전자공학 시대에 우리는 작업 흐름을 크게 단순화하기 위해 훌륭하게 작동하는 여러 전자 장치와 기계를 항상 접하게 됩니다. 의심할 여지 없이 전자 장치는 많은 인력과 불필요한 노력을 절약하고 있습니다. 이 기사에서는 마술 눈으로 널리 알려진 "전자 눈"회로에 대해 설명합니다. 이 회로는 빛의 존재를 자동으로 감지하고 그에 따라 회로를 작동시키는 장치에 사용할 수 있습니다. 전자안경의 동작을 보다 명확하게 이해할 수 있도록 회로에 사용되는 주요 부품의 특징도 설명했습니다.
전자 눈 회로는 빛의 존재를 감지하기 위해 광검출기를 사용합니다. 그런 다음 이 장치는 빛의 강도에 따라 어두워지면 조명을 켜고 그 반대도 마찬가지입니다.
장치가 자동으로 작동할 수 있으므로 장치를 수동으로 전환할 필요가 없으므로 인력이 절약됩니다. 우리의 전자 눈 회로에서 우리는 회로에 떨어지는 빛의 존재를 감지하기 위해 LDR(Light Dependent Resistor)을 사용했습니다.
전자 눈 회로의 설계 프로세스를 시작하기 전에 회로의 두 가지 주요 구성 요소, 즉 LDR 및 IC 4049(NOT Gate Buffer)의 작동 및 기능에 대해 논의하겠습니다.
LDR은 빛의 유무를 나타내는 데 사용됩니다. 빛의 강도가 매우 낮으면(어두움) LDR의 저항이 매우 높습니다. LDR은 빛에 노출되자마자 빛의 세기에 따라 저항이 크게 떨어집니다. 그러나 LDR의 저항은 빛의 세기에 반비례합니다. 따라서 빛의 강도가 높을수록 전압 강하가 커집니다. LDR은 재료에 따라 내장형 포토레지스터와 외재형 포토레지스터의 두 가지 유형이 있습니다.
파장 :LDR은 특정 파장 범위에서 민감하지 않습니다. 포토레지스터의 감도는 빛의 파장에 따라 달라집니다. 외부 LDR은 일반적으로 더 긴 파장의 빛을 위해 설계되었습니다.
감도 :LDR은 포토컨덕터나 포토다이오드에 비해 감도가 낮습니다. 빛의 감도를 일정하게 유지하더라도 온도 변화로 인해 장치의 저항이 계속 변할 수 있습니다. 이것이 LDR이 정확한 광도 측정에 적합하지 않은 이유입니다.
지연 시간 :LDR에서는 조도 변화와 저항 변화 사이에 시간 지연이 있습니다. 이 현상을 저항 회복률이라고 합니다. 완전히 어두워진 후 빛이 가해지면 저항이 완전히 떨어지려면 일반적으로 어느 정도 시간이 걸립니다. LDR의 저항이 완전히 떨어지는 데 약 10ms가 소요되며 빛을 제거한 후 저항이 이전 값으로 다시 상승하는 데 최대 1초가 걸립니다.
광 종속 저항의 구성: 카드뮴 황화물 LDR을 제조하기 위해 고순도 황화카드뮴 분말과 불활성 결합 물질이 사용됩니다. LDR의 디스크는 표면 오염을 방지하기 위해 유리 봉투에 장착됩니다.
이제 전자 눈에서 LDR을 사용하는 방법에 대한 좋은 지식을 얻었습니다. 회로에 사용되는 두 번째 주요 구성 요소는 IC 4049입니다. IC와 그 작동에 대해 간략히 설명하겠습니다.
16진수 인버터 버퍼 IC라고도 하는 IC 4049는 높은 논리 수준을 낮은 수준으로 변환하는 데 사용됩니다. 4049 IC는 1mA의 정격 전류로 더 높은 입력 공급 전압을 가지므로 2개의 TTL 부하를 처리할 수 있습니다. IC 4049의 주요 응용 프로그램은 전압 증배기 회로를 만드는 것입니다. 구형파 발진기에도 사용할 수 있습니다.
이 16진 버퍼 IC는 낮은 논리 수준을 높은 수준으로 또는 그 반대로 변환합니다. 간단한 LED 손전등, 가로등 자동화 및 수위 표시기와 같은 많은 취미 프로젝트를 설계할 수 있습니다.
IC 4049의 핀 배치와 작동을 이해하려면 아래 표를 살펴보세요.
| 핀 번호 | 핀 이름 | 입력/출력 |
| 1 | VDD | – |
| 2 | 그라운드 | 출력 |
| 3 | A | 입력 |
| 4 | H | 출력 |
| 5 | B | 입력 |
| 6 | 나 | 출력 |
| 7 | C | 입력 |
| 8 | VSS | – |
| 9 | D | 입력 |
| 10 | J | 출력 |
| 11 | E | 입력 |
| 12 | K | 출력 |
| 13 | NC | – |
| 14 | F | 입력 |
| 15 | L | 출력 |
| 16 | NC | – |
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이제 IC 4049 및 LDR과 같은 두 구성 요소의 작동에 대해 잘 알고 있습니다. 이제 쉽게 구할 수 있는 전자 부품을 사용하여 전자 눈의 설계 프로세스를 시작하겠습니다. 아래의 구성 요소를 모아 전자 눈의 회로 설계를 시작하십시오.
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아래의 회로도와 같이 부품을 조립합니다. LDR과 IC 4049를 연결한다. 아래 그림과 같이 부저와 IC 4049를 연결한다. 4049 IC의 핀 1은 전원 공급 장치에 연결되고 핀 8은 접지됩니다.
출력에는 주로 높음과 낮음의 두 단계가 있으며 다른 중간 단계에는 있을 수 없습니다. 회로는 휴대용으로 만들기 위해 9v 배터리로 전원이 공급됩니다. 그러나 IC 4049는 6개의 독립적인 NOT 게이트로 구성되어 있지만 이 회로 설계에서는 하나의 NOT 게이트만 사용했습니다.
직렬로 연결된 LDR과 220k ohm 저항을 사용하여 전위 분배기 회로를 만들었습니다. 전압은 컨덕턴스에 정비례하므로 LDR이 빛에 노출되거나 그 반대의 경우 분배기 회로의 출력에서 더 많은 전압이 생성됩니다.
그런 다음 분배기의 출력 전압이 Hex 인버터 4049 IC의 NOT 게이트 입력에 공급됩니다. 따라서 LDR(어두움을 의미)보다 빛의 강도가 낮으면 디바이더의 출력이 낮아집니다. 결과적으로 NOT gate IC의 Pin 2가 High가 되고 출력에 연결된 LED가 활성화됩니다. 간단히 말해서 LDR이 광선에 노출될 때마다 LDR의 저항이 증가하여 Hex 인버터 IC 4049가 부저에서 소리를 냅니다.
전자 눈은 일반적으로 어두워지면 빛을 켜는 포토 레지스터입니다. 전자 눈은 어둡고 빛이 없을 때 장치를 작동해야 하는 장소에 사용할 수 있으며 광선이 LDR 표면에 닿으면 자동으로 꺼집니다. 이 기능은 일상 생활에서 다양한 응용 프로그램에서 매우 유용할 수 있습니다.
요점
전자 눈 회로는 유용하며 비용 효율적인 전자 부품을 사용하여 조립할 수 있습니다. 우리는 회로를 설계하기 위해 몇 가지 간단한 전자 부품을 사용했습니다. 우리는 프로젝트에서 LDR과 16진 인버터 IC 4049라는 두 가지 주요 구성 요소를 사용했습니다. 전자 눈 회로 프로젝트에서 두 구성 요소의 작동을 이해할 수 있도록 두 구성 요소의 작동 및 기능이 기사에 잘 설명되어 있습니다. 위의 논의에서 제공된 정보를 사용하여 "전자 눈" 회로를 스스로 설계할 수 있기를 바랍니다.
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