Dag/nattutlöst automatisk dörrlåskrets

Inlägget förklarar en enkel dag- och nattutlöst automatisk dörrlåskrets, som kan användas för att autonomt låsa upp en kenneldörr under dagen och låsa den när natten börjar.

Idén efterfrågades av en ivrig läsare av denna blogg, Mr. Norman, enligt nedan.

Designförfrågan och specifikationer

Jag arbetar på en krets för att driva ett linjärt ställdon.

Jag har kopplat in en mekanism för att översätta ställdonets linjära rörelse till en rotationsrörelse. När ställdonet trycker roterar en 18 mm länkage 90 grader som driver en spärrstång för att låsa en hund dörr.

Tanken är att låta hundarna gå ut när dagsljus inträffar och att spärra dörren under natten. Den måste ha en engångsoperation för att förhindra linjärt ställdon från att brinna upp.

Kretsen är tänkt att driva det ena reläet i dagsljus och det andra reläet i mörker vilket är tänkt spärr och lås upp hunddörren genom att driva en fordonsdörrsolenoid.

Kretsbeskrivning

Det fullständiga kopplingsschemat för den dag/natt-utlösta automatiska dörrlåskretsen visas i följande bild.

Kretsens funktion kan förstås med följande punkter:

Dagens ljus och mörkerdetektor är konfigurerad runt de två BC547-transistorerna och LDR-kretsen.

Under dagtid LDR motståndet är lågt vilket gör att vänster sida BC547 förblir påslagen. På grund av detta är den högra sidan av BC547-basen jordad och den stängs av.

Ovanstående situation håller också det övre DPDT-reläet avstängt med dess kontakter vilande i N/C-lägena.

Med de övre DPDT-reläkontakterna vid N/C-kontakterna håller det nedre reläet också avstängt och dess kontakter förblir också i sitt N/C-läge.

Eftersom fordonets solenoid är konfigurerad med N/O-kontakterna på det nedre reläet, förblir den också inaktiverad i det aktuella läget.

I detta avstängda tillstånd är push-pull-solenoiden initialt inställd så att den stannar i det indragna läget, vilket innebär att dess axel dras inåt.

I detta indragna läge tillåter den den fästa dörrlås (spärr) för att vara i öppet tillstånd.

Följaktligen förblir hela kretsen inaktiverad under dagtid, vilket gör att dörrspindeln kan förbli olåst.

Nu, under kvällstid när det börjar bli mörkare, ökar LDR-motståndet. Slutligen når den en punkt där ingen spänning kan nå basen på vänster sida BC547 och den stängs av.

Så snart den vänstra sidan BC547 stängs AV, slås den högra sidan BC547 PÅ via 10k förspänningsmotståndet, vilket gör att det övre DPDT-reläet aktiveras.

Kontakterna på det övre reläet skiftar nu till sina N/O-kontakter vilket orsakar en polaritetsändring för spänningen vid dess N/O-kontakter.

Vid det här laget händer två saker samtidigt.

Den ändrade spänningspolariteten vid det övre reläets N/O-kontakter sänder en momentan matning till det undre DPDT-reläets spole.

På grund av denna momentana matning aktiveras det nedre reläet så att dess kontakter nu skiftar mot N/O-kontakterna.

Sedan solenoid spärren är konfigurerad med dessa N/O-kontakter på det nedre reläet, solenoiden får nu erforderlig matning och den triggar PÅ vilket gör att dess axel skjuter och trycker utåt.

Ovanstående operation orsakar den bifogade dörrlås spindeln för att låsas.

Det nedre reläet förblir påslaget endast tillfälligt, kanske i en sekund eller två, tills de två 1000uF kondensatorerna är fulladdade. När detta händer slås det nedre reläet snabbt AV och återgår till sina N/C-kontakter, vilket bryter matningen från solenoidterminalerna. Detta är viktigt, eftersom en kontinuerlig tillförsel över solenoidtrådarna skulle värma upp enheten och bränna dess motorlindning.

Så under natten förblir kenneldörren låst och säkrad.

Nästa dag upprepas cykeln men på motsatt sätt. I dagsljus stängs det övre reläet AV så att dess kontakter återgår till sitt N/C-läge.

Detta orsakar återigen en polaritetsväxling för det nedre reläet och solenoiden så att solenoiden nu får en momentan matning med motsatt polaritet.

Denna ändrade polaritet hos matningen över solenoidtrådarna får dess motor att rotera bakåt så att dess axel nu dras tillbaka och dras inåt.

Ovanstående åtgärd gör att kenneldörren omedelbart låses upp.