오늘 우리는 온도 센서 LM35를 사용하여 간단하면서도 매우 유용한 회로를 구축하고 있습니다. 이 회로에서는 주변 온도에 따라 LED 를 제어 할 것 입니다. 온도가 특정 수준 (이 회로에서 50도)을 초과하면 빨간색 LED가 자동으로 켜지고 그렇지 않으면 노란색 LED가 해당 특정 온도 아래로 유지됩니다. 이 임계 온도 값은 요구 사항에 따라 회로의 가변 저항을 조정하여 설정할 수 있습니다.
이 온도 제어 조명 회로 는 온도 표시기로 작동하거나 특정 온도 이상으로 팬 또는 경보와 같은 장치를 트리거 할 수있는 등 여러 가지 방법으로 유용 할 수 있습니다. 임계 온도를 섭씨 100 도처 럼 매우 높게 설정하면 화재 경보로 작동 할 수도 있습니다. 이 회로에서는 모든 회로에서 LM35 센서를 사용하는 방법에 대해서도 배웁니다. LM35는 일반적으로 디지털 온도계 또는 온도 측정에 사용되는 매우 인기 있고 저렴한 온도 센서입니다.
필수 구성 요소:
- 9v 배터리
- IC 7805
- 온도 센서 LM35
- 연산 증폭기 LM358
- 10k 옴 저항기 (3)
- 1k 옴 저항기 (3)
- 가변 저항기 10k
- LED (빨간색 및 노란색)
- NPN 트랜지스터 BC547 (2)
온도 센서 LM35:
LM35는 장치와 같은 3 핀 트랜지스터입니다. VCC, GND 및 OUTPUT이 있습니다. 이 센서는 온도에 따라 출력에서 가변 전압을 제공합니다. “LM35”는 섭씨 출력을 제공하며 최대 섭씨 150도까지 감지 할 수 있습니다.
온도가 +1 섭씨 상승 할 때마다 출력 핀에서 + 10mV 더 높은 전압이 발생합니다. 따라서 온도가 섭씨 0도이면 센서 출력은 0V가되고, 온도가 섭씨 10도이면 센서 출력은 + 100mV가되고, 온도가 섭씨 25도이면 센서 출력은 + 250mV가됩니다.
연산 증폭기 LM358에 대한 기준 전압 설정:
여기에서는 연산 증폭기 LM358을 사용하여 LM35의 출력 전압을 기준 전압과 비교했습니다. 언급했듯이 임계 전압 50도에 대한 회로를 설정 했으므로 50도에서 연산 증폭기를 트리거하려면 기준 전압을 0.5V로 설정해야합니다. 50도 온도에서 LM35 출력 전압은 0.5V 또는 500mV입니다. 기준 전압 은 LM358의 핀 2 번 전압 입니다 (아래의 회로도 참조).
이제 기준 전압을 설정하기 위해 저항 R1과 10k의 가변 저항 RV1을 사용하여 전압 분배기 회로 를 생성했습니다. 위의 공식을 사용하여 그에 따라 기준 전압을 설정하고 임계 값 온도를 변경할 수 있습니다. 섭씨 50도 온도를 트리거링 값으로 설정하려면 전위차계를 대략 8k: 2k로 설정할 수 있습니다.
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(여기서 R2는 전위차계의 두 번째 부분: 2k ohm이고 R1은 R1 + 전위차계의 첫 번째 부분: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0.5v
연산 증폭기 LM358:
연산 증폭기는 전압 비교기 라고도 합니다. 비 반전 입력 (+)의 전압이 반전 입력 (-)의 전압보다 높으면 비교기의 출력은 High가됩니다. 그리고 반전 입력 (-)의 전압이 비반 전단 (+)보다 높으면 출력은 LOW가됩니다. 여기에서 연산 증폭기 작동에 대해 자세히 알아보십시오.
LM358은 내부에 두 개의 독립적 인 전압 비교기 가있는 듀얼 저잡음 연산 증폭기 입니다. 이것은 비교기, 서머, 적분기, 증폭기, 미분기, 반전 모드, 비 반전 모드 등과 같은 다양한 모드에서 구성 할 수있는 범용 연산 증폭기입니다.
회로도:
작동 설명:
이 온도 제어 조명 프로젝트의 작업은 간단합니다. 9v 범용 배터리는 전체 회로에 전원을 공급하는 데 사용되며 IC7805는 조정 된 5v 전원을 회로에 제공하는 데 사용됩니다. 온도가 섭씨 50도 미만이면 노란색 LED는 계속 켜져 있고 빨간색은 꺼진 상태로 유지됩니다. 온도가 50도 미만이면 LM358의 출력은 LOW로 유지되고 Q1은 OFF 상태로 유지되고 트랜지스터 Q2는 ON 상태로 유지됩니다.
이제 주변 온도가 섭씨 50도를 초과하면 핀 2에서 LM35의 출력 전압도 0.5V 또는 500mV보다 높아집니다. LM35의 출력은 Op-amp LM358의 핀 3에 연결됩니다. 기준 전압 (LM358의 핀 2의 전압)을 0.5V로 설정 했으므로 이제 핀 3 (비 반전 입력)의 전압이 핀 2 (반전 입력)의 전압과 opamp LM358 (PIN 1) HIGH가됩니다. LM358의 출력이 NPN 트랜지스터 Q1의베이스에 연결되므로 Q1도 ON이되고 적색 LED가 켜집니다. 동시에 트랜지스터 Q2의베이스가 접지되고 Q2가 꺼지고 노란색 LED도 꺼집니다. 이것이 회로가 온도 한계를 감지하고 빨간색 LED를 켜서 표시하는 방법 입니다.
아래 데모 비디오 에서는 납땜 인두를 사용하여 주변 온도 센서 LM35를 가열하고 확인했습니다.