Automatisch schakelschema en bediening van de badkamerlichtschakelaar

Hoe maak je een automatische lichtschakelaar in een toiletruimte?

Telkens als we onze wasruimte binnenkomen, doen we de lichten aan en doen ze uit wanneer we weggaan. Maar soms vergeten we het licht en andere apparaten uit te doen als we uit de wasruimte komen. Door deze domme fouten verspillen we elke dag veel elektriciteit en het verkort ook de levensduur van de lamp. We zouden dus een apparaat moeten maken dat automatisch de badkamerverlichting kan in- en uitschakelen. Wij bieden u de oplossing voor dit probleem door een circuit te maken dat automatisch de lichten kan aanzetten wanneer iemand de wasruimte binnenkomt en de lichten uitdoet wanneer iemand de wasruimte verlaat. De voordelen van dit circuit zijn dat de persoon zich geen zorgen hoeft te maken over verspilling van elektriciteit. Ook hoeft de persoon zich geen zorgen te maken over de elektriciteitsrekening, omdat dit het stroomverbruik zeker zal verminderen. Om deze reden gaan we een eenvoudige automatische lichtschakelaar voor de badkamer ontwerpen of andere gerelateerde kamers waar dat nodig was.

• Gerelateerde post:automatische deurbel met objectdetectie door Arduino

Vereiste componenten

• LM741 Op-Amp IC
• CD4017 Decenniumteller IC
• BC558 PNP-transistor
• Reed-schakelaar met magneet
• Gloeilamp
• 5V relaismodule
• Twee 10k weerstanden
• 100Ω weerstand 
• 820Ω weerstand
• Draden aansluiten

Automatisch schakelschema voor badkamerlichtschakelaar

Het schakelschema van dit apparaat bestaat uit twee hoofdcomponenten:Operational Amplifier IC LM741 en Decade Counter IC CD4017. Het ene uiteinde van de reed-schakelaar is aangesloten op de +5V-voeding, terwijl het andere uiteinde is aangesloten op de basis van de BC558 PNP-transistor. De collector is aangesloten op de +5 volt en de emitter is aangesloten op de niet-inverterende ingang van de operationele versterker. De uitgangspin van de LM741 is verbonden met de klokpin van CD4017. Pin 2 is de uitgangspen van de CD4017 die is verbonden met de ingangspen van het relais. Pin 4 van de CD4017 is verbonden met de RESET-pin van de CD4017.

• Gerelateerde post: Smart Home Automation-systeem - Circuit- en broncode

Voordat ik verder ga in het project, zal ik u informeren over de componenten die we gaan gebruiken in het automatische lichtschakelaarcircuitproject.

Reed-schakelaar met magneet

Reed-schakelaar is een elektromagnetische schakelaar die wordt gebruikt om de stroom in een circuit te regelen. In dit project wordt reed-schakelaar gebruikt om het openen en sluiten van de poort te detecteren. Het bevat een kleine magnetisch gevoelige schakelaar die wordt onderworpen aan een kleine magnetische kracht die de schakelaar in- of uitschakelt. De reed-schakelaar bestaat uit twee of meer ferro-rieten. De schakelaar is omhuld met een kleine glazen buisachtige envelop. De tongen worden gemagnetiseerd en bewegen samen of scheiden wanneer een magnetisch veld naar de schakelaar wordt bewogen.

Er zijn twee soorten reed-schakelaars:normaal open en normaal gesloten. In de normaal gesloten schakelaar raken elkaar in eerste instantie niet aan en wanneer deze in contact komt met een magneet, trekt deze het ene riet naar het andere en voltooit het circuit. De werking van een normaal gesloten circuit is het tegenovergestelde. Aanvankelijk zijn de twee rieten met elkaar verbonden en wanneer een magneet in contact wordt gebracht met de rieten, worden twee rieten gescheiden. Deze reed-schakelaar wordt in de poort geïnstalleerd om het openen en sluiten van de schakelaar te detecteren.

LM741 Op-Amp IC

LM741 is een operationele versterker-IC, een DC-gekoppelde elektronische spanningsversterker met hoge versterking. Het heeft slechts één operationele versterker die wordt gebruikt om twee signalen te vergelijken die inverterend en niet-inverterend zijn. Meestal hebben operationele versterkers een hogere DC-versterking, daarom kunnen ze worden gebruikt als spanningsversterker en om wiskundige bewerkingen in verschillende circuits uit te voeren.

• Gerelateerde post: Automatisch LED-noodverlichtingscircuit

Pinout van LM741:

Dit operationele versterker-IC wordt gebruikt als een comparator-IC in de wiskundige circuits. Als de spanning op de niet-inverterende ingang (+) hoger is dan de inverterende ingang (-), dan is de uitgang van de operationele versterker HOOG. Als de spanning op de niet-inverterende ingang (+) lager is dan de inverterende ingang (-), dan is de uitgang van de operationele versterker LAAG.

LM741 IC heeft verschillende toepassingen in elektrische circuits zoals comparator, DC-versterker, integrator, differentiator, optelversterkers, multivibrator, actieve filters en algemene feedbacktoepassingen.

• Gerelateerde post:Automatische nachtlamp met Arduino

CD4017 Decade Counter IC

De CD4017 is een CMOS-decadeteller-IC. CD4017 wordt gebruikt voor teltoepassingen met een laag bereik. Dit IC kan tellen van nul tot tien (de decade count). De voedingsspanning van dit IC ligt tussen 3 en 15 volt en is ook compatibel met transistorlogica (TTL). De kloksnelheid van CD4017 is 5 MHz,

Gerelateerde berichten: 

• Soorten digitale synchrone teller
• Typen van digitale asynchrone teller (rimpelteller)

Deze IC wordt voornamelijk gebruikt in teltoepassingen en zet 10 uitgangen achtereenvolgens aan in een vooraf gedefinieerde tijd en reset de telling wanneer nodig. Het geeft de status van de telpen aan met behulp van de draagpen. Dit IC bevat 10 uitgangspinnen variërend van Q0 tot Q9. De CD4017 IC werkt van 3 volt tot 15 volt, maar wordt over het algemeen gevoed op 5 volt op VDD-pin en geaard op Ground-pin van het IC. Het IC verhoogt de teller van 0 tot 9 (Q0 tot Q9) elke keer dat het een hoge puls van de klokpen waarneemt.

Gerelateerde berichten: 

• Ring Counter &Johnson Counter – Constructie &Bediening
• Teller en soorten elektronische tellers

Deze reeks kan worden onderbroken door RESET- en Clock Enable-pinnen. Standaard zijn beide pinnen geaard, maar als we RESET pin HOOG maken, begint het tellen weer vanaf nul, bijvoorbeeld als de telling op pin 5 staat en als we op dit punt HIGH RESET maken, dan komt de teller op pin 0. Als we Clock Enable pin maken, pauzeert het tellen op dat punt, bijvoorbeeld als we de Clock Enable HOOG maken toen de teller op pin 5 stond, dan pauzeert en stopt de teller op pin 5.

• Gerelateerde post: Automatisch bewaterings- en irrigatiesysteem voor planten - circuit-, code- en projectrapport

Pinout van CD4017-teller :

Deze CD4017 IC heeft veel toepassingen in afstandsmetingen, auto's, medische elektronica. Dit wordt meestal gebruikt als teller in binaire teller of binaire decoder. Dit IC wordt ook gebruikt in LED-matrix, LED-chaser en andere LED-projecten.

• Gerelateerde post: Automatisch regelsysteem voor straatverlichting met LDR en transistor BC 547

BC558 PNP-transistor

BC558 is een PNP-transistor waarin de collector en emitter voorwaarts zijn voorgespannen. Wanneer de basispin op de grond wordt gehouden en wordt geopend (omgekeerd voorgespannen) wanneer een signaal wordt geleverd aan de basispin. Dit is hoe een NPN-transistor verschilt van een PNP-transistor. Het wordt gebruikt in schakel- en versterkertoepassingen.

De versterking van deze PNP-transistor ligt in het bereik van 110 tot 800. De piekstroom die door de collectorpen zou kunnen vloeien is 200mA, dit gecombineerd met de hoge versterkingswaarde die ervoor zorgt dat het is een ideale keuze voor toepassingen voor audioversterking. Het wordt ook gebruikt als aanvulling op de transistors BC546 tot BC550. Er is een vaste gelijkspanning nodig om de terminal in het respectieve gebied van zijn karakteristieke curven te laten werken. De transistor laat een stroom van 100mA over de emitter en de collector in volledig voorgespannen toestand vloeien. Daarom wordt het gebied het verzadigingsgebied genoemd. De typische toegestane spanning over de collector-emitter of basis-emitter kan in het bereik van 200mV tot 900mV liggen. Wanneer de basis van de stroom van de transistor BC558 wordt verwijderd, wordt de transistor volledig uitgeschakeld en we noemen dat de transistor zich in het afgesneden gebied bevindt.

• Gerelateerde post: Volautomatische waterniveauregelaar met SRF04

Werking van de Automatisch Circuit lichtschakelaar badkamer

Sluit de schakeling zoals aangegeven in het schakelschema goed aan. De reed-schakelaar is bevestigd terwijl een magneet aan de muur is bevestigd om de status van de reed-schakelaar te veranderen. Dit betekent dat de reed-schakelaar altijd in gesloten toestand blijft wanneer de deur gesloten is en in de open toestand blijft wanneer de deur wordt geopend. Dus eerst opent u de deur en sluit u deze. Ondertussen verandert de status van de reed-schakelaar twee keer, een keer tijdens het openen en een tweede keer tijdens het sluiten van de deur. Het openen van de deur terwijl het resultaat is dat de operationele versterker HOOG wordt en vervolgens de deur sluiten, zal de operationele versterker in de LAGE toestand brengen. Dit verandert de status van de teller naar pin 2 die verder is verbonden met de uitgang van het relais en daarom gaan de lampjes branden.

Nadat je klaar bent met je werk in de wasruimte, open je de deur en daarna sluit je hem. Dit zal ook de stroom van de operationele versterker van HOOG naar LAAG veranderen. Daarom zal het de tellerstatus veranderen van pin 2 naar pin 4. Pin 4 is verbonden met de resetknop die de teller naar pin 0 brengt, waardoor het relais en dus de gloeilamp wordt uitgeschakeld. Dit is hoe de automatische lichtschakelaar werkt .

Op deze manier kun je een apparaat maken zoals een automatische aan/uit-lichtschakelaar die automatisch het licht van de badkamer kan in- en uitschakelen zonder menselijke tussenkomst.

Gerelateerde elektronische projecten:

• Regenalarmcircuit - Sneeuw-, water- en regendetectorproject
• Ideeënlijst voor laatstejaarsprojecten elektronica
• Ideeën voor projecten op het gebied van elektrotechniek voor ingenieursstudenten
• Eenvoudige en eenvoudige mini-projectideeën voor elektronica voor beginners
• Meer elektrische en elektronische engineeringprojecten