Tira de LED activada por sensor de movimiento con temporizador: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¡Hola a todos! Estoy muy feliz de estar escribiendo otro instructivo en este momento. Este proyecto surgió cuando un compañero instructable-er (?!) (David @dducic) me contactó hace varios meses pidiendo ayuda para el diseño.

Así que aquí estaba la especificación original: "Me vendría bien un poco de ayuda con una iluminación debajo de la cama que estoy haciendo para mis padres ancianos. En pocas palabras, quiero usar dos sensores PIR y dos tiras de luces LED, una para a cada lado de la cama, que se encienden cuando se activa el sensor PIR respectivo. Preferiría tener una fuente de alimentación que alimente a ambos ". Y de nuestras conversaciones de seguimiento: "Mis necesidades son bastante simples con el proyecto, en pocas palabras: - Cuando mi mamá o mi papá ponen los pies en el suelo desde la cama, se activa un sensor de movimiento desde su lado respectivo de la cama. cama, encendiendo las luces. Imagino un sistema que tendría un sensor a cada lado de la cama y una tira de LED debajo de cada lado de la cama que está conectada a su sensor respectivo. - Me gustaría que las luces permanecieran encendidas durante al menos 5 minutos para que tengan tiempo de levantarse, hacer lo suyo y volver a la cama con las luces aún encendidas. - En cuanto a los LED, compré unas sencillas luces blancas cálidas (3000K) y no anticipo la necesidad de tener los LED cambian de color ". A partir de esto, diseñé y realicé un prototipo de un circuito que podría lograr las especificaciones anteriores y David ha trabajado en replicar el circuito en su lado del mundo y en hacer la instalación final en el lugar de sus padres. ¡Espero que todos disfruten de este! Vea el video adjunto para ver mi circuito de prueba final con un temporizador de 12 segundos y la instalación final de David activada en el lugar de sus padres.

Paso 1: reúna sus materiales

Herramientas necesarias:

Soldador

Pelacables

Cortadores laterales

Regla de metal

Cuchillo de hobby

Multimetro

Partes requeridas:

1 * temporizador 555

1 * transistor TIP 102

1 * Condensador 5600 uF

1 * Condensador 10 nF

1 * Resistencia 10 kohm

1 * Resistencia 5.1 kohm

1 * Resistencia 47 kohm

1 * Sensor PIR

Conector JST de 1 * 3 pines para sensor a bordo

Conector JST de 2 * 2 pines para alimentación a placa y tira de LED a placa

Conector JST de 2 * 2 pines para cableado de tira de LED y cableado de alimentación

7 * cables JST prensados (elija una longitud: dos cables para la alimentación, dos para la tira de LED, 3 para el sensor PIR) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - o si ' Sea útil para hacer sus propios cables y tenga los conectores y engarces disponibles, ¡haga los suyos!

1 * Veroboard

Tira de LED de un solo color de 1 * 12V de su elección (por ejemplo, Fuente de alimentación de 1 * 12V con conector macho de barril, la potencia nominal variará según la tira de LED y la longitud que esté utilizando (por ejemplo, https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Alambre para soldar

Soldar

Encogimiento de calor

1 * terminal de tornillo de gato de barril MACHO

2 * terminal de tornillo de gato de barril FEMENINO https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun… (solo se necesita uno si la tira de LED o la fuente de alimentación también vienen con una)

Paso 2: prueba la tira de LED

Es una buena práctica probar que todos sus dispositivos electrónicos funcionan antes de armar todo. Así que tome la tira de LED y conéctela a su adaptador de corriente usando el conector de barril provisto (si tiene uno con la tira de LED) y es de esperar que los LED se enciendan. No hace falta decirlo, pero asegúrese de conectar lo positivo con lo positivo y lo negativo con lo negativo …

Paso 3: prueba el sensor PIR

Nuevamente, probar sus componentes antes de usarlos en su aplicación final es una buena idea. En este paso, deberá preparar el sensor para que pueda conectarlo fácilmente utilizando las piezas que enumeré en un paso anterior. El conector de 3 pines con el que viene el sensor PIR es diferente al que me gusta usar normalmente, por lo que sugeriría reemplazarlo desoldando los cables provistos y volviendo a soldar los 3 JST preengarzados. Luego use el cabezal JST de 3 clavijas para ubicar el lado de engarzado JST de los cables. El montaje total debe verse como las imágenes adjuntas. Tenga en cuenta que aquí, NEGRO es SEÑAL, MARRÓN es TIERRA, ROJO es + 12V.

Para probar el sensor, simplemente conecte la energía y la tierra y use un multímetro para sondear el pin de señal. Cuando se activa, debe tirarse a tierra. Cuando no se activa, debería ver un voltaje, es decir, no conectado a tierra. Cuando encienda este tipo de sensores, deberá esperar un par de segundos para permitir que el sensor obtenga una lectura de referencia de la habitación inmóvil. Si algo se mueve después del período de "calibración", entonces el sensor se activará y el pin de señal de salida será de lógica baja (conectado a tierra).

Paso 4: primero configure el circuito en una placa de pruebas

Antes de continuar y soldar su placa prototipo, debe probar todo en la placa. Esto es particularmente útil para que pueda elegir sus valores de R3 y C2 que definen el "tiempo de espera" del temporizador y, por lo tanto, cuánto tiempo permanecerá encendida la tira de LED.

Alguna información básica sobre cómo funciona realmente el circuito completo está relacionada principalmente con el temporizador 555 que actúa como un vibrador monoestable. Si no está familiarizado con el temporizador 555 y desea obtener más información, puede encontrar una página útil aquí: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555 … que explica los diferentes modos en los que puede funcionar el 555. Como mencioné, para este circuito lo he configurado en modo monoestable, lo que significa que cuando se aplica un pulso bajo (es decir, GND) a la entrada del disparador, la salida se configurará en alto (es decir, 12V) durante el período de tiempo especificado por R3 y C2 usando la ecuación:

tiempo (segundos) = 1.1 * R3 * C2

Para fines de prueba, es una buena idea seleccionar valores de R3 y C2 que permitan que la tira de LED esté encendida por un período corto de tiempo para que no tenga que esperar una eternidad para saber si su circuito está funcionando correctamente. En el video adjunto, configuré el temporizador durante aproximadamente 12 segundos. En el diagrama de circuito adjunto, el temporizador está configurado para aproximadamente 5 minutos (tiempo = 1,1 * 47 000 * 0,0056 = 289 segundos).

Afortunadamente, el sensor PIR que seleccioné emite una señal baja (es decir, GND) cuando el sensor se ha activado. Como resultado, la entrada de disparo del temporizador 555 se conecta directamente al sensor PIR. Sin embargo, en la salida, se requiere un transistor para encender la tira de LED, ya que el temporizador 555 solo puede generar una cantidad limitada de corriente, lo que no sería suficiente para impulsar una tira de LED de gran longitud.

Paso 5: Suelde el circuito en un Veroboard

Tome su diseño de circuito final del paso anterior y suelde la placa. Lo único que realmente debe recordar aquí es cortar las pistas en la parte posterior de la placa donde se encuentra el temporizador 555, de lo contrario, los pines opuestos se acortarán, ¡lo cual definitivamente no es lo que desea!

¡Conecte todo y pruebe el circuito! Si todo salió bien, su circuito debería funcionar exactamente igual que en la configuración de la placa de pruebas. Mira el video adjunto de mi circuito de prueba final. El temporizador solo está encendido durante 12 segundos, lo que es útil para demostrar la funcionalidad del circuito.

Paso 6: Monte la tira de LED y el sensor

La especificación original para este proyecto era tener la tira de LED y el sensor montados para la iluminación debajo de la cama, pero obviamente, esto se puede colocar donde usted crea que podría ser útil tener iluminación LED programada.