User manual

57
9.3 Světelná závora
Schmittův klopný obvod – viz kapitola „6.3 Schmittův klopný obvod (soumrakový spínač)“ – představuje
spojovací článek mezi analogovými a digitálními elektronickými obvody a vytváří jednoznačné stavy sepnutí
(zapnutí a vypnutí) v závislosti na úrovni analogového vstupního napětí. Stejnou funkci má také integrovaný
obvod NE555. Na obr. 9.6 vidíte zapojení, které reaguje na intenzitu okolního osvětlení.
Obr. 9.6: Použití interních komparátorů IO NE555 (světelná závora)
Bude-li hodnota odporu fotorezistoru nižší než 5 kΩ, pak bude napětí na komparátorech integrovaného obvodu
NE555 rovno 2/3 napájecího napětí. V tomto případě se výstup překlopí do stavu vypnutí. Překlopení výstupu
do stavu zapnutí nastane tehdy, jestliže bude napětí na komparátorech integrovaného obvodu NE555 rovno 1/3
napájecího napětí, což znamená vyšší hodnotu odporu fotorezistoru než 20 kΩ. Z tohoto důvodu vykazuje toto
zapojení vysokou hysterezi, to znamená, že se stavy přepnutí nacházejí v rozmezí intenzity osvětlení fotoodporu
v poměru 1 ku 4. Toto zapojení můžete použít jako světelnou závoru. Toto zapojení rozezná osoby, které svým
pohybem zastíní (přeruší) dopadající světelný paprsek na fotoodpor.
Obr. 9.7: Světelná závora
9.4 Modulace šířkou impulsů (vyšší jas LED při vyšší intenzitě okolního osvětlení)
Mnohé analogové ovladače používají velmi rychlou střídu impulsů výstupních signálů. Například stmívače
osvětlení používají k tomuto účelu rychlé rozsvěcování a zhasínání žárovky. Vysoká frekvence toho spínání
zajišťuje, že nevidíte vůbec žádné blikání žárovky. Modulace šířkou impulsů (pulse width modulation, PWM)
mění střídu impulsů (zapnutí a pauzu neboli vypnutí signálu).
Obr. 9.8: Modulace šířkou impulsů
58
Doba trvání nabití kondenzátoru s kapacitou 100 nF závisí na aktuální hodnotě odporu fotorezistoru. Doba
trvání vybití tohoto kondenzátoru je naopak stále stejná. Vyšší hodnota odporu fotorezistoru zvyšuje střídu impulsů
(pracovní cyklus impulsů) a tím průměrný jas svítivé diody. Současně se snižuje v tomto zapojení frekvence, což
však neuvidíte (svítivá dioda nebude blikat), jestliže bude tato frekvence vyšší než cca 50 Hz. Čím vyšší intenzita
světla bude ozařovat fotoodpor, tím jasněji bude zelená svítivá dioda svítit. Podobná zařízení se například používají
ke zvýšení a ke snížení jasu (kontrastu) displejů různých měřících přístrojů (i ručičkových) v automobilech podle
intenzity okolního osvětlení (k zajištění lepší čitelnosti naměřených hodnot).
Obr. 9.9: Osazení experimentální desky součástkami
9.5 Detektor lži
Tímto zapojením (viz obr. 9.10) můžete pobavit své přátele. Odpor pokožky rukou se mění v závislosti
na tom, jak je pokožka vlhká. Kdo lže, ten se většinou potí. Tento efekt lhaní (pocení pokožky) můžete svým
přátelům předvést akusticky. Oviňte volně okolo dvou prstů testované osovy dva odizolované vodiče (kabely)
– viz obr. 9.11.
Tyto vodiče vytvoří dotykový senzor (dotykové elektrody). Odpor vlhké pokožky bývá u člověka 10 kΩ až 100 kΩ
a je u každé osoby jiný.
Obr. 9.10: Detektor lži
Výstupní signál je odebírán přímo z kondenzátoru 10 nF. Tento signál má pilovitý průběh, protože není vybíjecí
proud kondenzátoru nijak omezen. Výšku tónu můžete změnit použitím kondenzátoru s různými kapacitami.
Tento kondenzátor můžete dokonce zcela vypustit, neboť se piezoelektrický akustický měnič chová rovněž
jako kondenzátor s kapacitou cca 20 nF.