Bewegungsmelder

1 1 0 .187
B ewe g un g s m el der
100k
180Ω
LM
358
100k
2,2µF
2,2µF
2,2µF
LDR
100k
180Ω
100k
100k
100k
100k
100k
LED
Taster
27kΩ
- - -
+
4,5V
-
+
Summer
Hinweis
Bei den OPITEC Werkpackungen handelt es sich nach Fertigstellung nicht um Artikel mit Spielzeugcharakter allgemein
handelsüblicher Art, sondern um Lehr- und Lernmittel als
Unterstützung der pädagogischen Arbeit.
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1
1. Sachinformation:
Art:
Verwendung:
Elektronischer Bausatz;
Im Werkunterricht für die 7. - 9. Jahrgangsstufe;
2. Materialkunde:
Elektronik - Bauteile:
Platine:
LED:
IC:
Widerstand:
Summer:
Schallwandler (wandelt Spannung in Schallwellen um)
nur mit Gleichstrom zu betreiben
Polung beachten!
LDR:
Light Dependend Resistor
(lichtabhängiger Widerstand - auch Photowiderstand);
durch Lichteinfall wird der Widerstand geringer,
beigefügte Kunststoffhülle über den LDR stülpen
Schaltlitze:
feiner, mehradriger und isolierter Leiterdraht (0,14 mm2);
Epoxyd- bzw. Hartfaserplatte mit kupferbeschichteten Leiterbahnen;
Grundplatte, auf welcher die Bauteile gelötet werden;
Light Emitting Diode
Halbleiter
Kathode (-): kurzer Draht, abgeflachte Seite
Anode (+): langer Draht
Integrated Circuit (integrierter Schaltkreis)
IC’s sind vollständige Funktionseinheiten mit vielen aktiven (Transistoren) und passiven (Dioden, Kondensatoren, Widerstände)
Schaltelementen die untrennbar voneinander untergebracht sind.
Ein IC kann 2 bis über 100000 Funktionen durchführen.
Einbaurichtung beachten (Kerbe oder Punkt)!!!
steuert den Stromfluß (großer Widerstand = kleiner Strom; kleiner
Widerstand = großer Strom)
durch Farbcode markiert: 180 Ω: braun - grau - braun
27 kΩ: rot- violett - orange
100 kΩ: braun - schwarz - gelb
ELKO:
Lötnagel:
Bronzeband:
Bearbeitung:
Elektrolyt Kondensator,
speichert elektronische Ladungen,
Polung beachten!! (Minuspol sichtlich markiert, verschiedene Bauformen möglich)
Versilberter Drahtstift;
für Steckverbindungen oder zum Anlöten von Teilen
Hart, gut stromleitend,
zur Herstellung eines Schalters
Bauteile werden auf die Platine gelötet;
Überstehende “Beinchen” der Bauteile abschneiden;
Achtung!Bauteile können durch Überhitzen zerstört werden!
(evtl. Wärme mit der Zange abführen)
Oberfläche:
3. Werkzeuge:
löten:
2
Elektr. Bauteile werden nicht weiter behandelt
zum Löten einen Lötkolben 15 - 30 W mit feiner Lötspitze verwenden;
bei den Lötarbeiten einen Platinen-Assistenten verwenden oder die
Platine in den Schraubstock einspannen (man hat beide Hände frei);
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4. Stückliste:
Bezeichnung
Wert/Typ/Maße
Menge Abbildung / Teile-N° Schaltzeichen
Summer
mit Pulston
1-2 V
1
LED
rot, ø 5mm
1
Widerstand
180 Ω
2
Widerstand
27 kΩ
1
Widerstand
100 kΩ
8
ELKO
2,2 µF
3
LDR
1
IC-Fassung
8-polig
1
IC
LM 358 N
(Operationsverstärker)
1
Schaltlitze
0,5 m
1
Kunststoffrohr 20 mm
1
Lötnägel
ø 1 mm
5
Bronzeband
5,5 x 50 mm
1
Platine
geätzt, gebohrt
verzinnt
1
Internationaler Farbcode
zur genauen Bestimmung des einzelnen Kohleschicht-Widerstandes
Farbring
1. Ring
2. Ring
schwarz
0
0
braun,
1
1
rot,
2
2
orange,
3
3
gelb,
4
4
grün,
5
5
blau,
6
6
violett,
7
7
grau,
8
8
weiß,
9
9
gold
-
-
silber
-
-
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3. Ring/
Multiplikator
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
4. Ring/
Toleranz
Farbe:
braun 1%
rot 2%
gold 5%
silber 10%
ohne 20%
0,1
0,01
3
Schaltbild
+
LM 358
180 Ω
8
7
6
5
Taster
100kΩ
180 Ω
100kΩ
10 kΩ 150kΩ
27 kΩ
1
2
3
4
100kΩ
100kΩ
100kΩ
-
100kΩ
LDR
4,5 V
LED
+ 2,2 µF
Summer
+
2,2 µF
100kΩ
100kΩ
+ 2,2 µF
-
Funktionsbeschreibung:
An den Bewegungsmelder ist eine Betriebsspannung von 4,5 V anzulegen (Polung beachten).
Eine Bewegung vor dem LDR führt zu einer Alarmfunktion.
Das Herzstück des Bewegungsmelders ist ein Doppeloperationsverstärker. Der eine Teil des OP’s ist für die Erkennung
der Bewegung, der andere Teil für die Erhaltung der Alarmfunktion eingesetzt.
Beide Teile arbeiten hier als Schalter, d.h. der Ausgang des OP’s schaltet nach Plus, wenn die Spannung am Plus-Eingang höher ist als am Minus-Eingang und nach Minus wenn am Plus-Eingang eine niedrigere Spannung anliegt als
am Minus-Eingang. Der Spannungsteiler, in dem sich der LDR befindet ist so aufgebaut, daß die Spannung am PlusEingang des OP’s im Ruhezustand immer niedriger ist als am Minus-Eingang, d.h. der Ausgang = Minus.
Wird der LDR abgedunkelt, so erhöht sich die Spannung an beiden Eingängen des OP’s, jedoch am Minus-Eingang
langsamer, da diesem Eingang ein Kondensator 2,2 µF vorgeschaltet ist. Erfolgt die Abdunkelung entsprechend
schnell, so kann kurzfristig am Plus-Eingang eine höhere Spannung anliegen als am Minus-Eingang und der Ausgang
schaltet für diese Dauer auf Plus. Die zweite OP - Stufe speichert diesen Impuls und liefert dem Signalgeber die Betriebsspannung von 1,5 V.
Durch Tastendruck löscht man das Signal wieder.
Der Vorteil dieser Schaltung liegt darin, daß langsame Helligkeitsänderungen (tageszeitliche Schwankungen) nicht
wahrgenommen werden.
Durch Änderung des Parallelwiderstandes (10 kΩ.....150 kΩ) zum LDR kann die Schaltung den vorhandenen Lichtverhältnissen angepasst werden.
Bestückungsplan
Platinendraufsicht
180Ω
100k
100k
100k
100k
2,2 µF
2,2 µF
LM
358
2,2 µF
100k
100k
180Ω
LDR
100k
100k
LED
4,5 V
- - -
110.187
Taster aus Bronzeband
+
gelbes Kabel
Taster
27 kΩ
Layout (unten)
-
Lötnagel
-
+
Summer
4
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