يمكن استخدام دائرة مصيدة الضوء LED الشمسية للحشرات لجذب الحشرات ليلاً وإبقائها منخرطة في مصدر الضوء. هذا الإلهاء الناتج عن ضوء LED سوف يمنع الحشرات من الطيران نحو المحاصيل وينقذ المحاصيل من هذه الآفات الضارة.

تم طلب تصميم الدائرة من قبل السيد فيرما، كما هو موضح أدناه:

مواصفات التصميم

يقوم الجهاز بتشغيل ضوء LED تلقائيًا عند الغسق لمدة 2-4 ساعات ويجذب الحشرات الضارة في حقل المحاصيل.

يحتوي الجهاز على لوحة شمسية صغيرة بقدرة 3 وات لشحن البطارية.
يقوم هذا بشحن بطارية بسعة 1500 – 1800 مللي أمبير خلال النهار.
عند الغسق، يضيء الجهاز شريط LED بقدرة 1-3 واط، باستخدام طاقة البطارية.
يظل الضوء قيد التشغيل لمدة ساعتين أو 3 ساعات أو 4 ساعات (يمكن اختياره من خلال مفتاح صغير) ثم ينطفئ.

يجب ألا يقوم الجهاز بشحن البطارية بشكل زائد، ولا يسمح باستنزافها إلى ما دون مستوى معين لإطالة عمر البطارية.

يجب أن يحتوي الجهاز على مفتاح لتشغيل وإطفاء الأضواء يدويًا.

يجب أن يستخدم الجهاز مكونات منخفضة التكلفة لأنني بحاجة إلى نشر العديد من هذه الأجهزة.

يجب أن يكون الجهاز مقاومًا للطقس بشكل أساسي حيث سيتم نشره في المجال المفتوح.

سيركويت دسكريبتيون

يوضح الشكل التالي مخطط الدائرة الكامل لدائرة مصيدة الحشرات ذات الضوء الشمسي LED المزودة بمؤقت.

رسم تخطيطي لدائرة مصيدة ضوء الحشرات لحماية المحاصيل

قائمة الاجزاء

جميع المقاومات 1/4 واط 5% CFR
R1، R2 = 120 أوم
R3 = 1 كيلو
R4، R6 = 4.7 ألف
R5، R11 = 10 ألف
R7, R8, R10 = 100k
R9 = 2.2 ميج
R12 = 1 كيلو
P1 = 4.7 كيلو محدد مسبقًا
P1 = 1 ميجا مسبقة الضبط أو الوعاء
C1 = مكثف 2 فائق التوهج/25 فولت غير قطبي
أشباه الموصلات
D1، D2 = 1N5402 الثنائيات
D3 = 1N4148
Z1 = 6.9 فولت 1 واط زينر ديود
T1 = TIP32 الترانزستور
T2، T3، T4، T5 = الترانزستورات BC547
T6 = TIP122 Transistor
LED = شريط LED 3 وات
IC1 = IC LM317
IC2 = IC 4060
البطارية = 7.4 فولت 2000 مللي أمبير ليثيوم أيون
اللوح الشمسي = 12 فولت 1 لوح شمسي

اقرأ أكثر: صنع دائرة صاعق الطفيليات

بالإشارة إلى الرسم البياني أعلاه، يمكن فهم مراحل عمل دائرة مصيدة الحشرات LED الشمسية من خلال النقاط التالية:

منظم الطاقة الشمسية وشاحن البطارية

يتم توصيل D1 بالخط الموجب للوحة الشمسية، والذي يحمي الدائرة من انعكاس قطبية اللوحة الشمسية العرضي.

“برنامج تعليمي لتحويل رقمي إلى تناظري ”

تم تكوين IC1 وهو IC LM317 كـ منظم جهد الألواح الشمسية . يوفر خرج تيار مستمر منظم ومستمر لشحن البطارية.

يتم ضبط الإعداد المسبق P1 بحيث يكون الإخراج عبر البطارية أقل بقليل من شحن كامل مستوى البطارية، مما يضمن عدم شحن البطارية أكثر من اللازم.

يجب أن تكون البطارية الموصى بها لهذا المشروع بطارية ليثيوم أيون بقدرة 7.4 فولت وسعة 2000 مللي أمبير في الساعة.

بالنسبة لبطارية Li-Ion بقدرة 7.4 فولت، سيكون مستوى الشحن الكامل حوالي 8.4 فولت. لذلك يمكن تعديل P1 لتوليد حوالي 8.2 فولت عبر أطراف البطارية.

وبدلاً من ذلك، يمكن ببساطة استبدال الإعداد المسبق P1 بمقاومة ثابتة محسوبة تمكن الجهد عبر البطارية من أن يكون بدقة 8.2 فولت.

يتم الحفاظ على مستوى الشحن الكامل منخفضًا عن عمد لضمان عدم شحن البطارية أبدًا.

مراقبة انخفاض البطارية وانقطاعها

يشكل الترانزستور T1 مع الترانزستور T2 وثنائي زينر Z1 المستوى المنخفض مراقبة البطارية ومرحلة القطع.

طالما أن جهد البطارية أعلى من قيمة زينر Z1، فإن T2 يظل موصلًا مما يسمح لـ T1 أيضًا بالبقاء موصلًا.

اقرأ أكثر: شرح 2 دوائر مضرب البعوض

يتيح ذلك لـ T1 توفير الطاقة لبقية الدائرة المتصلة على جانب المجمع الخاص بها.

في حالة انخفاض جهد البطارية إلى ما دون المستوى الحرج أو أقل من قيمة Z1، يتم إيقاف تشغيل Z1 ويقطع مصدر الإمداد الأساسي إلى T2.

يتوقف T2 الآن عن التوصيل مما يؤدي بدوره إلى قطع توصيل T1.

بمجرد إيقاف تشغيل T1، يتم إيقاف تشغيل الدائرة بأكملها لمنع أي استنزاف إضافي أو أكثر من التفريغ من البطارية.

دائرة كشف الظلام

يشكل T3 وT4 كاشف الظلام لدائرة مصيدة ضوء الحشرات. حتى حلول الليل أو طالما أن جهد اللوحة الشمسية أعلى من 0.6 فولت، يظل T3 موصلاً مما يتسبب في بقاء T4 مغلقًا.

أثناء إيقاف تشغيل T4، فإنه يبقي المؤقت IC 4060 معطلاً.

دائرة الموقت

تم إنشاء قسم المؤقت حول IC2 وهو المعيار مؤقت 4060 مذبذب إيك.

طالما ظل الترانزستور T4 مغلقًا (حتى حلول الظلام)، يتم تثبيت الطرف رقم 12 من IC2 عاليًا عبر R8.

بمجرد أن يحل الظلام بدرجة كافية ولا تنتج اللوحة الشمسية أي جهد كهربائي، يتم إيقاف تشغيل T3، ويتم تشغيل T4.

مع تشغيل مفتاح T4، يتم تأريض المنفذ رقم 12 لـ IC2 مما يؤدي إلى تنشيط IC2 وتبدأ ساعته الداخلية في العد.

يبقى طرف الخرج رقم 3 لـ IC2 عند المنطق 0 بينما يقوم IC بالعد، خلال هذه الفترة يظل الترانزستور T5 في وضع إيقاف التشغيل مما يؤدي إلى تشغيل T6. يقوم T6 الآن بتشغيل مصباح LED.