Llum de vanitat activat per detector de moviment: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Vaig comprar una unitat de detectors de moviment infrarojos a eBay per 1,50 dòlars i vaig decidir fer-ne un bon ús. Podria haver fet la meva pròpia placa de detecció de moviment, però a 1,50 dòlars (que inclou 2 olles de retallada per ajustar la sensibilitat i el temporitzador d’apagat) ni tan sols valdria la pena el temps que trigaria a soldar junts una casa. Visc en un estudi molt petit (1 cuina / bany + 1 saló / dormitori). Entro al meu apartament per la cuina. Hi ha diverses llums, però la llum de la vanitat sobre l’aigüera sembla que està més encesa. El noto cremant sense cap motiu mentre estic a la sala d’estar i l’acabo apagant, només per tornar-lo a engegar uns minuts després quan torno a la cuina. És bastant eficient, amb una bombeta LED de 3 watts, però hi ha molt d’espai buit per als gadgets, de manera que era hora de fer una modificació;-) Això hauria de funcionar per a qualsevol llum que tingui prou espai per a les peces.

Pas 1: cerqueu les parts adequades

El detector de moviment funciona amb diverses tensions de corrent continu i, per casualitat, tenia una bateria d’ordinador portàtil NiMH molt antiga que pensava llençar. El portàtil ha desaparegut, no tenia cap càrrega i la tecnologia està obsoleta de totes maneres. Vaig obrir la caixa per trobar 10, 3800 mAh, 1,2 v cel·les. Vaig construir el carregador de bateria NiMH que es mostra al començament de l'esquema només per veure si podia treure alguna cosa de les antigues bateries. Després de 24 hores i algunes proves, vaig aconseguir salvar-ne 6. Tallant les connexions i tornant a soldar, vaig acabar amb un paquet de bateries de 7,2v (vés amb compte si ho fas, la calor de vegades les fa explotar). Vaig tornar a gravar la caixa i vaig soldar en un cable amb un endoll que vaig recuperar d’una antiga impressora làser. Podria haver executat el detector de moviment només amb aquesta bateria (només dibuixa 50 microamps), però les bateries de NiMH són notòries perquè s’esgoten al voltant de l’1% al dia només emmagatzemades. Després de 2 mesos d’inactivitat, no serveixen per a res. Com que no tenia ganes de desmuntar el llum per carregar les bateries, vaig integrar el carregador de bateries a la meva construcció. Com que la idea era utilitzar el detector per encendre el llum, vaig pensar que podia utilitzar la xarxa elèctrica per carregar les bateries quan la llum està encesa.

Pas 2: llista de peces

Parts

Detector de moviment IR (eBay) 1,50 USD

9v CC, 240v CA, relé 7A 0,74 USD

Regulador de voltatge LM317T 0,23 $

2n7000 N-Channel Mosfet 0,10 dòlars

Dissipador de calor d’alumini 0,30 $

Resistència 10Ω 5W 0,25 $

PCB de prototipat vidre-epoxi 7x5cm 0,49 dòlars

Bloc de terminals de cargol DG350 (opcional) 0,20 $

Capacitor electrolític de 330 uF, 35 v (de peces brossa) 0,00 $

Transformador (berruga vella) 0,00 $

Bateries (bateria antiga): 0,00 $

2 - 1n4148 díodes (extrets de la impressora antiga) 0,00 $

1n4007 Diodo (de la impressora) 0,00 $

Cables, capçaleres, connectors (de la impressora) 0,00 $

Total 3,81 dòlars

Compro la majoria de les meves peces a Tayda Electronics (molt recomanable).

Pas 3: el circuit

El circuit de càrrega LM317 utilitza un corrent constant i d’amperatge baix per carregar les bateries. Més informació aquí: https://www.talkingelectronics.com/projects/ChargingNiMH/ChargingNiMH.html Durant el temps que faré carregar les bateries, no hi hauria perill de sobrecarregar-les. Si només estigués funcionant el carregador, proporcionaria 120 miliamperis a 8,4 volts (és a dir, el 7.2v de les bateries detectades pel pin d’ajust del LM317, més la tensió mínima del pin de sortida del regulador d’1.2v). Teòricament, podria carregar la bateria amb aquest circuit en 32 hores. En el meu cas, també hi ha un desguàs d’uns 45 miliamperis quan el relé està encès, de manera que només em queden 75 mA per carregar les bateries quan el llum està encès. Com que només vull mantenir-les completades, n’hi hauria prou si no marxo dues vacances de dos mesos. Aquí teniu una mica de matemàtiques sobre aquest tema:

Esqueu les bateries quan la llum no està encesa: 50 microamperies per hora (1,2 miliamperis al dia - Detector de moviment en espera) + 1% de la bateria de 3,8 amperis per dia d'emmagatzematge (38 miliamperis). Això significa que perdo un total de 39,2 miliamperis de la bateria cada dia que està connectat i no es carrega. Quan la llum (i el circuit de càrrega) estigui encesa, les bateries es carregaran a 75 miliamperies per hora, de manera que, teòricament, hauria de compensar un dia de no ús si la llum està encesa uns 32 minuts al dia. Publicaré una actualització si això no funciona al món real, però fins ara ha estat funcionant com estava previst. Després de tot això, us podeu preguntar per què no només he utilitzat el transformador per alimentar el detector de moviment sense la bateria. Bé, volia que fos eficient energèticament i que el funcionament del transformador 24/7 fes servir més energia que la pròpia llum. En aquest cas, per què no utilitzar una font d’alimentació en mode de commutador més eficient? Simplement, no en tenia cap a mà que complís les meves especificacions per al projecte.

Pas 4: talla un forat a la unitat

Com que el detector de moviment té una lent de Fresnel de plàstic rodona amb una base quadrada, he pogut triar la mida del forat. Vaig decidir fer un forat quadrat amb la meva eina de moto. Podria haver fet un forat rodó, però la caixa de plàstic de la meva llum de tocador és bastant gruixuda, de manera que només una porció de la lent sortiria del forat. Com va resultar, el gruix de la carcassa de la llum de tocador és aproximadament del mateix gruix que la base de la lent Fresnel, de manera que s’adapta gairebé a ras. Hi ha dos forats de cargol a la placa del detector de moviment, però no estan roscats. Com que no trobava els cargols amb femelles de la mida adequada, només he utilitzat dos cargols de fusta diminuts i els heu cargolat des de l’interior del llum. La carcassa de la làmpada manté els cargols al seu lloc sense femelles, però vol dir que podeu veure els extrems dels cargols des de l'exterior de la làmpada de tocador. Crec que encara sembla correcte.

Pas 5: Detalls de l’esquema del circuit

Pot ser que D1 i D2 no siguin necessaris. D1 es va incloure en un dels circuits de càrrega de la bateria que vaig trobar a la xarxa, possiblement com a protecció contra la polaritat inversa. Vaig incloure D2 per assegurar-me que la resistència de 10 ohms no tindria la possibilitat de drenar-me les bateries, però no estic segur que hauria estat possible electrònicament en aquest cas. Com que els 1n4148 eren gratuïts per a mi, no em preocupava massa per la logística. Per cert, estic fent servir una resistència de 5W perquè no tinc una resistència de 1W, 10 Ohm. Hi hauria d’haver 1 Watt que es dissipés per la resistència del meu circuit, tot i que això variarà segons el voltatge de la bateria. El valor de C1 no és crític; assegureu-vos que el voltatge que pot suportar sigui superior al que podríeu esperar al vostre circuit. En el meu cas, puc esperar un màxim d’uns 17v, de manera que hi ha un condensador de 35v i 330uF que he trobat a la meva escombraries. Qualsevol cosa superior a 100 uF estaria bé, i probablement tot el circuit funcionaria sense tap, però les tensions serien una mica inestables. El D3 és absolutament necessari per evitar que el voltatge de la bobina del relé cremi el transistor, però el meu díode rectificador 1n4007 i 1000v és excessiu. Hi ha molts altres que faran la feina bé. Si les bateries són força baixes, el LM317 s’escalfa força, així que us aconsellaria utilitzar un dissipador de calor. En el meu cas, el LM317 es dissipa al voltant de 8,6 volts x 0,12 amperes (o 1,032 watts). Quan les bateries són més baixes, el LM317 s’escalfa perquè bloqueja més intensitat i tensió del transformador. Vaig mesurar la meva a uns 50 ºC amb el dissipador de calor (ho sento Fahrenheit freaks:-) mentre funcionava només com a carregador. Al circuit de llum complet, només fa calor al tacte (amb el dissipador de calor). No volia fondre res. Vaig salvar el transformador d’un antic carregador de telefonia mòbil de berrugues de paret. Originalment va ser dissenyat per connectar-se a un bressol de càrrega, inclosos els aparells electrònics per carregar el telèfon. Dins de la berruga de la meva paret, només hi havia un transformador i un rectificador de pont, de manera que vaig afegir C1 per estabilitzar la tensió. Si feu servir una font de tensió regulada, podeu ignorar el transformador, el rectificador de pont i el condensador del meu circuit. Estic fent servir el 2N7000 com a interruptor per activar el relé. Em sorprèn una mica que el senyal de 3,3 v del detector fos suficient, però funciona bé. Assegureu-vos de connectar la font a terra quan utilitzeu MOSFET de canal N. Vaig triar un relé de 9 V perquè el circuit proporciona 8,4 volts quan la llum està encesa. Això és suficient perquè la bobina del relé es mantingui activada. Sorprenentment, amb 7 volts també n’hi ha prou, així que també hi vaig tenir sort.

Pas 6: muntatge de l'electrònica

Aquest pas només tindrà sentit si teniu una llum de tocador similar a la meva, de manera que no dedicaré massa temps a les explicacions aquí. Bàsicament, només he connectat els components, he enganxat en calent les parts pesades a la caixa perquè no trontollessin i he cargolat el sensor de moviment. Si alguna cosa no funciona, puc treure fàcilment la bateria, el transformador o la placa de circuit per solucionar-los. La llum de la vanitat es connecta a la xarxa elèctrica com qualsevol altra làmpada. Suposo que sabeu com funciona això al vostre país. Estic a Europa, així que ho estic executant amb el 230v a.c. xarxa elèctrica. La llum de la vanitat inclou una presa de terra per a assecadors de cabells, així com un interruptor que encara podria utilitzar per apagar la llum i evitar el sensor.

Això és!

Fa uns quants dies que faig funcionar la llum del detector de moviment i ja no hi ha ganes de buscar l’interruptor de la llum quan torno a casa a mitja nit. Espero que us hagi agradat la construcció. Si us pregunteu per què la meva llum de la vanitat té un punt fos, també ho sóc jo. Aquesta és la raó per la qual l’anterior propietari m’ho va donar. Va ser així molt abans d’aconseguir-ho i no té res a veure amb l’electrònica que vaig afegir. Mira el vídeo;-)