Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- products:beambot:uchitsya_reagirovat_na_svet [2026/02/14 17:48] – labuser29
+++ products:beambot:uchitsya_reagirovat_na_svet [2026/02/14 19:01] (текущий) – [Монтажная схема] labuser29
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
 <php>require($_SERVER["DOCUMENT_ROOT"]."/interactive/interactive.php");</php>
+~~NOCACHE~~
-=====11. BeamBOT учится реагировать на свет. Фоторезистор и делитель напряжения=====
+=====Умный светильник=====
-Мы обучили робота использовать датчики линии. Теперь научим реагировать на свет и соберем собственный датчик света.
-<WRAP center round info 60%>
+Пользуясь полученными в прошлых экспериментах знаниями, сконструируем умный светильник. Такое устройство могло бы управлять уличным освещением в автоматическом режиме. Когда на улице становится темно  — схема включает свет. А когда утром становится светло — выключает
-Способность реагировать на свет называется
-"фоторецепцией" и используется в целом классе BEAM-роботов. В живой природе, которой они подражают, фоторецепция - одно из основных фотобиологических явлений, в котором свет – источник информации.
-</WRAP>
+==== Схема эксперимента ====
+<php>pinlab_draw_picture("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme4");</php>
-Для этого потребуется фоторезистор – это резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от уровня освещенности. Если фоторезистор находится в темноте, то его сопротивление велико. Как только на него начинает попадать свет, его сопротивление снижается. Соберем следующую схему и увидим работу фоторезистора.
+В схеме светильника в нижнем плече делителя используется фоторезистор R5. Когда он оказывается в тени, его сопротивление возрастает. Следовательно,  возрастает и напряжение на средней точке делителя. В верхнем плече последовательно подключены подстроечный резистор R2 и два постоянных резистора R3 и R4 с сопротивлением 10 кОм.
-==== Схема эксперимента ====
+С помощью подстроечного резистора мы сможем изменять напряжение на средней точке делителя при постоянном уровне освещенности и тем самым производить регулировку устройства, задавая нужный нам уровень освещенности. Резисторы R3 и R4 очень важны, так как диапазона регулировки R3 не хватит, чтобы получить нужный результат.
-<php>pinlab_draw_picture("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme1");</php>
+Средняя точка делителя подключена к базе транзистора VT1. Транзистор, в свою очередь, управляет светодиодом VD1 с токоограничивающим резистором R1.
-~~NOCACHE~~
 ==== Таблица компонентов ====
-<php>pinlab_bom("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme1.mont");</php>
+<php>pinlab_bom("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme4.mont");</php>
 ==== Монтажная схема ====
-<php>pinlab_draw_instruction("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme1.mont");</php>
+<php>pinlab_draw_instruction("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme4.mont");</php>
-Если ты закроешь пальцем фоторезистор R1, то его сопротивление увеличиться, ток текущий по цепи уменьшиться и светодиод VD1 станет светиться слабее. Теперь можешь посветить фонариком фоторезистор, светодиод загорится ярче. Чтобы эффект был лучше виден поставь лист бумаги между светодиодом и фоторезистором. Поздравляем ты только что собрал свой первый датчик света! Но что, если мы захотим усилить реакцию на свет, регулировать при каком освещении загорается светодиод, или сделать наоборот – так чтобы светодиод загорался когда темно? А еще было бы неплохо сделать чтобы светодиод полностью гас, а не еле светился в «выключенном» состоянии как сейчас. Давай поэтапно разбираться как все это сделать.
-Как мы уже знаем для усиления тока и соответственно сигнала можно воспользоваться транзистором, для этого давай соберем следующую простую схему.
+Многие электронные схемы нуждаются в регулировке (настройке). Данная схема содержит подстроечный резистор (резистор с переменным значением сопротивления) специально для того, чтобы можно было отрегулировать схему, подобрать нужное значение сопротивления при котором происходит срабатывание схемы.
-<php>pinlab_draw_picture("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme2");</php>
+Например, если ты собираешь эту схему вечером при электрическом свете – это один уровень освещенности, если днем, когда солнце светит в окно, – другой. Да и параметры электронных компонентов могут немного отличаться от экземпляра к экземпляру.
-<php>pinlab_bom("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme2.mont");</php>
-<php>pinlab_draw_instruction("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme2.mont");</php>
-На этой схеме транзистор VT1 усиливает ток, проходящий через фоторезистор R2, и зажигает светодиод VD1. Если ты попробуешь закрыть фоторезистор или посветить на него, то заметишь, что светодиод стабильно горит и никак не реагирует на твои действия. Почему так? Сопротивление фоторезистора действительно сильно увеличивается, когда он в темноте, но не до бесконечности. Поэтому тока, который он через себя пропускает в условно «закрытом» состоянии, достаточно для полного открытия транзистора и соответственно зажигания светодиода на полную яркость. Получается такая схема нам не подходит.
-В следующих схемах нам потребуется новый электронный компонент – переменный резистор, по-другому его еще называют подстроечным, так как он применяется для настройки электронных схем.
-<php>pinlab_draw_picture("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/Trimmer");</php>
-Переменный резистор состоит из полукруглой пластины, покрытой веществом, имеющим электрическое сопротивление, и скользящего контакта с ручкой. У переменного резистора три вывода — два конца пластины (A и C) и скользящий контакт (B). Сопротивление между контактами меняется в зависимости от длины отрезка резистивной пластины от начала до скользящего контакта. Чем больше этот путь, тем выше сопротивление. Когда мы вращаем ручку по часовой стрелке сопротивление между контактами A и B увеличивается, а между B и С уменьшается. При вращении в обратную сторону всё, наоборот.
-Давай соберем схему чтобы в этом убедиться. На нашем роботе установлено два переменных резистора с удобными крутилками, которые мы будем использовать в наших схемах.
-<php>pinlab_draw_picture("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme3");</php>
-<php>pinlab_bom("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme3.mont");</php>
-<php>pinlab_draw_instruction("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme3.mont");</php>
-Резисторы R1 и R2 ограничивают ток через светодиод VD1. Если ты покрутишь переменный резистор R2, то светодиод будет менять свою яркость. Постоянный резистор R1 нужен так как переменный резистор R2 в крайнем положении имеет нулевое сопротивление и без него светодиод мог бы сгореть.
-С подстроечным резистором разобрались, теперь нужно понять, что такое резисторный делитель. Резисторный делитель — это два последовательных участка цепи, называемых плечами, сумма напряжений на которых равна напряжению питания. Плечо между минусом питания и средней точкой называют нижним, а другое — верхним.
-<php>pinlab_draw_picture("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/divider");</php>
-Резисторный делитель используется для деления напряжения. Например, если верхнее и нижнее плечи имеют одинаковые сопротивления, то напряжение на средней точке делителя равно половине напряжения питания. Такой делитель делит напряжение на 2. А если в качестве одного из резисторов в делителе использовать подстроечный, мы сможем регулировать напряжение в средней точке. Используя новые знания давай соберем новую версию схемы датчика света.
-<php>pinlab_draw_picture("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme4");</php>
-<php>pinlab_bom("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme4.mont");</php>
-<php>pinlab_draw_instruction("beambot/uchitsya_reagirovat_na_svet/scheme4.mont");</php>
-В схеме светильника в нижнем плече делителя используется фоторезистор R5, когда он оказывается в тени, его сопротивление возрастает, следовательно и возрастает напряжение на средней точке делителя. В верхнем плече последовательно подключены: подстроечный резистор R2 и два постоянных резистора R3 и R4 с сопротивлением 10 кОм. С помощью подстрочного мы сможем изменять напряжение на средней точке делителя при постоянном уровне освещенности и тем самым производить регулировку устройства. Резисторы R3 и R4 нужны так как диапазона регулировки R3 не хватит, чтобы получить нужный результат. Средняя точка делителя подключена к базе транзистора VT1. Транзистор, в свою очередь, управляет светодиодом VD1 с токоограничивающим резистором R1.
+Установи ручку подстроечного резистора в крайнее положение, при котором светодиод горит. Затем медленно поворачивай ее до тех пор, пока светодиод не погаснет. Теперь схема настроена включать светодиод при текущем уровне освещенности.
-Многие электронные схемы нуждаются в регулировке (настройке) перед применением. Данная схема содержит подстроечный резистор (резистор с переменным значением сопротивления) специально для того, чтобы можно было отрегулировать схему, подобрать нужное значение сопротивления. Почему это необходимо? Потому что уровень освещенности не постоянен. Например, если ты собираешь эту схему вечером при свете источника света на потолке — это будет один уровень освещенности, если при свете настольной лампы — другой, если днем, когда солнце светит в окно – третий. Да и параметры электронных компонентов могут немного отличаться от экземпляра к экземпляру.
+Если закрыть фоторезистор рукой, количество света уменьшится, а сопротивление фоторезистора увеличится,– через него будет проходить меньше тока, напряжение на базе транзистора увеличится. Транзистор откроется, а светодиод загорится.
-Выкрути ручку подстроечного резистора в крайнее положение, при котором светодиод горит. Затем медленно поворачивай ее до тех пор, пока светодиод не погаснет. Теперь схема настроена включать светодиод при текущем уровне освещенности. Если закрыть фоторезистор рукой — количество света, попадающего на фоторезистор, уменьшится, а его сопротивление увеличится. Поэтому через него будет проходить меньше тока и его будет уже недостаточно для открытия транзистора. Транзистор закроется, а светодиод погаснет.
 Поздравляем, тебе удалось собрать умный датчик света, который позволяет экономить электричество и включать освещения только когда темно. Но у получившегося у нас датчика есть очевидный недостаток – узкий диапазон регулировки, а также нет четкого включения/выключения. В следующем эксперименте мы познакомимся с микросхемой, которая позволит исправить это.
@@ Строка 72: / Строка 36: @@
 <WRAP round tip>
 Экспериментируй:
-  * Попробуй убрать из последней схемы резистор R4.
+  * Попробуй убрать из схемы резистор R4.
   * Поменяй местами верхнее и нижнее плечо делителя, что изменилось в работе схемы?
 </WRAP>
 ----
-[[products:beambot:osvaivaet_ezdu_po_linii|☚ Предыдущий ]] |
+[[products:beambot:u_div|☚ Предыдущий ]] |
 [[products:beambot|Содержание]] |
 [[products:beambot:treniruet_reakciyu_na_svet| Следующий ☛]]