วงจร LDR

     หลังจากที่บทความที่แล้วได้รู้จักเจ้าตัว LDR กันแล้ว ผมขอสรุปให้เข้าใจตรงนี้ง่ายๆเลยนะครับ LDR ก็คือ Resistor ชนิดหนึ่ง ซึ่งมีความไวต่อแสงมาก ไวต่อแสงในที่นี้คือ ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไปตามความเข้มของแสงนั่นเองครับ ทีนี้ก็มาดูตัวอย่างวงจรการทำงานกันครับ ว่านำไปใช้งานยังไง

การนำ LDR ไปต่อใช้งานก็เหมือนกับการต่อใช้งาน Resistor ทั่วไปครับ แต่ที่รู้กันอยู่คือ LDR มีค่าความต้านทางเปลี่ยนแปลงไปตามความเข้มของแสง ซึ่งต่างจาก Resistor ที่มีค่าความต้านคงที่ จึงนิยมนำ LDR มาใช้เป็นเซ็นเซอร์รับแสงมากกว่านั่นเองครับ

วงจรตัวอย่าง

    วงจรนี้เป็น วงจร LDR  ที่นำมาใช้เป็นเครื่องวัดแสงครับ การทำงานก็ง่ายๆครับ คือ เมื่อมีแสงมากระทบที่ตัว LDR ค่าความต้านทานก็จะลดลง ทำให้มีกระแสไหลผ่านแอมป์มิเตอร์ มากขึ้นนั่นเองครับ แต่ระวังอย่าให้เข็มมิเตอร์ขึ้นสุดสเกล เพราะอาจจะทำให้ แอมป์มิเตอร์เสียได้ โดยการปรับ VR ที่ต่ออนุกรมอยู่กับ LDR นะครับ

     

     นี่อีกวงจรหนึ่งครับ การทำงานก็คล้ายๆกันครับ แต่จะเพิ่มไอซี ออปแอมป์เข้าไปเพื่อช่วยเพิ่มความไวในการตอบสนองกับแสงให้มากขึ้น

     

      อีกวงจรครับ เป็นวงจรสวิตซ์ทำงานด้วยแสง การใช้ LDR ทำงานในวงจรปิดเปิดสวิตซ์ เราก็จะใช้เพียง 2 อย่างเท่านั้น คือ มีแสง หรือ ไม่มีแสง 

     รูป (ก) เมื่อมีแสงสว่าง LDR จะมีความต้านทานต่ำ ทำให้แรงดันส่วนใหญ่มาตกคร่อม VR 1 เสียหมด แรงดันเอาต์พุต จึงสูงเกือบเท่า แรงดันไฟเลี้ยง และ ถ้าไม่มีแสง LDR จะมีความต้านทานสูง แรงดันส่วนใหญ่จะ ไปตกที่ LDR แรงดันเอาต์พุต จึงเกือบเป็น 0 โวลต์

     รูป (ข) วงจรจะทำงาน ในทางตรงข้าม เพียงแต่สลับที่ระหว่าง LDR กับ VR 1 เมื่อมีแสงตกกระทบ LDR  จะมีค่าคงามต้านทานลดลง เอาต์พุตก็จะเกือบ เป็น 0 โวลต์ และในเวลาที่ไม่มีแสงสว่างเอาต์พุตก็เกือบเท่าแรงดันไฟเลี้ยงจะเห็นได้ว่า กลับกันกับในกรณีแรก นั่นเองครับ

     ส่วนในวงจรนี้ ทั้ง 2 กรณี จะมีวงจรที่ต่อออกไปสำหรับจับสัญญาณว่ามีแสงสว่างหรือไม่. แล้วนำไปควบคุมสวิตช์ อีกทีให้ ทำงานใน กรณีที่ต้องการ. ในรูปด้านล่างเป็นตัวอย่างวงจรซึ่งรีเลย์จะทำงานเมื่อไม่มีแสงสว่าง ซึ่งถ้าเราไม่ต้องการแบบนี้ และ อยากให้รีเลย์ ทำงาน เมื่อมีแสงสว่างก็เพียงแต่สลับที่ระหว่าง LDR กับความต้านทานปรับค่าได้ 100 kW เท่านั้น 

ตัวอย่างวงจรควบคุมสวิตซ์โดยรีเลย์จะทำงานเมื่อไม่มีแสงสว่าง 

      ตัวอย่างวงจรอีกอันหนึ่งทำงานเมื่อมีแสงสว่าง ตัวอย่างอื่นๆ ก็ได้แก่ วงจรจับควันไฟ , วงจรกะพริบ เพื่อความปลอดภัยเมื่อมีรถยนต์แล่นผ่านมา

 

วงจรเตือนภัยเป็นเสียงเมื่อมีแสงสว่างกระทบ LDR

       วงจรใช้ LDR ตลอดช่วง  

       นอกจากวงจรเครื่องวัดแสง ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในการประยุกต์ LDR ให้ใช้งานแบบทุกช่วงการเปลี่ยนแปลงแล้ว ยังมีคน ดัดแปลงไปใช้ในวงจรอื่นๆ อีก เช่น วงจรแปลงสัญญาณอะนาลอก เป็นสัญญาณดิจิตอล เพื่อเชื่อมต่อส่วนที่เป็น วงจรอะนาล็อก ให้ส่งสัญญาณผ่านเข้าไปทำงานในวงจรดิจิตอลได้ ดังเช่น รูปที่ 9 เป็นวงจรแปลงระดับความเข้มแสง ซึ่งเป็นสัญญาณ อะนาล็อกให้ออกมาเป็นจำนวนลูกคลื่นสี่เหลี่ยม ยิ่งความเข้มแสงมากเท่าไหร่ จำนวนลูกคลื่น สี่เหลี่ยมก็จะยิ่งออกมามากเท่านั้น วงจรนี้ ใช้ไอซี 555 ความถี่ของคลื่นที่ออกมาจะได้ประมาณ 22kHz ถ้าเอาไป รับแสงใกล้ๆ หลอดไฟขนาด 60 วัตต์ แต่จะ เหลือเพียงประมาณ 1Hz ในที่มืด ถ้าเอาลำโพงอนุกรมกับตัวต้านทาน 220W ไปต่อเข้ากับขา 3 และ ไฟบวกก็จะได้ยินเสียง สูงๆ

ตัวอย่างวงจรเปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นสัญญาณเสียง 

 

 

 

วงจรเปิด-หรี่-ปิดไฟ

 เป็นยังไงบ้างครับ พอจะรู้แนวทางการนำเอา LDR ไปใช้งานกันบ้างแล้วนะครับ ขอบคุณข้อมูลดีๆนี้จาก http://electronics.se-ed.com/contents/contents.html ครับ



Tag:   LDR , Resistor , การอ่านค่าตัวต้านทาน , ตัวต้านทาน (Resistor)

LDR

รู้กันรึป่าวครับว่า เจ้าตัว LDR นี้คืออะไร ถ้ายัง ก็มาทำความรู้จักกับเจ้าตัวนี้กันเลยครับ

     แอลดีอาร์ (LDR : Light Dependent Resistor)  คือ ความต้านทานชนิดที่ไวต่อแสง กล่าวคือ ตัวความต้านทานนี้สามารถเปลี่ยนสภาพทางความนำไฟฟ้า ได้เมื่อมีแสงมาตกกระทบ บางครั้งเรียกว่าโฟโตรีซีสเตอร์ ( Photo  Resistor)   หรือ โฟโตคอนดัคเตอร์   (Photo Conductor)   เป็นตัวต้านทานที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) ประเภทแคดเมี่ยมซัลไฟด์ ( Cds : Cadmium Sulfide)   หรือแคดเมี่ยมซิลินายส์ ( CdSe : Cadmium Selenide)   ซึ่งทั้งสองตัวนี้ก็เป็นสารประเภทกึ่งตัวนำ เอามาฉาบลงบนแผ่นเซรามิกที่ใช้เป็นฐานรองแล้วต่อขาจากสารที่ฉาบ ไว้ออกมา

คุณสมบัติทางแสง
       การทำงานของ LDR เพราะว่าเป็นสารกึ่งตัวนำ เวลามีแสงตกกระทบลงไปก็จะถ่ายทอดพลังงานให้กับสารที่ฉาบอยู่ทำให้เกิดโฮลกับอิเล็กตรอนวิ่งกันพล่าน. การที่มีโฮลกับอิเล็กตรอนอิสระนี้มากก็เท่ากับ ความต้านทานลดลงนั่นเองยิ่งความเข้มของแสงที่ตกกระทบมากเท่าไร ความต้านทานก็ยิ่งลดลงมากเท่านั้น
       LDR ไวต่อแสงนช่วงคลื่น 400-1000 นาโนเมตร (1 นาโนเมตร = 10-9 เมตร) ซึ่งครอบคลุมช่วงคลื่นที่ไวต่อตาคน (400-700 นาโนเมตร) นั่นคือ LDR ไวต่อแสงอาทิตย์ และแสงจากหลอดใส้ หรือ หลอดเรืองแสง และยังไวต่อแสงอินฟาเรดที่ตามองไม่เห็นอีกด้วย (ช่วงคลื่นตั้งแต่ 700 นาโนเมตรขึ้นไป)

คุณสมบัติทางไฟฟ้า
      อัตราส่วนของความต้านทาน LDR ขณะที่ไม่มีแสงกับในขณะที่มีแสง อาจมีค่าต่างกัน 100, 1,000, 10,000 เท่า แล้วแต่แบบหรือรุ่นความต้านทานในขณะไม่มีแสงจะอยู่ในช่วง ตั้งแต่ 0.5 MW ขึ้นไป และความต้านทานขณะที่มีแสงจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 10 KW ลงมาทนแรงดันสูงสุดได้มากกว่า 100 โวลท์ และทนกำลังไฟได้ประมาณ 50 mW

       หลังจากที่ได้ศึกษากันไปแบบคร่าวๆแล้ว คงพอจะรู้จักเจ้าตัว LDR กันแล้ว นะครับ ผมก็ขอจบบทความไว้เพียงเท่านี้ก่อน เดี๋ยวบทความหน้าผมจะมาเขียนเกี่ยวกับ วิธีการนำ LDR ไปใช้งานกันนะครับ


Tag:   LDR , Resistor

วงจรขับ High Power LED

High Power LED เป็นนวัตกรรมใหม่ล่าสุดที่มาหลัง LED Surface Mounted LED High Power มีขนาดตั้งแต่ 1w – 100w. จะกินกระแสไฟ 320mA. , 350mA. , 700mA., 900mA. แล้วแต่ขนาดของหลอด ปัจจุบันมีขนาดตั้งแต่ 70 ลูเมนต์ ถึง 170 ลูเมนต์ ต่อวัตต์แล้ว เนื่องจาก LED มีหลายยี่ห้อ จึงมีคุณภาพหลาก ราคาก็หลากหลายไปด้วย
หลอด LED High Power เป็นอนาคตของหลอดไฟ LED ที่จะมาแทนหลอดไฟแบบเดิมที่น่าจะช่วยให้เราประหยัดพลังงานรวมถึงค่าไฟในแต่ละเดือนของท่านด้วยนั่นเองครับ

     วันนี้เราได้เอาตัวอย่างวงจรขับ High Power LED มาให้ศึกษากันเผื่อจะเป็นแนวทางในการต่อยอดพัฒนาต่อไปครับ

 MC34063 นำมาประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย นอกจากจะคงค่าแรงดันได้แล้วยังสามารถจำกัดกระแสสูงสุดได้อีกด้วย  โดยการตรวจสอบแรงดันที่ตกคร่อม R1 ไม่ให้เกิน 0.3 Volt จากวงจร R1 0.5 ohm จะให้กระแสสูงสุดเท่ากับ 600mA และหากต้องการจำกัดกระแสสูงสุดไว้แค่ 300 mA ก็ทำได้โดยเพิ่มค่า R1 เป็น 1 ohm ส่วนแรงดัน out put สามารถปรับได้โดยการปรับ R2 โดย
Vout = 1.25*(1+R2/R3) สามารถใช้ตัวช่วยในการคำนวณค่าอุปกรณ์ต่างๆ ได้จาก
http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml วงจร นี้นอกจากออกแบบไว้ขับ Power LED แล้วสามารถใช้เป็นวงจรประจุแบตเตอรี่ขนาดเล็ก (เช่น NiCad  NiMH) ได้อีกด้วย  ซึ่งเมื่อวงจรประจุไปจนแรงดันของแบตเตอรี่ เท่ากับแรงดันที่ตั้งไว้วงจรจะหยุดจ่ายกระแสโดยอัตโนมัติ

เครื่องมือใช้งาน Proteus

     ในการทดลองการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ถ้าเป็นแต่ก่อนเราจะใช้วิธีการทดลองจากของจริง ซึ่งต้องใช้งบประมาณจำนวนมากในการจัดหาวัสดุอุปกรณ์ให้พร้อม ต้องใช้เวลาในการเตรียมอุปกรณ์และการจัดเก็บเครื่องมือเมื่อทำการทดลองเสร็จเรียบร้อย ที่สำคัญถ้าหากเราต่อวงจรผิดหรือใช้เครื่องมือวัดไม่ถูกต้องอาจทำให้อุปกรณ์หรือเครื่องมือวัดชำรุดได้ แต่ปัจจุบันได้มีการนำโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาใช้จำลองการทำงานของวงจรก่อนนำไปประกอบเป็นวงจรเพื่อใช้งานจริง นั่นก็คือโปรแกรม Proteus

      เรามาดูการใช้งานโปรแกรม Proteus กันครับ

      โปรแกรมโปรติอุสมีโปรแกรมย่อย  2  โปรแกรม คือ ISIS ใช้เขียนวงจรและจําลองการทํางาน
อีกโปรแกรมหนึ่ง  คือ ARES ใช้ออกแบบลายแผ่นวงจรพิมพ์ ในการใช้โปรแกรมจําเป็นต้องทราบคําสั่งที่มีอยู่บนแถบคําสั่ง (Menu  bar) และแถบเครื่องมือ (Toolbar) ต่อจากนั้นจะต้องทราบขั้นตอนในการเขียนวงจร ซึ่งต้องเริ่มจากการเลือก การวาง การเคลื่อนย้าย การโยงสาย การเปลี่ยนค่าอุปกรณ์ การเลือกใช้เครื่องมือวัดและการจําลองการทํางาน

การใช้โปรแกรม  ISIS  มีขั้นตอนดังนี้

    1.   เลื่อนตัวชี้เมาส์ไปที่ Start จะปรากฏหน้าจอดังรูป แล้วเลื่อนตัวชี้เมาส์ไปที่ Program และเลือก Proteus 6 Professional →  ISIS 6 Professional จะได้หน้าต่างของโปรแกรม ISIS ดังรูป

 เลื่อนตัวชี้เมาส์ไปที่  Start 

 เข้าสู่โปรแกรม  ISIS

 หน้าต่างของโปรแกรม  ISIS

2.   เลื่อนตัวชี้เมาส์ไปที่รายการคําสั่งแต่ละตัวแล้วคลิกเมาส์ด้านซ้ายจะมีรายการคําสั่งย่อย 

 รายการคําสั่งย่อยของแถบคําสั่ง

 3.   เลื่อนตัวชี้เมาส์ไปที่ไอคอนของแถบเครื่องมือ รอสักครู่ จะมีคําอธิบายคําสั่งในแต่ละ
ไอคอน คําสั่งที่แถบเครื่องมือแบ่งเป็น 4 กลุ่มดังนี้

       3.1  File / Print เป็นคําสั่งเกี่ยวกับแฟ้มข้อมูลและการพิมพ์ มีคําสั่งย่อยดังรูป

คําสั่งย่อยเกี่ยวกับแฟ้มข้อมูลและการพิมพ์

       3.2   View  Commands  เป็นคําสั่งเกี่ยวกับการแสดงผล  มีคําสั่งย่อยตามรูป

 

คําสั่งย่อยเกี่ยวกับการแสดงผล

        3.3   Editing Commands  เป็นคําสั่งเกี่ยวกับการแก้ไข  มีคําสั่งย่อยตามรูป

  

คําสั่งย่อยเกี่ยวกับการแก้ไข

       3.4   Design Tools  เป็นเครื่องมือเกี่ยวกับการออกแบบ  มีคําสั่งย่อยตามรูป

คําสั่งย่อยเกี่ยวกับการออกแบบ

การติดตั้ง Proteus 7.8

    ขั้นตอนการติดตั้ง Proteus

คลิก setup โปรแกรม

คลิกปุ่ม Next เพื่อสู่ขั้นตอนต่อไป

จะปรากฏหน้าต่างดังรูป แล้วคลิกปุ่ม Yes เพื่อยอมรับ License

คลิก Next

คลิกปุ่ม Browse For Key File

ค้นหาตำแหน่งของ License Key ใน Folder เลือก License Key แล้วคลิกปุ่ม Open

จะปรากฏหน้าต่างขึ้นมา ให้เลือกที่ Lab center (Proteus)
แล้วคลิกที่ปุ่ม Install จะปรากฏหน้าต่างขึ้นมาดังภาพ แล้วคลิก Yes

เสร็จแล้วให้คลิกที่ปุ่ม Close เพื่อสิ้นสุดการติดตั้ง License Key

คลิกปุ่ม Next ไปเรื่อยๆครับไม่ต้องสนใจอะไร

คลิกปุ่ม Next

คลิกปุ่ม Next

คลิกปุ่ม Next

รอจนกว่าจะติดตั้งเสร็จ

คลิกที่ปุ่ม Finish สิ้นสุดการติดตั้ง

มาถึงขั้นตอนการอัพเดท คลิกเปิดไฟล์ LXK Proteus 7....

คลิกปุ่ม Browse

เลือกตำแหน่งไปที่ C:\Program Files (x86)\Labcenter Electronics\Proteus 7 Professional แล้วคลิก OK

คลิกปุ่ม Update รอจนกว่าจะอัพเดทเสร็จ

เสร็จแล้วคลิกปุ่ม OK

แล้วคลิกปุ่ม Close เสร็จสิ้นการอัพเดท

เป็นอันว่าเสร็จสิ้นการติดตั้งโปรแกรม Proteus อย่างสมบูรณ์แล้วครับ