Circuito de olho eletrônico – usando LDR e IC 4049 para controle de segurança

Circuito de olho eletrônico para sistema de controle de segurança

Nesta era da eletrônica, sempre nos deparamos com vários dispositivos e máquinas eletrônicos que estão funcionando perfeitamente para facilitar muito nosso fluxo de trabalho. Sem dúvida, os dispositivos eletrônicos estão economizando muita mão de obra e esforços desnecessários. Neste artigo, estaremos discutindo o circuito “Olho Eletrônico” que é popularmente conhecido como olho mágico. Este circuito pode ser usado em dispositivos para detectar a presença de luz automaticamente e operar o circuito de acordo. Também descrevemos os recursos dos principais componentes usados ​​no circuito para que você entenda o funcionamento do olho eletrônico com mais clareza.

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O circuito ocular eletrônico usa um fotodetector para detectar a presença de uma luz. Então, de acordo com a intensidade da luz, este dispositivo acende a luz quando escurece e vice-versa.

Como o dispositivo é capaz de funcionar automaticamente, isso elimina a necessidade de comutação manual do dispositivo e, portanto, economiza mão de obra. Em nosso circuito de olho eletrônico, usamos resistor dependente de luz (LDR) para detectar a presença de luz que incide no circuito.

Antes de começar com o processo de projeto do circuito de olho eletrônico, vamos discutir o funcionamento e a função de dois componentes principais do circuito, ou seja, LDR e IC 4049 (NOT Gate Buffer).

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Resistor dependente de luz (LDR)

LDRs são usados ​​para indicar a presença ou ausência de luz. Se a intensidade da luz for muito baixa (escuro), a resistência do LDR é muito alta. Assim que o LDR é exposto à luz, a resistência cai em grande parte, dependendo da intensidade da luz. No entanto, a resistência do LDR é inversamente proporcional à intensidade da luz. Assim, quanto maior a intensidade da luz maior será a queda de tensão. Com base no material, o LDR é de dois tipos:fotorresistor intrínseco e extrínseco.

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Características do LDR

Comprimento de onda :LDR não é sensível em uma determinada faixa de comprimento de onda. A sensibilidade de um fotorresistor varia com o comprimento de onda da luz. Os LDR extrínsecos são geralmente projetados para comprimentos de onda mais longos de uma luz

Sensibilidade :LDR tem menor sensibilidade do que fotocondutores e fotodiodos. Mesmo que a sensibilidade da luz seja mantida constante, a resistência do dispositivo ainda pode variar devido à mudança de temperatura. Esta é a razão pela qual os LDRs não são adequados para medição precisa da intensidade da luz.

Latência :Nos LDRs, há latência de tempo entre as mudanças na iluminação e as mudanças na resistência. Esse fenômeno é chamado de taxa de recuperação de resistência. Geralmente leva algum tempo para a resistência cair completamente quando a luz é aplicada após a escuridão total. Demora cerca de 10 ms para a resistência do LDR cair completamente e até 1 segundo para a resistência voltar ao valor anterior, após a remoção da luz.

Construção do resistor dependente da luz: Para fabricar um LDR de sulfeto de cádmio, são usados ​​pó de sulfeto de cádmio altamente purificado e materiais de ligação inertes. O disco do LDR é montado em um invólucro de vidro para evitar a contaminação da superfície.

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Aplicações do LDR

• Resistores dependentes de luz são usados ​​principalmente em robôs de seguimento de linha que usaram LDR para determinar a mudança de curso.
• LDRs são usados ​​em medidores de luz de fotografia
• Resistores dependentes de luz são geralmente usados ​​em luzes noturnas
• Fora dos aplicativos de detecção, os LDRs também são usados ​​em compressores de áudio

Agora, você tem um bom conhecimento do uso do LDR no olho eletrônico. O segundo componente principal usado no circuito é o IC 4049. Vamos discutir brevemente o IC e seu funcionamento.

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IC 4049 (Buffer de Inversor Hex)

IC 4049, também conhecido como hex inversor buffer IC, é usado para a conversão de nível lógico alto para baixo. O 4049 IC pode lidar com duas cargas TTL, pois possui uma tensão de alimentação de entrada mais alta com uma classificação de corrente de 1mA. A principal aplicação do IC 4049 é criar um circuito multiplicador de tensão. Também pode ser usado para oscilador de onda quadrada.

Esse IC de buffer hexadecimal converte o nível lógico baixo para alto e vice-versa. Você pode projetar muitos projetos para amadores, como luz de tocha LED simples, automação de luzes de rua e indicador de nível de água.

Pinagens

Percorra a tabela abaixo para entender a pinagem do IC 4049 e seu funcionamento:

Número do PIN	Nome do PIN	Entrada/Saída
1	VDD	–
2	Terra	SAÍDA
3	A	ENTRADA
4	H	SAÍDA
5	B	ENTRADA
6	Eu	SAÍDA
7	C	ENTRADA
8	VSS	–
9	D	ENTRADA
10	J	SAÍDA
11	E	ENTRADA
12	K	SAÍDA
13	NC	–
14	F	ENTRADA
15	L	SAÍDA
16	NC	–

Especificações técnicas do IC 4049

• Faixa de tensão de entrada:3v-18v
• Corrente de alimentação – 50 mA
• Capacitância de entrada -22,5 pf

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Aplicações do inversor hexadecimal IC 4049

• Pode ser usado no circuito multiplicador de tensão
• Conversores lógicos alto para baixo
• Pode ser usado em buffer hexadecimal CMOS
• Como driver de origem

Agora, você está bem ciente do funcionamento de ambos os componentes, ou seja, IC 4049 e LDR. Agora vamos iniciar o processo de design do olho eletrônico usando alguns componentes eletrônicos facilmente disponíveis. Reúna os componentes abaixo e comece a projetar o circuito do olho eletrônico.

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Componentes necessários

• IC 4049
• Resistor dependente da luz (LDR)
• Resistor de 220 K ohms
• LED
• Sinalizador
• Bateria – 9V
• Alternar

Eletrônico Diagrama do circuito ocular

Monte o componente conforme mostrado no diagrama de circuito abaixo. Conecte o LDR com o IC 4049. Conecte o buzzer e o IC 4049 conforme mostrado abaixo. O pino 1 do IC 4049 é conectado à fonte de alimentação e o pino 8 é aterrado.

Funcionamento do circuito ocular eletrônico

A Saída tem dois estágios principalmente Alto e Baixo e não pode estar em nenhum outro estágio intermediário. O circuito é alimentado por bateria de 9v para torná-lo portátil. No entanto, o IC 4049 consiste em seis portas NOT independentes, mas usamos apenas uma porta NOT neste projeto de circuito.

Fizemos um circuito divisor de potencial usando LDR e resistor de 220 k ohm conectados em série. Como a tensão é diretamente proporcional à condutância, mais tensões serão produzidas na saída do circuito divisor quando o LDR for exposto à luz e vice-versa.

Então essa tensão de saída do divisor é alimentada na entrada da porta NOT do inversor Hex 4049 IC. Portanto, quando a intensidade da luz for baixa sobre o LDR (o que significa escuro), a saída do divisor será baixa. Como resultado, o pino 2 do IC da porta NOT fica alto e o LED conectado à saída é ativado. Em palavras simples, sempre que o LDR é exposto ao feixe de luz, a resistência do LDR aumenta e isso faz com que o inversor Hex IC 4049 produza um som no buzzer.

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Aplicações do Olho Eletrônico

O olho eletrônico geralmente é um fotorresistor que acende a luz quando escurece. Você pode usar o olho eletrônico no local onde precisa operar um dispositivo quando estiver escuro e não houver luz e desligar automaticamente quando o feixe de luz atingir a superfície do LDR. Este recurso pode ser muito útil em diversas aplicações na vida diária:

• Pode ser usado como indicador automático de convidados na porta de escritórios, escolas, faculdades e apartamentos.
• Pode ser usado em sistemas controlados por segurança.
• Isso pode ser usado em rodovias como contador de veículos, para contar o número de veículos
• Pode ser usado em máquina de embalagem automática em indústrias e fábricas para embalar materiais que são fabricados
• Pode ser usado em câmeras para determinar automaticamente a abertura e a postura adequadas

Resumo

O circuito ocular eletrônico é de grande utilidade e pode ser montado usando componentes eletrônicos econômicos. Usamos alguns componentes eletrônicos simples para projetar o circuito. Usamos dois componentes principais, LDR e inversor hexadecimal IC 4049 em nosso projeto. O funcionamento e a função de ambos os componentes estão bem descritos no artigo para que você entenda o funcionamento de ambos os componentes no projeto de circuito de olho eletrônico. Esperamos que você seja capaz de projetar o circuito do “olho eletrônico” por conta própria usando as informações fornecidas na discussão acima.

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