Đèn ngủ tự bật khi trời tối (không cần lập trình)
Mạch cảm biến ánh sáng dùng quang trở và 2 transistor: trời tối thì 3 LED trắng tự sáng, trời sáng tự tắt. Không cần vi điều khiển hay nạp code, cấp điện từ cục sạc điện thoại 5V. Có biến trở để chỉnh độ tối bắt đầu bật đèn.
✅ Đã kiểm thử
Xem chi tiết 17 phép đo
Trời tối (quang trở ~200kΩ), biến trở ở giữa
- Q2: dẫn 47.0mA, Vce=0.08V (bão hòa tốt).
- D1: dòng 15.7mA (cho phép 20.0mA).
- D2: dòng 15.7mA (cho phép 20.0mA).
- D3: dòng 15.7mA (cho phép 20.0mA).
- Dòng mỗi LED trắng khi tối (sáng rõ, bền): 15.7mA ✓
- Tổng dòng 3 LED qua transistor Q2: 47.0mA ✓
- Q1 tắt khi tối: 0.0mA ✓
Trời sáng (quang trở ~2kΩ), biến trở ở giữa
- Q1: dẫn 1.1mA, Vce=0.01V (bão hòa tốt).
- LED tắt hẳn khi trời sáng: 0.0mA ✓
- Áp chân B của Q2 (dưới 0,5V là tắt chắc): 0.01V ✓
Trời sáng, biến trở vặn tối đa (độ nhạy thấp nhất)
- Q1: dẫn 1.1mA, Vce=0.01V (bão hòa tốt).
- LED vẫn tắt khi sáng: 0.0mA ✓
Trời tối, biến trở vặn tối đa
- Q2: dẫn 47.0mA, Vce=0.08V (bão hòa tốt).
- D1: dòng 15.7mA (cho phép 20.0mA).
- D2: dòng 15.7mA (cho phép 20.0mA).
- D3: dòng 15.7mA (cho phép 20.0mA).
- LED vẫn bật khi tối: 15.7mA ✓
Nguyên lý hoạt động
Quang trở LDR1 và biến trở VR1 tạo cầu phân áp tại điểm SENSE. Khi có ánh sáng, LDR chỉ còn ~2kΩ nên SENSE lên khoảng 3,5V, transistor Q1 dẫn và kéo chân B của Q2 xuống gần 0V → Q2 tắt, đèn tắt. Khi tối, LDR tăng lên ~200kΩ, SENSE tụt về ~0,1V, Q1 tắt; trở R2 4,7kΩ cấp ~0,7mA vào chân B của Q2 (qua R3 1kΩ), đủ để Q2 dẫn bão hòa và cho ~15mA chạy qua mỗi LED (hạn dòng bằng trở 120Ω). Dùng 2 transistor để đèn bật/tắt dứt khoát, không sáng lờ mờ lúc chạng vạng.
Sơ đồ đấu dây
Mỗi màu là một dây. Chấm tròn là điểm hàn. Chạm vào tên dây trong bảng để làm nổi bật.
| # | Dây | Nối các điểm |
|---|---|---|
| 1 | đỏ 5V | PS1 + ⟷ LDR1 1 ⟷ R2 1 ⟷ R4 1 ⟷ R5 1 ⟷ R6 1 |
| 2 | đen GND | PS1 - ⟷ VR1 1 ⟷ Q1 E (phát) ⟷ Q2 E (phát) |
| 3 | vàng SENSE | LDR1 2 ⟷ VR1 W · chân giữa ⟷ VR1 3 ⟷ R1 1 |
| 4 | xanh lá Q1_B | R1 2 ⟷ Q1 B (gốc) |
| 5 | xanh dương Q1_C | Q1 C (góp) ⟷ R2 2 ⟷ R3 1 |
| 6 | tím Q2_B | R3 2 ⟷ Q2 B (gốc) |
| 7 | xanh ngọc LED1_A | R4 2 ⟷ D1 A · chân dài (+) |
| 8 | nâu LED2_A | R5 2 ⟷ D2 A · chân dài (+) |
| 9 | hồng LED3_A | R6 2 ⟷ D3 A · chân dài (+) |
| 10 | xám LED_K | D1 K · chân ngắn (−) ⟷ D2 K · chân ngắn (−) ⟷ D3 K · chân ngắn (−) ⟷ Q2 C (góp) |
Danh sách linh kiện
| Ký hiệu | Linh kiện | Giá tham khảo | |
|---|---|---|---|
| LDR1 | Quang trở LDR 5mm (loại GL5528) | 1.000đ | Tìm mua |
| VR1 | Biến trở tinh chỉnh 10kΩ (loại 3 chân, vặn bằng tua vít) | 3.000đ | Tìm mua |
| R1 | Điện trở 10kΩ 1/4W (nâu-đen-cam) | 200đ | Tìm mua |
| R2 | Điện trở 4,7kΩ 1/4W (vàng-tím-đỏ) (4.7k) | 200đ | Tìm mua |
| R3 | Điện trở 1kΩ 1/4W (nâu-đen-đỏ) | 200đ | Tìm mua |
| Q1 | Transistor S8050 (TO-92) — thay được bằng 2N2222 | 500đ | Tìm mua |
| Q2 | Transistor S8050 (TO-92) — thay được bằng 2N2222 | 500đ | Tìm mua |
| R4 | Điện trở 120Ω 1/4W (nâu-đỏ-nâu) | 200đ | Tìm mua |
| R5 | Điện trở 120Ω 1/4W (nâu-đỏ-nâu) | 200đ | Tìm mua |
| R6 | Điện trở 120Ω 1/4W (nâu-đỏ-nâu) | 200đ | Tìm mua |
| D1 | LED trắng 5mm siêu sáng (white) | 500đ | Tìm mua |
| D2 | LED trắng 5mm siêu sáng (white) | 500đ | Tìm mua |
| D3 | LED trắng 5mm siêu sáng (white) | 500đ | Tìm mua |
| Tổng (chưa gồm board hàn, dây, thiếc) | 7.700đ |
Các bước làm
🔌 Cắm thử trên breadboard
Cắm nháp trên board cắm trước cho chắc, chạy đúng rồi hãy làm mạch in. Sơ đồ này do máy tự xếp từ chính netlist ở trên và đã đối chiếu lại: hai chân cùng một cột (cùng nửa board) là thông nhau, không có net nào bị chập.
- Mỗi cột 5 lỗ trong cùng một nửa board thông nhau; hai nửa cách nhau bởi rãnh giữa.
- Hai đường kẻ dọc mép board là đường nguồn: hàng + (vạch đỏ) và hàng − (vạch xanh). Nhớ bắc dây nối đường nguồn trên với đường nguồn dưới nếu dùng cả hai nửa.
- Màu dây trên hình trùng với màu trong bảng nối dây ở mục Sơ đồ, cắm theo màu cho dễ dò.
🧲 Mạch in để ủi (PCB 1 mặt)
Bản mạch in một mặt đồng, tự xếp linh kiện và tự đi dây, đã kiểm quy tắc khoảng cách và đối chiếu đúng 100% với sơ đồ nguyên lý ở trên. In tỉ lệ 1:1 rồi ủi lên tấm đồng.
Hướng dẫn ủi – ăn mòn – khoan – hàn (đầy đủ)
Hướng dẫn làm mạch in bằng phương pháp ủi
Mạch: Đèn ngủ tự bật khi trời tối (không cần lập trình)
Kích thước board: 45,7×27,9 mm · 29 lỗ khoan (mũi 0,8 và 0,9 mm) · 19 đoạn mạch, tổng 191,8 mm · 0 cầu nhảy.
Quy tắc đã kiểm: đường mạch rộng 0,8mm (nguồn và GND 1mm), khe cách tối thiểu 0,5mm. Mạch in đã được máy đối chiếu đúng 100% với sơ đồ nguyên lý.
1. In đúng tỉ lệ 1:1
- In trang "MẶT ĐỒNG" bằng máy in LASER, đặt tỉ lệ 100%, KHÔNG chọn "Fit to page" hay "Scale to fit".
- Dùng thước trên bản in đo lại đoạn 100mm: phải đúng 100mm mới dùng được.
- In trên giấy in ảnh bóng, giấy decal bóc, hoặc giấy tạp chí láng. Mực càng dày càng tốt.
- Trang "MẶT ĐỒNG" đã được LẬT GƯƠNG sẵn: úp mặt có mực vào tấm đồng là đúng chiều.
2. Chuẩn bị tấm đồng
- Cắt phíp đồng (board đồng một mặt) lớn hơn kích thước mạch mỗi bề khoảng 5mm.
- Chà mặt đồng bằng giấy nhám mịn (P800–P1200) rồi rửa sạch, lau khô. Mặt đồng phải sáng, không vết dầu mỡ, không chạm tay vào.
3. Ủi mực sang đồng
- Úp mặt có mực vào tấm đồng, dùng băng keo giấy dán cố định một cạnh.
- Bàn ủi để mức nóng nhất (cotton/linen), KHÔNG dùng chế độ phun hơi nước.
- Ủi đè mạnh và đều 3–5 phút, tập trung từng vùng nhỏ, chú ý các góc và mép.
- Để nguội hẳn rồi ngâm cả tấm vào nước ấm 5–10 phút, bóc giấy thật nhẹ. Giấy decal thì bóc khi còn ấm.
- Soi kỹ: chỗ nào mực bị thiếu hoặc đứt đường thì tô lại bằng bút lông dầu (bút CD) rồi để khô.
4. Ăn mòn (etching)
- Pha dung dịch sắt(III) clorua FeCl3 theo hướng dẫn trên bao bì, hoặc dung dịch oxy già + muối ăn + a-xít; dùng hộp nhựa, KHÔNG dùng đồ kim loại.
- Nhiệt độ dung dịch khoảng 40–50°C thì ăn nhanh hơn. Lắc nhẹ hộp cho đều, thường 10–25 phút là xong.
- An toàn: đeo găng tay cao su và kính bảo hộ, làm ở nơi thoáng. Dung dịch ăn mòn làm hỏng quần áo, bồn rửa và gây bỏng rát da.
- Xong thì rửa board bằng nước sạch, lau khô, dùng xăng thơm hoặc axeton lau sạch lớp mực.
- Dung dịch đã dùng KHÔNG đổ xuống bồn rửa hay cống; đựng vào can kín và bỏ đúng nơi thu gom chất thải.
5. Khoan lỗ
- Đối chiếu trang "BẢN VẼ LỖ KHOAN" để biết lỗ nào dùng mũi nào.
- Dùng mũi khoan 0,8mm và 0,9mm, khoan từ MẶT ĐỒNG vào để mũi tự định tâm giữa pad.
- Khoan tốc độ cao, đẩy nhẹ; mũi nhỏ rất dễ gãy. Khoan xong chà nhẹ bavia hai mặt.
6. Hàn linh kiện
- Linh kiện cắm ở MẶT KHÔNG CÓ ĐỒNG, hàn ở mặt đồng. Theo trang "MẶT LINH KIỆN" để đặt đúng vị trí và đúng chiều.
- Hàn linh kiện thấp trước (điện trở, đi-ốt), cao sau (tụ, hàng chân, board vi điều khiển).
- Chú ý chiều: LED chân dài là (+); đi-ốt có vạch trắng là K; tụ hoá có vạch là (−); transistor theo mặt chữ như nét vẽ đỏ.
- Trước khi cấp điện: đo thông mạch giữa chân nguồn và GND — KHÔNG được kêu (không được chập).
Bản vẽ lỗ khoan
Đo kiểm bằng đồng hồ vạn năng
| Giữa +5V và GND | 4,8 – 5,2V |
| Điểm SENSE với GND, phòng sáng | trên 2V |
| Điểm SENSE với GND, che kín LDR | dưới 0,4V |
| Chân B của Q2 với GND khi che LDR (đèn sáng) | khoảng 0,7–0,8V |
| Hai đầu một trở 120Ω khi đèn sáng | khoảng 1,8V (≈15mA) |
Sửa lỗi thường gặp
Đèn sáng hoài, không tắt
Vặn VR1 về phía điện trở lớn hơn; kiểm tra Q1 có bị cắm ngược E-C không; đo SENSE khi sáng phải trên 2V.
Đèn không bao giờ sáng
Kiểm tra chiều LED (chân dài về phía trở), chiều Q2, và trở R2 có nối lên +5V chưa. Che kín LDR rồi đo chân B của Q2 phải khoảng 0,7V.
Đèn nhấp nháy lúc chạng vạng
Ánh sáng của LED đang chiếu ngược vào LDR. Quay LDR ra ngoài hoặc bọc ống nhỏ quanh LDR.
Một LED tối hơn hẳn
LED đó có thể bị hỏng hoặc trở sai giá trị; đo áp hai đầu trở 120Ω của LED đó.
⚠️ An toàn
- Chỉ dùng nguồn 5V từ cục sạc điện thoại hoặc cổng USB, an toàn khi chạm tay.
- Không thay nguồn bằng điện 220V. Muốn bật đèn 220V theo ánh sáng hãy dùng công tắc cảm biến ánh sáng thành phẩm có chứng nhận, lắp bởi thợ điện.