Mạch Cảm Biến Ánh Sáng XH-M131 1 Relay 5V – Module tự động bật tắt theo ánh sáng

Mạch cảm biến ánh sáng XH-M131 1 Relay 5V là module điều khiển tự động theo cường độ ánh sáng môi trường. Mạch sử dụng quang trở CDS/LDR để phát hiện sáng – tối, kết hợp relay 1 kênh để trực tiếp đóng/ngắt thiết bị điện khi ánh sáng vượt qua ngưỡng đã cài đặt.

Phiên bản XH-M131 5V sử dụng nguồn DC 5V, có biến trở để điều chỉnh ngưỡng ánh sáng, LED báo nguồn và LED báo trạng thái relay. Ngõ ra relay gồm COM, NO và NC, tải danh định thường được công bố ở mức tối đa 10A/250VAC hoặc 10A/30VDC.

Nhờ nguyên lý hoạt động tự động và không cần lập trình, XH-M131 rất phù hợp để làm đèn tự động sáng khi trời tối, đèn sân vườn, đèn hành lang, hệ thống chiếu sáng ban đêm và các thiết bị điều khiển theo ánh sáng.

Thông số kỹ thuật mạch cảm biến ánh sáng XH-M131 5V

Thông số	Giá trị
Model	XH-M131
Loại	Module cảm biến ánh sáng + Relay
Điện áp cấp nguồn	5VDC
Số relay	1 Relay
Cảm biến	Quang trở CDS/LDR
Phương thức điều khiển	Theo cường độ ánh sáng
Ngưỡng ánh sáng	Có thể điều chỉnh
Điều chỉnh	Biến trở trên PCB
Ngõ ra relay	COM – NO – NC
Khả năng tải relay	10A/250VAC hoặc 10A/30VDC
LED đỏ	Báo nguồn
LED xanh	Báo relay hoạt động
Kích thước PCB	Khoảng 53 × 31mm
Lỗ bắt vít	4 lỗ M3
Chức năng	Tự động đóng/ngắt tải theo ánh sáng

Các tài liệu của XH-M131 5V đều xác nhận module sử dụng cảm biến quang trở, có ngưỡng điều chỉnh bằng potentiometer và ngõ ra relay COM/NO/NC. Kích thước được công bố khoảng 53 × 31mm, có thể chênh lệch nhẹ giữa các phiên bản PCB.

Công dụng của mạch cảm biến ánh sáng XH-M131

Công dụng chính của XH-M131 là tự động phát hiện sự thay đổi của ánh sáng môi trường và điều khiển relay tương ứng. Người sử dụng có thể cài đặt một mức sáng/tối nhất định bằng biến trở trên bo mạch.

Ví dụ, khi dùng để điều khiển đèn ngoài trời, có thể thiết lập để trời tối thì relay đóng và bật đèn; trời sáng thì relay nhả và tắt đèn. Quá trình này diễn ra tự động mà không cần người dùng bật/tắt công tắc mỗi ngày.

Ngoài chiếu sáng, relay trên module cũng có thể đóng/ngắt các loại tải khác trong phạm vi thông số cho phép, nhờ đó XH-M131 có thể trở thành một công tắc tự động điều khiển theo ánh sáng.

Chức năng chính của XH-M131 1 Relay 5V

Phát hiện cường độ ánh sáng

XH-M131 sử dụng quang trở CDS làm phần tử cảm biến. Điện trở của quang trở thay đổi theo lượng ánh sáng chiếu vào, từ đó mạch có thể nhận biết môi trường đang sáng hay tối.

Ưu điểm của thiết kế này là cảm biến được đưa ra ngoài bằng dây dẫn ở nhiều phiên bản, giúp đặt mắt cảm biến tại vị trí nhận ánh sáng tốt trong khi bo mạch có thể nằm bên trong hộp điện. Một phiên bản phổ biến sử dụng dây cảm biến dài khoảng 30cm.

Tự động đóng/ngắt Relay

Tín hiệu từ cảm biến ánh sáng được mạch xử lý và so sánh với ngưỡng đã cài đặt. Khi ánh sáng đi qua ngưỡng này, relay sẽ thay đổi trạng thái.

Ở cách sử dụng phổ biến với tải nối qua COM và NO, khi môi trường tối hơn ngưỡng cài đặt, relay hút và tải được bật. Khi trời sáng hơn ngưỡng, relay nhả và tải được tắt.

Điều chỉnh độ nhạy ánh sáng

Trên XH-M131 có một biến trở điều chỉnh. Người sử dụng có thể xoay biến trở để thiết lập mức ánh sáng mà tại đó relay bắt đầu thay đổi trạng thái.

Nhờ vậy, mạch không bị giới hạn ở một mức ánh sáng cố định. Người dùng có thể cân chỉnh thực tế để đèn bật khi trời vừa tối, tối hẳn hoặc ở một mức ánh sáng phù hợp với từng vị trí lắp đặt.

Điều khiển cả chế độ thường mở và thường đóng

Relay cung cấp ba đầu kết nối COM, NO và NC, nhờ đó có thể lựa chọn hai kiểu hoạt động.

COM + NO: tải hoạt động khi relay hút.

COM + NC: tải hoạt động khi relay không hút.

Vì vậy, ngoài ứng dụng “tối bật – sáng tắt”, người dùng có thể đảo logic tải bằng cách chuyển cách đấu giữa NO và NC mà không phải sửa đổi mạch điện tử.

Nguyên lý hoạt động của mạch XH-M131

Nguyên lý của XH-M131 có thể hiểu đơn giản theo chuỗi:

Ánh sáng → Quang trở CDS → Mạch so sánh ngưỡng → Relay → Tải.

Quang trở liên tục phản ứng với ánh sáng môi trường. Biến trở trên bo mạch được sử dụng để đặt ngưỡng chuyển mạch.

Ở cấu hình thông dụng để bật đèn ban đêm, khi ánh sáng giảm xuống dưới mức đã cài đặt, mạch kích relay. Khi đó COM kết nối với NO và tải được cấp điện.

Khi trời sáng trở lại và ánh sáng vượt ngưỡng, relay nhả, COM–NO ngắt và tải tắt. Nếu sử dụng COM–NC thì trạng thái tải sẽ ngược lại.

XH-M131 5V được ứng dụng ở đâu?

Ứng dụng phổ biến nhất của XH-M131 là hệ thống chiếu sáng tự động theo ngày và đêm. Module có thể sử dụng cho đèn sân vườn, đèn cổng, đèn hành lang, đèn biển quảng cáo, đèn trang trí và các hệ thống cần tự động bật khi trời tối.

Ngoài ra, module còn thích hợp với mô hình tự động hóa, dự án DIY, thiết bị điện tử, hệ thống cảnh báo và các mạch điều khiển thiết bị dựa trên điều kiện ánh sáng. Tài liệu hướng dẫn của XH-M131 cũng lấy hệ thống đèn đường tự động bật ban đêm và tắt ban ngày làm một ứng dụng điển hình.

Ưu điểm của mạch cảm biến ánh sáng XH-M131

Ưu điểm lớn của XH-M131 là không cần lập trình vi điều khiển. Chỉ cần cấp đúng nguồn, kết nối cảm biến, đấu tải và điều chỉnh biến trở là có thể sử dụng.

Mạch tích hợp sẵn relay nên ngõ ra hoạt động như một công tắc độc lập. Phiên bản 5V phổ biến có relay được công bố tới 10A/250VAC hoặc 10A/30VDC, tuy nhiên khả năng tải thực tế cần tính theo loại tải và điều kiện vận hành.

Module còn có LED đỏ báo nguồn và LED xanh báo relay hoạt động, giúp quan sát trạng thái trong quá trình lắp đặt và cân chỉnh. Bốn lỗ M3 trên PCB thuận tiện khi cố định mạch vào hộp hoặc thiết bị.

Cách đấu nối XH-M131 5V

Phần nguồn của module được cấp 5VDC đúng cực tính. Cảm biến quang trở được kết nối vào cổng CDS của mạch.

Phía relay có ba đầu NO – COM – NC. Nếu muốn thiết bị bình thường tắt và chỉ bật khi relay kích, có thể sử dụng COM và NO. Nếu cần trạng thái ngược lại, sử dụng COM và NC.

Sau khi cấp nguồn, tiến hành xoay biến trở và thay đổi ánh sáng chiếu vào cảm biến. Khi đạt tới ngưỡng chuyển trạng thái sẽ nghe tiếng relay đóng/ngắt và LED trạng thái thay đổi.

Cách chỉnh cảm biến ánh sáng XH-M131

Để điều chỉnh chính xác, nên đặt cảm biến tại đúng vị trí sẽ sử dụng thực tế. Sau đó tạo mức ánh sáng tương ứng với thời điểm muốn thiết bị bắt đầu hoạt động và từ từ xoay biến trở cho đến khi relay vừa chuyển trạng thái.

Sau khi chỉnh xong, nên thử lại bằng cách che và chiếu sáng cảm biến nhiều lần để kiểm tra điểm đóng/ngắt có phù hợp hay không.

Không nên đặt mắt quang trở ở vị trí bị chính bóng đèn do module điều khiển chiếu trực tiếp vào. Nếu đèn bật làm cảm biến lập tức nhận ánh sáng mạnh, hệ thống có thể xảy ra tình trạng bật – tắt lặp lại.

XH-M131 có điều khiển được đèn 220V không?

Về định mức tiếp điểm, các phiên bản phổ biến của XH-M131 sử dụng relay được công bố ở mức 10A/250VAC.

Tuy nhiên, 10A không có nghĩa mọi loại tải 220V đều có thể đóng/ngắt an toàn ở 10A. Đèn LED công suất lớn, motor, máy bơm, biến áp và các tải có dòng khởi động cao có thể tạo dòng xung lớn hơn nhiều so với dòng hoạt động bình thường.

Với tải công suất lớn, nên để XH-M131 điều khiển relay trung gian hoặc contactor phù hợp thay vì đưa toàn bộ dòng tải qua relay nhỏ trên PCB.

Khi làm việc với điện lưới 220VAC cũng cần có hộp bảo vệ, cầu chì, dây dẫn và khoảng cách cách điện phù hợp.

XH-M131 5V khác phiên bản 12V và 24V như thế nào?

XH-M131 được bán với nhiều phiên bản nguồn, phổ biến gồm 5V, 12V và 24V. Chức năng cảm biến ánh sáng và điều khiển relay về cơ bản giống nhau; điểm khác biệt quan trọng là điện áp cấp cho module và cuộn relay.

Vì vậy, nếu đang sử dụng XH-M131 5V, phải cấp nguồn đúng 5VDC. Không nên cấp trực tiếp 12V hoặc 24V cho phiên bản này vì có thể làm hỏng bo mạch hoặc relay.

Lưu ý khi sử dụng XH-M131

Khi lắp đặt, cảm biến nên được đặt tại vị trí nhận được ánh sáng môi trường đại diện, tránh nguồn sáng cục bộ chiếu trực tiếp hoặc vị trí bị che khuất không mong muốn.

Cũng cần phân biệt rõ nguồn 5V của module với nguồn của tải. Relay sử dụng tiếp điểm COM/NO/NC như một công tắc, vì vậy tải có thể sử dụng nguồn riêng phù hợp với định mức tiếp điểm; đầu ra relay không phải là đầu ra cấp sẵn điện áp 5V.

Nếu điều khiển tải cảm như relay công suất, contactor, van điện từ hoặc motor DC, nên xem xét các biện pháp chống xung điện áp phù hợp để giảm ảnh hưởng tới tiếp điểm relay.