Luz de tocador activada por detector de movimiento: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Compré un detector de movimiento por infrarrojos en eBay por $ 1,50 y decidí darle un buen uso. Podría haber hecho mi propia placa de detección de movimiento, pero a $ 1,50 (que incluye 2 ollas de ajuste para ajustar la sensibilidad y apagar el temporizador) ni siquiera valdría la pena el tiempo que tomaría soldar una construcción de casa juntos. Vivo en un estudio muy pequeño (1 cocina / baño + 1 salón / dormitorio). Entro a mi apartamento por la cocina. Hay varias luces, pero la luz del tocador sobre el fregadero parece estar encendida al máximo. Lo noto que se quema sin motivo mientras estoy en la sala de estar y termino apagándolo, solo para encenderlo de nuevo unos minutos más tarde cuando estoy de vuelta en la cocina. Es bastante eficiente, usa una bombilla LED de 3 vatios, pero hay mucho espacio vacío detrás para los dispositivos, por lo que era hora de una modificación;-) Esto debería funcionar para cualquier luz que tenga suficiente espacio para las piezas.

Paso 1: encuentre las piezas adecuadas

El detector de movimiento funciona con una variedad de voltajes de CC y tenía una batería de computadora portátil NiMH muy vieja que estaba planeando tirar. La computadora portátil desapareció hace mucho tiempo, no tenía carga y la tecnología está desactualizada de todos modos. Abrí el estuche para encontrar celdas de 10, 3800 mAh, 1.2v. Construí el cargador de batería NiMH que se muestra al principio del esquema solo para ver si podía sacar algo de las baterías viejas. Después de 24 horas y algunas pruebas, logré salvar 6 de ellos. Cortando las conexiones y volviendo a soldar, terminé con una batería de 7.2v (tenga cuidado si hace esto, el calor a veces los hace explotar). Volví a pegar la caja con cinta adhesiva y soldé un cable con un enchufe que recuperé de una vieja impresora láser. Podría haber ejecutado el detector de movimiento solo con esa batería (solo consume 50 microamperios) pero las baterías de NiMH son notorias porque se agotan alrededor del 1% por día solo en el almacenamiento. Después de 2 meses de inactividad, son inútiles. Como no tenía ganas de desarmar la lámpara para cargar las baterías, integré el cargador de batería en mi construcción. Dado que la idea era usar el detector para encender la lámpara, pensé que podría usar la red para cargar las baterías cuando la luz esté encendida.

Paso 2: Lista de piezas

Partes

Detector de movimiento por infrarrojos (eBay) $ 1.50

Relé de 9 V CC, 240 V CA, 7 A $ 0,74

Regulador de voltaje LM317T $ 0.23

2n7000 Mosfet de canal N $ 0.10

Disipador de calor de aluminio $ 0.30

Resistencia de 10Ω 5W $ 0.25

PCB de prototipos de vidrio-epoxi 7x5cm $ 0.49

Bloque de terminales de tornillo DG350 (opcional) $ 0.20

Condensador electrolítico de 330uF, 35v (de piezas basura) $ 0.00

Transformador (verruga de pared vieja) $ 0.00

Baterías (batería de portátil vieja) $ 0.00

2 - Diodos 1n4148 (extraídos de una impresora antigua) $ 0.00

1n4007 Diodo (desde la impresora) $ 0.00

Cables, encabezados, conectores (de la impresora) $ 0.00

Total $ 3.81

Compro la mayoría de mis piezas en Tayda Electronics (muy recomendable).

Paso 3: el circuito

El circuito de carga del LM317 utiliza corriente constante de bajo amperaje para cargar las baterías. Más información aquí: https://www.talkingelectronics.com/projects/ChargingNiMH/ChargingNiMH.html Por la cantidad de tiempo que estaré cargando las baterías, no debería haber peligro de sobrecargarlas. Si solo estuviera ejecutando el cargador, proporcionaría 120 miliamperios a 8.4 voltios (es decir, los 7.2v de las baterías detectados por el pin de ajuste del LM317, más el voltaje mínimo del pin de salida del regulador de 1.2v). Teóricamente, podría cargar mi paquete de baterías con ese circuito en 32 horas. En mi caso, también hay un drenaje de alrededor de 45 miliamperios cuando el relé está encendido, por lo que solo me quedan 75 mA para cargar las baterías cuando la luz está encendida. Como solo quiero mantenerlos llenos, esto debería ser suficiente a menos que me vaya por unas vacaciones de dos meses. Aquí hay un poco de matemáticas sobre ese tema:

Drene las baterías cuando la luz no esté encendida: 50 microamperios por hora (1.2 miliamperios por día - detector de movimiento en espera) + 1% del paquete de baterías de 3.8 amperios por día de almacenamiento (38 miliamperios). Eso significa que pierdo un total de 39,2 miliamperios de la batería por cada día que está conectado y no se está cargando. Cuando la luz (y el circuito de carga) están encendidos, las baterías se cargarán lentamente a 75 miliamperios por hora, por lo que, en teoría, debería compensar un día sin uso si la luz está encendida durante unos 32 minutos por día. Publicaré una actualización si esto no funciona en el mundo real, pero hasta ahora ha funcionado según lo planeado. Después de todo esto, es posible que se pregunte por qué no utilicé el transformador para alimentar el detector de movimiento sin la batería. Bueno, quería que fuera energéticamente eficiente y hacer funcionar el transformador las 24 horas del día, los 7 días de la semana, consumiría más energía que la propia luz. En ese caso, ¿por qué no utilizar una fuente de alimentación conmutada más eficiente? Simplemente no tenía uno a mano que cumpliera con mis especificaciones para el proyecto.

Paso 4: corte un agujero en su unidad

Dado que el detector de movimiento tiene una lente de Fresnel de plástico redonda con una base cuadrada, tuve la opción de elegir el tamaño del orificio. Decidí hacer un agujero cuadrado con mi herramienta de moto. Podría haber hecho un agujero redondo, pero la caja de plástico de mi luz de tocador es bastante gruesa, por lo que solo una parte de la lente sobresaliría del agujero. Al final resultó que, el grosor de la carcasa de la luz del tocador es aproximadamente el mismo grosor que la base de la lente Fresnel, por lo que encaja casi al ras. Hay dos orificios para tornillos en la placa del detector de movimiento, pero no están roscados. Como no pude encontrar pernos de máquina del tamaño correcto con tuercas, solo usé dos pequeños tornillos para madera y los atornillé desde el interior de la lámpara. La carcasa de la lámpara mantiene los tornillos en su lugar sin tuercas, pero significa que puede ver los extremos de los tornillos desde el exterior de la lámpara de tocador. Creo que todavía se ve bien.

Paso 5: Detalles esquemáticos del circuito

D1 y D2 pueden ser innecesarios. D1 se incluyó en uno de los circuitos de carga de la batería que encontré en la red, posiblemente como protección de polaridad inversa. Incluí D2 para asegurarme de que la resistencia de 10 ohmios no tuviera la posibilidad de agotar mis baterías, pero no estoy seguro de que hubiera sido posible electrónicamente en este caso. Como los 1n4148 eran gratuitos para mí, no me preocupé demasiado por la logística. Por cierto, estoy usando una resistencia de 5 W porque no tengo una resistencia de 1 W y 10 ohmios. Debería disiparse 1 vatio a través de la resistencia en mi circuito, aunque eso variará con el voltaje de la batería. El valor de C1 no es crítico; solo asegúrese de que el voltaje que pueda manejar esté por encima de lo que esperaría en su circuito. En mi caso, puedo esperar un máximo de alrededor de 17v, por lo que el condensador de 35v, 330uF que encontré en mi caja de basura es suficiente. Cualquier valor superior a 100 uF estaría bien, y todo el circuito probablemente seguiría funcionando sin la tapa, pero los voltajes serían un poco inestables. D3 es absolutamente necesario para evitar que el voltaje de retorno de la bobina del relé queme su transistor, pero mi diodo rectificador 1n4007, 1000v es excesivo. Hay muchos otros que harán bien el trabajo. Si las baterías están bastante bajas, el LM317 se calienta bastante, por lo que recomendaría usar un disipador de calor. En mi caso, el LM317 se disipa alrededor de 8,6 voltios x 0,12 amperios (o 1,032 vatios). Cuando las baterías están más bajas, el LM317 se calienta más porque bloquea más corriente y voltaje del transformador. Medí el mío a unos 50ºc con el disipador de calor (lo siento, fanáticos de Fahrenheit:-) mientras funcionaba solo como un cargador. En el circuito de luz completo, está tibio al tacto (con el disipador de calor). No quería derretir nada. Rescaté mi transformador de un viejo cargador de teléfono celular con verrugas en la pared. Originalmente fue diseñado para conectarse a una base de carga que incluye dispositivos electrónicos para cargar el teléfono. Dentro de mi verruga de pared, solo había un transformador y un puente rectificador, así que agregué C1 para estabilizar el voltaje. Si está usando una fuente de voltaje regulado, puede ignorar el transformador, el puente rectificador y el capacitor en mi circuito. Estoy usando el 2N7000 como interruptor para activar el relé. Estoy un poco sorprendido de que la señal de 3.3v del detector sea suficiente, pero funciona bien. Asegúrese de conectar la fuente a tierra cuando utilice MOSFET de canal N. Elegí un relé de 9v porque el circuito proporciona 8.4 voltios cuando la luz está encendida. Eso es suficiente para que la bobina del relé permanezca activada. Sorprendentemente, 7 voltios también son suficientes, así que tuve suerte allí también.

Paso 6: Montaje de la electrónica

Este paso solo tendrá sentido si tiene una luz de tocador similar a la mía, por lo que no dedicaré demasiado tiempo a las explicaciones aquí. Básicamente, simplemente conecté los componentes, pegué con pegamento caliente las partes pesadas a la carcasa para que no se movieran y atornillé el sensor de movimiento. Si algo sale mal, puedo quitar fácilmente la batería, el transformador o la placa de circuito para solucionar problemas. La luz del tocador se conecta a la red como cualquier otra lámpara. Supongo que sabe cómo funciona eso en su país. Estoy en Europa, así que lo estoy usando con 230v a.c. red eléctrica. La luz del tocador incluye un enchufe con conexión a tierra para secadores de pelo y un interruptor que aún podría usar para apagar la luz y omitir el sensor.

¡Eso es todo!

He estado encendiendo la luz del detector de movimiento durante unos días y ya no tengo que buscar a tientas el interruptor de la luz cuando regreso a casa en medio de la noche. Espero que hayas disfrutado de la construcción. Si te estás preguntando por qué mi lámpara de tocador tiene un punto derretido, yo también. Esa es la razón por la que el dueño anterior me la dio. Fue así mucho antes de que lo obtuviera y no tiene nada que ver con la electrónica que agregué. Ver el vídeo;-)