Sirkuit Pendeteksi Cahaya:Cara Mudah Mendeteksi Cahaya
Sensor Cahaya
Apakah Anda ingin membangun proyek yang mendeteksi ada dan tidak adanya cahaya? Kemudian, akan membantu jika Anda memiliki sirkuit pendeteksi cahaya. Menariknya, ini adalah proyek mudah yang ramah pemula. Plus, perangkat dapat dengan mudah mendeteksi intensitas cahaya di suatu lingkungan. Selain itu, Anda dapat menggunakan rangkaian pendeteksi cahaya sebagai rangkaian kontrol. Namun tugas menjadi membingungkan ketika Anda harus memilih detektor cahaya yang paling sesuai.
Berita baiknya adalah:artikel ini mencakup semua yang Anda butuhkan tentang membangun sirkuit pendeteksi cahaya dan banyak lagi. Jadi, bertahanlah.
Apa itu Rangkaian Detektor Cahaya?
Sensor Cahaya
Detektor cahaya atau rangkaian sensor adalah perangkat yang mampu mendeteksi intensitas cahaya. Selain itu, perangkat menghasilkan sinyal keluaran yang menunjukkan kekuatan cahaya yang diukur.
Sensor cahaya dapat mengukur energi radiasi yang ada di setiap spektrum cahaya. Selain itu, alat ini mengukur frekuensi cahaya yang berbeda mulai dari:
- Cahaya inframerah
- Cahaya tampak
- Lampu ultraviolet
Sensor Cahaya Inframerah
Sumber:Pixabay
Detektor cahaya juga mengubah energi cahaya (terlihat atau tidak) menjadi sinyal keluaran listrik. Meskipun demikian, Anda juga dapat menyebut sensor cahaya sebagai "perangkat fotolistrik".
Apa lagi?
Menggunakan output listrik sirkuit sensor cahaya untuk mengontrol program lain dimungkinkan. Namun, sangat penting untuk memiliki sirkuit atau peralatan beban listrik seperti bola lampu, kipas angin, atau lampu jalan.
Jenis Sensor Cahaya
Sebelum membangun sirkuit pendeteksi cahaya Anda, penting untuk mengetahui sensor cahaya yang ideal. Ada dua kategori utama perangkat fotolistrik. Yang pertama menghasilkan listrik saat mendeteksi cahaya. Sebagai perbandingan, kategori kedua dapat mengubah beberapa sifat listrik.
Oleh karena itu, kami memiliki jenis sensor cahaya berikut:
Sel Pemancar Foto
Perangkat foto ini menghasilkan elektron bebas dari bahan peka cahaya seperti cesium. Sel foto-emisif hanya menghasilkan elektron ketika terkena proton dengan energi yang cukup.
Juga, tingkat energi yang dimiliki proton bergantung pada intensitas cahayanya. Oleh karena itu, semakin tinggi daya, semakin banyak energi yang akan diubah proton menjadi energi listrik.
Sel Foto-Volta
Sensor dengan sel fotovoltaik dapat menghasilkan energi listrik yang setara dengan energi cahaya yang diterimanya.
Plus, dua bahan semikonduktor yang digabungkan dapat menerima energi cahaya dan menghasilkan sekitar 0,5v. Selain itu, Selenium adalah sel fotovoltaik yang tersedia yang bekerja di sebagian besar sel surya.
Perangkat Persimpangan Foto
Fotodioda atau fototransistor adalah contoh khas perangkat sambungan foto. Perangkat ini menggunakan intensitas cahaya untuk mengontrol aliran lubang dan elektron melintasi PN-junction.
Desain perangkat sambungan foto berfungsi paling baik untuk aplikasi deteksi dan penetrasi cahaya. Selain itu, perangkat ini hanya merespons panjang gelombang dari panjang kejadian.
Sel konduktif foto
Sensor cahaya dengan sel fotokonduktif tidak menghasilkan listrik. Sebaliknya, mereka mengubah sifat fisiknya saat menerima energi cahaya.
Juga, fotoresistor adalah jenis umum dari sensor fotokonduktif. Dan itu mengubah hambatan listrik sesuai dengan perubahan intensitas cahaya. Dengan kata lain, fotoresistor dapat menggunakan energi cahaya untuk mengontrol aliran elektron dan arus yang mengalir melalui elektron.
Light Dependent Resistor (LDR) adalah sensor fotokonduktif lain yang umum digunakan. Dan LDR dapat mengubah hambatan listriknya dari ribuan Ohm menjadi beberapa ratus dengan adanya cahaya.
Resistor Bergantung Cahaya
Cara Kerja Sirkuit Detektor Cahaya
Ketika ada lampu insiden pada sensor LDR, itu mendapat resistansi rendah. Dengan demikian, beban yang terhubung ke sirkuit tidak akan mendapatkan daya yang cukup untuk mengaktifkan perangkat (yaitu, menjaganya dalam keadaan mati).
Jadi, saat gelap, resistansi LDR meningkat ke level yang memungkinkan arus mengalir melalui rangkaian. Akibatnya, transistor aktif. Dan ini membantu memasok daya yang cukup untuk memulai beban.
Menariknya, Anda dapat membalikkan cara kerja detektor cahaya. Artinya, Anda dapat menyalakan beban saat ada penerangan dan mematikannya saat tidak ada. Selain itu, memilih cara kerja detektor cahaya bergantung pada jenis aplikasi.
Proyek Sirkuit Pendeteksi Cahaya
Di bagian ini, Anda akan mempelajari cara membuat dua jenis sirkuit pendeteksi cahaya. Yang pertama adalah detektor cahaya yang menggunakan LDR dan OP-Amp. Kemudian rangkaian kedua adalah pendeteksi cahaya menggunakan LDR dan transistor.
Detektor Cahaya Menggunakan LDR dan Op-Amp
OP-Amp
Fitur utama dari LDR adalah bagaimana ia mengubah resistansinya tergantung pada intensitas cahaya. Oleh karena itu, fitur ini akan sangat membantu dalam proyek ini untuk mendeteksi cahaya dan menyalakan LED.
Plus, ketika rangkaian dipasangkan dengan Op-Amp dalam mode komparator – ini membantu menghasilkan output tinggi atau rendah dengan membandingkan tegangan. Berikut adalah komponen yang Anda butuhkan untuk rangkaian ini:
- LDR
- Menghubungkan kabel
- IC OP-Amp LM358
- Resistor 10 KΩ
- LED Putih
- Suplai Daya 9v
- Potensiometer 10 KΩ
- 220 Resistor
- Papan tempat memotong roti
Diagram Sirkuit
Diagram Sirkuit
Cara Membangun
Pertama, sambungkan terminal wiper Potensiometer 10 KΩ ke terminal pembalik Op-Amp. Kemudian, buat sambungan sambungan antara LDR dan Resistor 10 KΩ. Hasilnya, Anda akan membuat pembagi potensial yang mengumpankan output ke OP-Amp.
Juga, buat sambungan antara LED putih dan Resistor 220 . Kemudian, sambungkan catu daya 9v Anda ke sirkuit dan uji untuk melihat apakah berfungsi.
Saat Anda menyinari LDR, seharusnya resistansinya berkurang. Dan tegangan pembalik akan lebih tinggi dari tegangan non-pembalik, yang membuat LED mati.
Jika tidak ada incident light pada LDR, maka resistansinya akan lebih tinggi. Akibatnya, tegangan pembalik akan lebih rendah dari tegangan non-pembalik. Dengan demikian, output OP-Amp akan meningkat dan menyalakan LED.
Sirkuit Pendeteksi Cahaya:Detektor Cahaya Menggunakan LDR dan Transistor
Transistor BC547C
Jika Anda tidak memiliki OP-Amp untuk membangun rangkaian sebelumnya, Anda dapat menggunakan transistor sebagai gantinya. Di sini, satu transistor akan melakukan operasi pendeteksian cahaya.
Jadi, Anda bisa menggunakan pasangan Darlington untuk arus keluaran yang lebih terjamin. Tetapi dalam kebanyakan kasus, satu transistor sudah cukup. Berikut adalah komponen yang Anda butuhkan untuk rangkaian ini:
- Transistor NPN BC547
- Menghubungkan kabel
- LED Putih
- Suplai Daya 9v
- Resistor 10k Ohm
- Resistor 470 Ohm
- Papan tempat memotong roti
Diagram Sirkuit
Diagram Sirkuit
Cara Membangun
Pertama, hubungkan LDR Anda ke Breadboard dan basis transistor Anda ke salah satu pin LDR.
Kemudian, sambungkan LED Anda ke pin paralel di ujung Breadboard lainnya. Selanjutnya, Anda harus mengamankan resistor 470-ohm ke terminal positif LED (+ve) dan rel positif Breadboard.
Hubungkan resistor 10k Anda ke basis transistor dan rel negatif Breadboard (-ve). Selanjutnya, gabungkan beberapa jumper antara rel negatif Breadboard dan emitor transistor.
Terakhir, sambungkan catu daya 9v Anda (sebaiknya baterai 9v) ke Breadboard dan uji sirkuit Anda.
Cara Kerjanya
Proyek ini bekerja dengan tiga kondisi:cahaya penuh, cahaya sedang, dan tanpa cahaya.
Untuk kondisi cahaya yang lengkap, setiap penerangan yang terang pada LDR akan mengurangi resistansinya–menghasilkan cahaya redup dari LED. Jadi, dalam kondisi cahaya sedang, deskripsi LDR tingkat sedang akan menghasilkan cahaya sedang.
Selain itu, dalam kondisi tanpa cahaya, resistansi LDR meningkat. Oleh karena itu, ini menghasilkan cahaya terang pada LED. Selain itu, Anda dapat mengatur kecerahan LED dengan menyesuaikan resistor yang terhubung ke basis transistor.
Sirkuit Pendeteksi Cahaya: Aplikasi Rangkaian Sensor Cahaya
Sensor cahaya bekerja di berbagai aplikasi seperti sistem alarm keamanan, penghemat daya sensitif tinggi untuk lampu jalan, sistem kontrol untuk penerangan rumah, dan sistem penerangan jalan raya tenaga surya (untuk mati otomatis di siang hari).
Sistem Alarm Keamanan
Aplikasi lain termasuk peralihan otomatis untuk peralatan dan sistem pencahayaan untuk lemari dan lemari.
Sirkuit Pendeteksi Cahaya:Sakelar Pencahayaan Matahari Terbenam ke Matahari Terbit
Sakelar lampu STS menggunakan sirkuit sensor cahaya untuk mengontrol bebannya berdasarkan cahaya masuk pada LDR. Dan sakelar lampu STS bekerja secara berbeda dari aplikasi dan proyek lain yang tercantum di sini. Jadi, alih-alih transistor atau OP-Amp, sakelar lampu STS menggunakan IC timer 555 dalam mode bistable.
Dan ketika Anda menyalakan LDR, ia mengirimkan output ke IC timer 555 yang menggunakan TRIAC untuk mengontrol beban. Kemudian, sensor akan mengaktifkan roda gigi saat matahari terbenam dan memulainya saat matahari terbit.
Pembulatan ke Atas
Sirkuit sensor cahaya adalah proyek serbaguna dan mudah dalam elektronik dasar. Kami telah membahas secara ekstensif cara kerja LDR yang berbeda dan menunjukkan kepada Anda komponen yang diperlukan untuk menjalankan semuanya. Oleh karena itu, Anda dapat langsung mencoba proyek tersebut.
Menariknya, Anda dapat menggunakan LDR dengan OP-Amp, transistor, dan IC timer 555.
Lampu Jalan
Apakah Anda memiliki pertanyaan atau saran tentang topik? Jangan khawatir, Anda selalu dapat menghubungi kami, dan kami akan dengan senang hati membantu Anda.