Sensor de seguridad alimentado por energía solar: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este sensor de seguridad simple y económico tiene algunas características notables que pueden ser de interés para los aficionados:

• Energía solar con una pequeña celda solar.
• batería de litio recargable
• El circuito de carga se puede alimentar con un cable USB para la carga inicial o la recarga de la batería.
• Circuito de enganche Mosfet para que la energía SOLO sea constante para el sensor de microondas hasta que se detecte movimiento
• El sensor de microondas / radar utiliza solo microamperios de potencia.
• utiliza un ESP-01 económico para notificaciones

El aspecto clave de este circuito es usar un mosfet de canal P para enganchar el circuito cuando se recibe una señal del sensor y luego tener otra señal del ESP-01 manteniendo el circuito encendido y el pestillo en su lugar hasta que el ESP-01 esté listo para apagar. Una vez que el sensor activa el circuito, el circuito permanece encendido, incluso si el disparador del sensor se apaga, hasta que el programa ESP-01 se haya completado. Este circuito evita el problema de que el ESP-01 dependa de cuánto tiempo permanece activa la salida de disparo del sensor. Algunos sensores pueden tener sus tiempos de activación modificados en el sensor, otros son más difíciles. Con esta configuración, todo lo que se necesita es un breve disparo activo.

Paso 1: cómo funciona

Cuando se activa el sensor, emitirá una señal positiva al transistor Q1. (He usado tanto el sensor de radar como un PIR. Ambos parecen funcionar igual de bien. El sensor de radar es mejor para uso en exteriores, ya que detecta el movimiento a través de un recipiente de plástico e incluso en las paredes. Los PIR no son tan funcionales en exteriores donde hay energía solar mas apropiado.)

Cuando Q1 se enciende, encenderá Q3 a través del diodo D1. Cuando Q3 se enciende, la compuerta del mosfet Q2 se conectará a tierra, encendiendo el mosfet y permitiendo que la corriente fluya en el circuito hacia el pequeño regulador de 3.3v (usado para alimentar el ESP-01).

Tan pronto como se enciende el ESP-01, el pin Rx se establece en ALTO que ahora también aplicará una señal activa a Q3 a través del diodo D2. Ahora, si el sensor se activa a nivel bajo, Q3 todavía está encendido, la energía aún fluye a través del mosfet y el ESP-01 se mantiene encendido. Este módulo permanecerá encendido hasta que su programa interno establezca el pin Rx en BAJO y si el disparador del sensor aún está BAJO, esto cortará la alimentación del módulo.

Paso 2: Suministros

1 - IRLML6402 Mosfet de canal P (estoy usando una versión SOT-23). Estos pequeños son mucho menos costosos en comparación con los mosfets P-CH estilo T0-92 más grandes.

2 - Diodos 1N5817

1 - ¡LED a tu elección!

2 - Conectores 2P para la entrada de la celda solar y la entrada de la batería de litio. Algunas baterías de litio vienen con conectores JST de diferentes tamaños, por lo que es posible que desee determinar qué tipo de conector utilizar. Las limas gerber están configuradas para conectores con un espaciado de 2,54 mm.

1 - Condensador de 1000uf (no es estrictamente necesario. Puede ajustar el tamaño. Esto es para suavizar la potencia del ESP-01)

2 - transistores 2n3904

1 - resistencia de 220 ohmios

2 - resistencias de 1k

2 - resistencias de 10k

2 - resistencias de 100k

1 - resistencia 220k

1 - interruptor deslizante de 3 clavijas

1 - Cabezal de 3 pines para entrada de sensor

1 - ESP-01

1 - Cabezal hembra 2x4 (8 pines) para configurar ESP-01

1 - placa de circuito regulador de 3,3 voltios como esta

1 - Sensor de microondas / radar RCWL-0516 como este

1 - Tablero de cargador solar como este

Paso 3: Código Arduino para el ESP-01

He proporcionado dos archivos de código que puede utilizar para probar el circuito.

el archivo LatchCircuitTest.ino es el circuito de prueba simple que hará parpadear el LED integrado del ESP-01 durante unos 10 segundos antes de soltar el pestillo. Estoy usando el pin Rx del ESP-01 para el circuito de cierre. (Pin 3). Mientras este pin esté en ALTO, el circuito permanecerá encendido. Una vez que este pin se establece en BAJO (y asumiendo que el pin de disparo también es BAJO), el circuito se apagará, dejando el sensor encendido para que se active de nuevo.

El segundo archivo, ESP-01_Email_Solar_Power_Latch_Simple.ino, está codificado para enviar un correo electrónico a través de gmail cada vez que se activa el circuito.

Este archivo debe editarse con la siguiente información:

• Tu SSID wifi
• Tu contraseña wifi
• Tu dirección de gmail
• Tu contraseña de gmail
• A a la dirección del mensaje de correo electrónico
• Una dirección de remitente para el mensaje de correo electrónico

El archivo también incluye código para enviar una solicitud web http a un módulo de zumbador alimentado por ESP-01 que responderá a la solicitud. Es ideal tener un timbre configurado para que por la noche, cuando no esté monitoreando los correos electrónicos, el timbre suene cuando se active el circuito del sensor.

¡Hay un ejemplo del tablero de timbre simple (ESP-01) en mi primer instructable!

Paso 4: construya su propia PCB

El esquema de este proyecto se generó utilizando el software Kicad. La PCB que ves en el video también se creó utilizando los archivos generados desde Kicad.

Puede solicitar PCB para este proyecto en jclpcb.com o cualquier otro proveedor de PCB.

Aquí hay un enlace a los archivos Gerber que se generaron para este proyecto.