明るさを感知して電源を切ったり、付けたりする機器は見た事あるでしょう。

たとえば街頭に立つ電灯は、暗くなると点灯し明るくなると消灯します。

あのようなものが簡単に作成できるとしたらとても便利な使い方ができます。

たとえば暗くなると足下を照らしてくれる足元ライトや、赤外線カメラ用の赤外線照射ライトを点灯させる場合に使えます。

また、考えかた次第では明るくなるとスイッチがon、暗くなるとスイッチがOFFになるとう工作物も作成できます。

 

さぁそれではどのような部品を使うかというとCDSという部品を使います。

↓下の写真がCDSセンサです。↓

cds CDSとは簡単に言うと光りセンサで、明るさによって抵抗値が変化する部品です。

正確には光りを感知すると抵抗値が下がる事をセンサとして利用します。

どのように使うかですが、任意の可変抵抗とCDSとを直列につなぎ一定の電圧を加えておきます。

cds CDSは光りがあたると抵抗値が下がり、明るくなるとCDSの抵抗値は上昇します。

図のように抵抗器とCDSによって電源電圧は分圧されます。

抵抗にかかる電圧は抵抗器の値に比例するので、図の様にCDSと並列に出力線を出しそれをトランジスタにつなげば、これで光りセンサが完成します。

トランジスタがonになるには電圧がおおよそ0.65V以上必要です。

その電圧が調節できるように分圧抵抗器を可変抵抗とするのがよいと思います。

 

  今回は秋月電子で買ったCDSを使いました。 Macron International Group Ltd. のCDSでCdS(硫化カドミウム)を使用した光センサーで、MI5527を使用しました。 人の目の特性に近い特性(緑色の光に対して高感度)を持っていますので、 各種明るさセンサーに最適です。との事です。

本当は 明るい時の抵抗値と暗い時の抵抗値がデータシートに記載されているはずなんですが、10Lux時の明抵抗値しか記載されていませんでした・・・   明抵抗値は中央値で42.5kΩだそうです。

 

実験してみました。

まずは室内の明かりで抵抗値を計測 DSC_0040

おおよそ2kΩでした。

 

 

  そしてCDSを手で覆って抵抗値を測定。 DSC_0041   こちらはデータシートどおり40kΩ程度でした。

 

 

じゃ回路を考えましょう。

回路図です。   夜間自動点灯装置 リレー駆動

簡単に回路の説明もしておきます。

 

まず電源を5VとしVCCとします。

そこから、直列にVR2とCDSで電圧を分圧します

CDSと並列にトランジスタを設置という流れです。

どの暗さでトランジスタがonするかは50KΩの可変抵抗で調節する仕様にしています。

ここで回路図に書かれているCDSの後の1KΩの抵抗と47μFのコンデンサがありますが、これはある一定のディレイ>>>つまりすぐに反応しないようにしています

これが無ければ、なにかが横切ってcdsに影がかかると瞬間的にトランジスタがonになってしまいます。

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  CDSの出力が短い時間の間にonになったりOFFになったりするのを防ぐ役目になります。(無くても良いんですけどね)

 

  トランジスタのベースの前に設置された1KΩの抵抗はトランジスタの電流制限抵抗です。

 

たったこれだけで光りスイッチセンサの完成です。

 

そんじゃテスト回路作成。

 

最初はLEDを発光させる回路です。

DSC_0042

 

テスト動作試験実施

DSC_0043

CDSに入る光りを指で遮ると↓

DSC_0045

ぴかぁー!! 

 

      もっと電流を流せるようなトランジスタにしたり、on抵抗の小さいパワーMOSFET(発熱が少ない)なんかをスイッチング素子に使えますね。

 

 

パワーMOSFETを利用した回路図も載せておきます。

これで3Aなど大電流を使う機器もドライブできます。

 

 

個人的にはPチャネルタイプのFETが好きです。   夜間自動点灯装置NチャネルMOSFET駆動    NチャネルタイプのFET仕様

 

 

 

夜間自動点灯装置PチャネルMOSFET駆動

PチャネルタイプのFETを使った回路

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