[555Timer IC] CDS로 어두워지는 하늘를 감지하는 회로를 만들어보자...

▶ 회로설명 (circuit description) : 이번에는 CDS라는 재미있는 부품을 소개하겠습니다. 아시다시피 전자회로의 부품중에는 센서(sensor)라고 불리우는 종류가 있습니다. 센서란 자연의 여러가지 물리/화학적 변화를 전기신호로 변환해 주는 (전기/전자)부품을 의미합니다.
짐작하시겠지만, 두뇌에 해당하는 마이컴이나 컴퓨터, 여러가지 전자회로만으로는 실질적으로 의미있는 일을 수행하기 어렵습니다. 인간(人間)도 마찬가지지요. 오감(五感)과 근육과 뼈로 이루어진 입과 손발이 없다면... 달랑 머리만으로 사람이라 말하기 어렵겠지요? ㅎㅎㅎ
정리하면, 우리 인간의 오감(보고, 듣고, 냄새맡고, 맛보고, 촉감으로 느끼는...)에 해당하는 역할을 담당하도록 개발된 부품종류를 센서(sensor)라고 부릅니다. 현대문명의 발전은 센서의 발달수준과 병행한다고 해도 과언이 아닐 것입니다. ^^

이번 회로에서는 여러가지 센서(sensor) 가운데 빛과 관련된 센서중의 하나인... CDS를 사용합니다. CDS는 빛의 세기를 감지할 수 있는 소자(素子)로, 값이 저렴하고 사용이 간단해서 널리 사용되는 부품입니다. ^^
※ CDS는 황화카드늄셀의 약자로, 표면에 입사되는 빛의 세기에 따라 저항이 작아지는 특성을 가진 물질을 사용하여 만들어집니다. 빛의 세기가 저항의 크기로 변환되므로, 변화한 저항값을 적절히 이용할 수 있는 부가 회로가 필요해 집니다.
※ CDS는 저항과 마찬가지로 극성이 없습니다. 둥근 판 아래에 2 개의 긴 리드가 달려 있으며, 원판의 직경에 따라 2-3 종류가 시판되고 있습니다. (아래 사진참조) ^^

▶ 회로도 (The circuit diagram) : 일몰 경보기 회로

▶ 회로동작 설명 (circuit operation) : 회로도에 보면 555의 4 번 리셋(reset) 단자가 R3와 cds1의 연결점에 이어져 있습니다. 메뉴얼에 의하면, 리셋(reset) 단자의 전압이 약 2/3 Vcc보다 높아져야 555가 동작한다고 되어 있으므로... 이 회로에서는 리셋단자가 대략 4V 보다 커지면 (555가 동작하여) 스피커에서 소리가 날 것으로 예상할 수 있습니다.
CDS의 양단저항은... 밝은 빛이 닿으면 약 200Ω 정도, 빛이 전혀 닿지 않을 때에는 약 2MΩ까지 증가하므로, 리셋단자 전압은 약 1.0V (CDS가 밝은 빛에 있어서, 200Ω인 경우) 에서 약 5.7V (CDS가 2MΩ인 경우) 까지 변화하게 됩니다. 이 말은 리셋전압이 밝은 대낮에는 1V, 깜깜한 밤에는 5.7V라는 의미로... 1V에서 5.7V까지 변화하는 동안에 반드시 4V를 거쳐가야 하므로, 날이 어둑어둑해 가는 무렵 어디에선가 555가 갑자기 깨어나서 소리를 지르게 될 것입니다. (집에가서 밥 먹을 시간이라고...) ^^

▶ 동작시험/조정 (testing and tuning) : CDS의 표면을 손으로 천천히 막아나가... 입사되는 빛을 점차 차단해 가다보면, 어느 시점에서 555가 동작하고 스피커에서 소리가 나게 됩니다.

▶ 문제해결 방법 (troubleshooting) :

▶ 사용부품/자료/참고문헌 (parts/data/reference) :


- 다음 페이지는 "전자회로로 5 분짜리 타이머를 만들어보자..." 편입니다. ^^


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