Tira LED activada amb sensor de moviment amb temporitzador: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola a tothom! Estic molt content d’escriure ara un altre instructiu. Aquest projecte es va produir quan un company instructiu (?!) (David @dducic) em va contactar fa diversos mesos demanant ajuda al disseny.

Així doncs, aquí teniu les especificacions originals: "Podria utilitzar una mica d’ajuda amb una il·luminació de sota el llit que estic fent per als meus pares ancians. En poques paraules, vull utilitzar dos sensors PIR i dos llums de tires LED: un conjunt per a cada costat del llit: s'encén quan s'activa el sensor PIR corresponent. Prefereixo tenir una font d'alimentació que alimenti tots dos. " I a partir de les nostres converses de seguiment: "Les meves necessitats són bastant senzilles amb el projecte, en poques paraules: - Quan la meva mare o el meu pare posaven els peus a terra des del llit, activaria un sensor de moviment des del seu costat respectiu del llit, encenent els llums. Imagino un sistema que tindria un sensor a cada costat del llit i una tira LED a sota de cada costat del llit que estigui connectada al sensor respectiu. - M’agradaria que els llums estiguessin com a mínim 5 minuts perquè tinguin temps per aixecar-se, fer les seves coses i tornar al llit amb els llums encara encesos. - Quant als LEDs, he comprat uns llums blancs càlids (3000K) senzills i no preveig la necessitat de tenir els LED canvien de color ". A partir d’això, vaig dissenyar i prototipar un circuit que pogués assolir les especificacions anteriors i David ha treballat en la reproducció del circuit al seu costat del món i en la instal·lació final a casa dels seus pares. Espero que tots gaudiu d’aquest! Mireu el vídeo adjunt del meu circuit de proves final amb un temporitzador de 12 segons i la instal·lació final de David s’activa a casa dels seus pares.

Pas 1: reuniu els vostres materials

Eines necessàries:

Soldador

Decapants de filferro

Talls laterals

Regle de metall

Ganivet hobby

Multímetre

Peces obligatòries:

Temporitzador 1 * 555

1 * transistor TIP 102

1 * Capacitor 5600 uF

1 * Condensador 10 nF

1 * Resistor de 10 kohm

1 * Resistor de 5,1 kohm

1 * Resistor de 47 kohm

1 * Sensor PIR

Connector JST 1 * 3 pins per al sensor a bord

Connector JST de 2 * 2 pins per alimentar a la placa i tira LED a la placa

Connector JST de 2 * 2 pins per a cablejat de tira LED i cablejat d'alimentació

7 * cables JST pre arrugats (trieu una longitud: dos cables per a l'alimentació, dos per a la tira LED, 3 per al sensor PIR) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - o si us és útil fer els vostres propis cables i tenir els connectors i encunyadors disponibles, feu-los vostres!

1 * Veroboard

1 * 12V tira LED d'un sol color a la vostra elecció (per exemple, Font d'alimentació d'1 * 12V amb connector jack de barril MALE, la potència nominal pot variar en funció de la tira LED i de la longitud que utilitzeu (per exemple, https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Filferro per soldar

Soldar

Reducció de calor

1 * terminal de cargol de presa de barril MALE

Terminal de cargol de presa de barril de 2 * FEMENINA https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun… (només en necessiteu un si la tira LED o la font d'alimentació també ho inclouen)

Pas 2: proveu la tira LED

És una bona pràctica provar que tots els vostres components electrònics funcionin abans de muntar-ho tot. Així que agafeu la tira LED i connecteu-la al vostre adaptador d’alimentació mitjançant el connector de barril proporcionat (si en teniu un amb la tira LED) i esperem que els LED s’encenguin. No cal dir-ho, però assegureu-vos que connecteu el positiu amb el positiu i el negatiu amb el negatiu …

Pas 3: proveu el sensor PIR

De nou, provar els components abans d’utilitzar-los a la seva aplicació final és una bona idea. En aquest pas, haureu de preparar el sensor perquè pugueu connectar-vos-hi fàcilment mitjançant les parts que he indicat en un pas anterior. El connector de 3 pins que inclou el sensor PIR és diferent del que normalment m’agrada fer servir, de manera que us suggeriria substituir-lo per dessoldar els cables proporcionats i tornar-los a soldar pels 3 de JST pre-arrugats. A continuació, utilitzeu la capçalera JST de 3 pins per localitzar el costat encreuat dels cables. El muntatge total hauria de semblar a les imatges adjuntes. Tingueu en compte que aquí, EL NEGRE és SENYAL, EL MARRÓ és MOLT, EL VERMELL és + 12V.

Per provar el sensor, simplement connecteu l’alimentació i la terra i utilitzeu un multímetre per sondar el pin de senyal. Quan es desencadena, s'hauria de tirar a terra. Quan no s’activi, hauríeu de veure una tensió, és a dir, que no està connectada a terra. Quan engegueu aquest tipus de sensors, haureu d’esperar un parell de segons per permetre que el sensor obtingui una lectura inicial de la sala fixa. Si es mou alguna cosa després del període de "calibratge", s'activarà el sensor i el pin de senyal de sortida serà lògic baix (a terra).

Pas 4: primer configureu el circuit en una tauleta de pa

Abans de continuar endavant i soldar el vostre prototip de tauler, hauríeu de provar-ho tot a la taula. Això és particularment útil perquè pugueu escollir els vostres valors de R3 i C2 que defineixen el "temps d'espera" del temporitzador i, per tant, durant quant de temps romandrà la tira LED.

Alguna informació de fons sobre com funciona realment el circuit complet està relacionada principalment amb el temporitzador 555 que actua com un vibrador monoestable. Si no esteu familiaritzat amb el temporitzador 555 i voleu obtenir més informació, podeu trobar una pàgina útil aquí: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555…, on s’expliquen els diferents modes en què pot funcionar el 555. Com he esmentat, per a aquest circuit l'he configurat en mode Monostable, el que significa que quan s'aplica un pols baix (és a dir, GND) a l'entrada del disparador, la sortida s'establirà a alta (és a dir, 12V) durant el període de temps especificat per R3 i C2 mitjançant l'equació:

temps (segons) = 1,1 * R3 * C2

A efectes de proves, és una bona idea seleccionar valors de R3 i C2 que permetin que la tira LED estigui encesa durant un curt període de temps, de manera que no haureu d’esperar per sempre per esbrinar si el vostre circuit funciona correctament. Al vídeo adjunt, he configurat el temporitzador durant aproximadament 12 segons. Al diagrama de circuits adjunt, el temporitzador està configurat durant aproximadament 5 minuts (temps = 1,1 * 47 000 * 0,0056 = 289 segons).

Per sort, el sensor PIR I seleccionat emet un senyal baix (és a dir, GND) quan el sensor s’ha activat. Com a resultat, l’entrada del disparador del temporitzador 555 es connecta directament al sensor PIR. A la sortida, però, es necessita un transistor per encendre l’alimentació de la tira LED, ja que el temporitzador 555 només pot obtenir una quantitat limitada de corrent, cosa que no seria suficient per conduir una tira LED llarga.

Pas 5: soldeu el circuit en un Veroboard

Agafeu el disseny del circuit final del pas anterior i soldeu el tauler. L'única cosa que realment heu de recordar aquí és tallar les pistes de la part posterior del tauler on es troba el temporitzador 555, en cas contrari es quedaran curtes les pins oposats, que definitivament no és el que voleu.

Connecteu-ho tot i proveu el circuit. Si tot anava bé, el vostre circuit hauria de funcionar exactament igual que a la configuració de la taula de proves. Mireu el vídeo adjunt del meu circuit final de proves. El temporitzador només està encès durant 12 segons, cosa que és útil per demostrar la funcionalitat del circuit.

Pas 6: Munteu la tira i el sensor LED

Les especificacions originals d’aquest projecte consistien a tenir la tira i el sensor LED muntats per a la il·luminació de sota el llit, però, òbviament, es pot col·locar allà on creieu que pot ser útil tenir una il·luminació LED cronometrada.