumana gamit ang pinakamaliit na lakas, ngunit walang anumang flicker sa display.

Ang calibration ng readout ng temperatura ay dinala sa pamamagitan ng pag-aayos ng preset na P1 nang naaangkop.

Paano Gumagana ang Circuit

Tinitiyak ng Diode D1, at risistor R11 na ang LM35 ay nagiging negatibong boltahe bilang tugon sa isang nakapaligid na mas mababa sa 0 ° C.

Ang LEDs D1, at D2 dito ay hindi gumaganap bilang normal na tagapagpahiwatig na LED sa halip bilang isang sanggunian na mga generator ng boltahe para sa pagkuha ng isang makatwirang tumpak na 1.6 V na pare-pareho na sanggunian, na nangangailangan lamang ng mababang bilang ng ilang uAmps para sa pagpapaandar na ito. Bagaman ang mga karaniwang zener diode ay mas tumpak sa kanilang potensyal na sanggunian, ang mga zener diode ay nangangailangan ng mas mataas na kasalukuyang pasulong kumpara sa mga LED, at samakatuwid ay naiwasan ang mga zener para sa application na ito.

Ang IC3 kasama ang mga kaugnay na sangkap na ito ay gumagana tulad ng isang yugto ng monitor ng boltahe para sa supply ng solar cell.

Ang op amp switch OFF ang pangunahing yugto ng circuit ng thermometer sa pamamagitan ng transistor T2 tuwing ang boltahe ng output ng solar cell ay bumaba sa ibaba 0.7 V.

Tinitiyak ng tampok na ito na ang mga yugto ng IC1, IC2 ay hindi madepensa sa panahon ng mababang boltahe at gumawa ng mga pagbabasa ng temperatura na may mga error.

Upang gumana nang tama ang LM35 ay nangangailangan ng isang minimum na boltahe ng suplay na 5.5 V, habang para sa IC2 ang minimum na potensyal na sanggunian na kinakailangan ay 7 V para sa normal na paggana nito.

Paggawa gamit ang Mababang Ambient Light

Ang Op amp IC3 ay rigged bilang isang Schmitt -trigger tulad na ito ay gumagana sa isang antas ng hysteresis ng 1V. Ibig sabihin, ang output ng IC ay bubuksan ON kapag ang boltahe ng solar cell ay 8 V, at i-OFF kapag bumaba ito sa ibaba 7 V.

Ang 7 V switch ON threshold ay tiyak na nababagay gamit ang preset na P2.

Ang circuit na binubuo ng IC1, IC2 ay maaaring gumana nang normal sa loob ng isang kasalukuyang saklaw na 10 hanggang 200 micro amps. Kapag ang ilaw na mapagkukunan sa solar cell ay hindi sapat, at ang kasalukuyang pagbagsak, ang IC3 ay lumilipat ng OFF power sa IC1 / IC2, na tinatanggal ang paglo-load sa solar cell at ang pagtaas ng boltahe nito sa 8 V. Ang 8 V na ito ay naiimbak sa capacitor C6. Natukoy ito ng IC3 at inililipat ang ON power sa circuit upang gumana ang thermometer ngayon gamit ang nakaimbak na enerhiya. Kapag ang C6 ay nagpapalabas sa ibaba ng 7 V threshold, ang IC3 ay muling pinuputol ang kapangyarihan sa circuit sa pamamagitan ng T2.

Ang paggana sa itaas ng IC3 ay talagang kapaki-pakinabang sa mga sitwasyon kung ang paligid ng ilaw ay mababa o bumaba sa isang antas kung saan ang solar cell ay hindi makabuo ng sapat na lakas para sa thermometer para sa normal na paggana nito. Sa ganitong mga kundisyon, ang IC3 ay nagpapalipat-lipat ng kuryente mula sa solar cell na ON / OFF na nagagawa ng gumagamit suriin ang temperatura sa isang naka-ON / OFF mode, ngunit tiyak na walang isang error. Pinapayagan nito ang thermometer na patuloy na gumana nang perpekto kahit na sa mababang mga kondisyon ng ilaw sa paligid, sa halip na ganap na mag-shut down.

Ang antas ng hysteresis (1 V) ay maaaring mabago ayon sa kagustuhan ng gumagamit sa pamamagitan ng pagbabago ng halaga ng risistor na R7

Natutukoy ng halaga ng capacitor C6 kung gaano kabilis ang ON / OFF na nangyayari para sa IC3 / T2 sa mababang mga kundisyon ng ilaw. Ang pagbawas ng halaga ng C6 ay magdudulot ng mas mabilis na ON / OFF ng display at kabaliktaran.

Konstruksiyon at Pagse-set up

Ang disenyo ng PB para sa ilaw na pinapatakbo ng thermometer ay maaaring mailarawan sa sumusunod na imahe.

Pagtitipon ng mga PCB ay madali, ngunit ang module ng LCD ay dapat hawakan ng mga pag-iingat habang ipinasok sa PCB, dahil ang aparato ay medyo maselan at mahina laban sa pagkasira.

Tiyaking hindi mo nakakalimutan ang Isang pares ng mga koneksyon sa wire sa PCB. Huwag pasukin sa una ang IC2 LM35 sa PCB upang payagan ang pagpapakilala ng +1.000 V sa mga Vout at GND terminal ng LM35. Bago ito siguraduhing ayusin ang P1 upang mabasa ang display na 100 ° C. Kapag tapos na ito, alisin ang solar cell o ang panlabas na supply kung mayroon man, at ayusin ngayon ang IC2 sa PCB.

Solar Cell

Ang solar cell ay maaaring maging anumang mini o micro solar cell na pinagsama upang makabuo ng 9 V, sa 10 mA.

Kung hindi mo nais na gumamit ng isang solar cell o light power, sa halip isang normal na baterya, maaari mong palitan ang mapagkukunan ng kuryente ng isang ordinaryong 9 V PP3 na baterya na maaaring tumagal ng maraming edad dahil sa matinding mababang pagkonsumo ng disenyo.

BABALA: Ang iminungkahing digital na pinapatakbo ng ilaw na thermometer ay hindi dapat gamitin bilang isang klinikal na thermometer, maliban kung ang circuit ay napatunayan at nakumpirma mula sa isang awtorisadong laboratoryo.