Basic LM358 Based Fire Alarm Using NTC

Project นี้เป็น Project เกี่ยวกับเตือนไฟไหม้ ด้วยการใช้ Sensor NTC

NTC คือ ตัวต้านทานแบบแปรผันตามอุณหภูมิ (Variable Resistor) ที่ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ โดยทั่วไป ค่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น (Negative Temperature Coefficient: NTC)

LM358 เป็น Op-Amp แบบ Dual Op-Amp แบบ single package

วงจรนี้มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและเป็นวงจรพื้นฐาน เหมาะสำหรับใช้เรียนรู้หลักการทำงานของ ออปแอมป์ (Op-Amp) ในโหมด Comparator หรือวงจรเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า โดยหลักการทำงานของวงจรจะอาศัยการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าระหว่างแรงดันเอาต์พุตจาก NTC กับค่าแรงดันอ้างอิงที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (Preset)

เมื่อแรงดันไฟฟ้าจาก NTC มีค่า ถึงหรือเกิน ค่าแรงดันที่กำหนดไว้ วงจรจะสั่งให้ บัซเซอร์ (Buzzer) ส่งเสียงแจ้งเตือนทันที

Schematic Fire Alarm Using NTC

รูป 1 Schematic ตัวเต็ม

หลักการทำงาน IC U1.1 (LM358) ต่อวงจรแบบ Comparator โดยกำหนดให้ขา 3 ของ U1.1 เป็นขา Reference และขา 2 ของ U1.1 เป็นขา sensor เมื่อความร้อนของ NTC ปกติจะทำให้ขา 1 ของ U1.1 (LM358) มีแรงดันไฟ Output เป็น 0 V แต่เมื่อไหร่ก็ตามความร้อนของ NTC เกินกว่าที่กำหนด U1.1 จะให้แรงดันไฟเป็นบวก และทำให้ Buzzer มีเสียงออกมา

การประกอบเครื่อง

ให้ลงอุปกรณ์บน PCB อเนกประสงค์ หรือเขียน PCB และวางอุปกรณ์ทั้งหมดลงบนแผ่น PCB เรียบร้อยแล้ว ให้บัดกรีอุปกรณ์ทุกชิ้นกับ PCB จากนั้น Fire Alarm ก็พร้อมสำหรับการทดสอบการทำงาน

ขั้นตอนการทดสอบ

1. จ่ายไฟให้กับวงจร 12V
2. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าที่ potentiometer (R3)
3. ปรับ potentiometer เพื่อกำหนดค่าแรงดัน Threshold
4. นำแหล่งความร้อน เช่น เปลวไฟหรือวัตถุที่มีอุณหภูมิสูง เข้าใกล้เทอร์มิสเตอร์ NTC
5. เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ค่าความต้านทานของ NTC จะลดลง ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลงตาม
6. เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่าค่า Threshold ที่ตั้งไว้ บัซเซอร์ (Buzzer) จะส่งเสียงแจ้งเตือน

เมื่ออุณหภูมิลดลง ค่าความต้านทานของ NTC จะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง หากแรงดันไฟฟ้ากลับมาอยู่เหนือค่า Threshold ที่กำหนด บัซเซอร์ (Buzzer) จะหยุดส่งเสียง และวงจรจะกลับเข้าสู่สถานะปกติ

🎯 บทส่งท้าย
โครงงาน Fire Alarm นี้เป็นการประยุกต์ใช้งาน LM358 ในโหมด Comparator ร่วมกับ NTC Thermistor เพื่อสร้างระบบตรวจจับอุณหภูมิที่สามารถแจ้งเตือนเมื่ออุณหภูมิสูงเกินค่าที่กำหนด หลักการทำงานของวงจรไม่ซับซ้อน แต่ครอบคลุมองค์ความรู้สำคัญด้านอิเล็กทรอนิกส์ ไม่ว่าจะเป็นการแบ่งแรงดัน (Voltage Divider) การเปรียบเทียบแรงดัน (Voltage Comparator) และคุณสมบัติของเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ 🌡️

🙏 ขอบคุณที่ติดตามจนจบ หากบทความนี้เป็นประโยชน์ อย่าลืมนำความรู้ไปทดลอง ปรับปรุง และต่อยอดในโปรเจกต์ของคุณเอง เพราะการเรียนรู้อิเล็กทรอนิกส์ที่ดีที่สุด คือการลงมือสร้างและทดลองด้วยตัวเอง ⚡🔧

รายการอุปกรณ์

1. LM358 Op-Amp พร้อม Socket IC
2. 10k NTC
3. 10kΩ Resistor ขนาด 1/4 ผิดพลาด 5%
4. 10kΩ Potentiometer
5. Buzzer 12V
6. DC Socket

Credit : Basic LM358 Based Fire Alarm Using NTC : 3 Steps (with Pictures) – Instructables

Guide : Op-amp Comparator Circuit Compares Voltage Levels