Faixa de LED ativada por sensor de movimento com temporizador: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá a todos! Estou muito feliz por escrever outro instrutível agora. Este projeto surgiu quando fui contatado por um colega instructable-er (?!) (David @dducic) há vários meses pedindo ajuda para design.

Então, aqui estava a especificação original: "Eu realmente poderia usar um pouco de ajuda com uma iluminação debaixo da cama que estou fazendo para meus pais idosos. Em poucas palavras, eu quero usar dois sensores PIR e duas luzes de LED - um conjunto para cada lado da cama - que liga quando o respectivo sensor PIR é acionado. Eu prefiro ter uma fonte de energia que ligue os dois. " E a partir de nossas conversas de acompanhamento: "Minhas necessidades são muito simples com o projeto - em poucas palavras: - Quando minha mãe ou meu pai colocavam os pés no chão da cama, ele ativava um sensor de movimento de seu respectivo lado do cama, acendendo as luzes. Imagino um sistema que teria um sensor de cada lado da cama e uma faixa de LED embaixo de cada lado da cama conectada ao respectivo sensor. - Gostaria que as luzes ficassem acesas por pelo menos 5 minutos para que eles tenham tempo de se levantar, fazer suas coisas e voltar para a cama com as luzes ainda acesas. - Em relação aos LEDs, comprei algumas luzes brancas quentes simples (3000K) e não antecipo a necessidade de ter os LEDs mudam de cor. " A partir disso, projetei e protótipo de um circuito que poderia cumprir as especificações acima e David trabalhou na replicação do circuito em seu lado do mundo e na instalação final na casa de seus pais! Espero que todos gostem deste! Confira o vídeo em anexo para o meu circuito de teste final com um cronômetro de 12 segundos e a instalação final de David sendo ativada na casa de seus pais.

Etapa 1: Reúna seus materiais

Ferramentas necessárias:

Ferro de solda

Decapantes de arame

Cortadores laterais

Régua de metal

Faca de passatempo

Multímetro

Peças necessárias:

1 * 555 temporizador

1 * TIP 102 transistor

1 * Capacitor 5600 uF

1 * Capacitor 10 nF

1 * Resistor de 10 kohm

1 * Resistor 5.1 kohm

1 * Resistor 47 kohm

1 * Sensor PIR

Conector JST de 1 * 3 pinos para sensor para embarcar

Conector JST de 2 * 2 pinos para alimentação da placa e faixa de LED da placa

Conector JST de 2 * 2 pinos para fiação de faixa de LED e fiação de alimentação

7 * fios JST pré-crimpados (escolha um comprimento - dois fios para alimentação, dois para faixa de LED, 3 para o sensor PIR) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - ou se você ' Seja prático para fazer seus próprios cabos e tenha os conectores e crimpadores disponíveis, faça o seu!

1 * Veroboard

1 * tira LED de cor única de 12 V de sua escolha (por exemplo, Fonte de alimentação de 1 * 12V com conector macho em barril, a classificação de energia irá variar dependendo de qual faixa de LED e comprimento você está usando (por exemplo, https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Fio para soldar

Solda

Termoencolhível

1 * terminal de parafuso de macaco de barril MASCULINO

Terminal de parafuso de jack de cilindro 2 * FÊMEA https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun … (só precisa de um se a faixa de LED ou a fonte de alimentação vierem com uma também)

Etapa 2: Teste a faixa de LED

É uma boa prática testar se todos os componentes eletrônicos funcionam antes de colocá-los todos juntos. Portanto, pegue a faixa de LED e conecte-a ao seu adaptador de energia usando o conector cilíndrico fornecido (se você tiver um com a faixa de LED) e esperançosamente os LEDs se acenderão. Nem é preciso dizer, mas certifique-se de conectar o positivo com o positivo e o negativo com o negativo …

Etapa 3: teste o sensor PIR

Novamente, testar seus componentes antes de usá-los em seu aplicativo final é uma boa ideia. Nesta etapa, você precisará preparar o sensor para que possa conectá-lo facilmente usando as peças que listei na etapa anterior. O conector de 3 pinos com o sensor PIR é diferente do que eu normalmente gosto de usar, então eu sugiro substituí-lo dessoldando os fios fornecidos e resoldando nos 3 JST pré-crimpados. Em seguida, use o conector JST de 3 pinos para localizar o lado de crimpagem JST dos fios. A montagem total deve ser semelhante às imagens anexadas. Observe que aqui, PRETO é SINAL, MARROM é TERRENO, VERMELHO é + 12V.

Para testar o sensor, simplesmente conecte a alimentação e o aterramento e use um multímetro para testar o pino de sinal. Quando acionado, deve ser puxado para o solo. Quando não acionado, você deve ver uma tensão, ou seja, não aterrado. Ao ligar esses tipos de sensores, você precisará esperar alguns segundos para permitir que o sensor obtenha uma leitura de linha de base da sala ainda. Se alguma coisa se mover após o período de "calibração", o sensor será acionado e o pino do sinal de saída será lógico baixo (aterrado).

Etapa 4: primeiro configure o circuito em uma placa de ensaio

Antes de ir em frente e soldar sua placa de protótipo, você deve testar tudo na placa de ensaio. Isso é particularmente útil para que você possa escolher seus valores de R3 e C2 que definem o "tempo limite" do temporizador e, portanto, por quanto tempo a faixa de LED permanecerá ligada.

Algumas informações básicas sobre como o circuito completo realmente funciona estão principalmente relacionadas ao temporizador 555 atuando como um vibrador monoestável. Se você não está familiarizado com o temporizador 555 e gostaria de saber mais, uma página útil pode ser encontrada aqui: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555 … que explica os diferentes modos em que o 555 pode funcionar. Como mencionei, para este circuito eu configurei no modo monoestável, o que significa que quando um pulso baixo (ou seja, GND) é aplicado à entrada do acionador, a saída será definida como alta (ou seja, 12 V) pelo período de tempo especificado por R3 e C2 usando a equação:

tempo (segundos) = 1,1 * R3 * C2

Para fins de teste, é uma boa ideia selecionar os valores de R3 e C2 que permitem que a faixa de LED fique acesa por um curto período de tempo para que você não tenha que esperar uma eternidade para descobrir se o seu circuito está funcionando corretamente. No vídeo em anexo, configurei o cronômetro para cerca de 12 segundos. No diagrama de circuito anexo, o temporizador é configurado para aproximadamente 5 minutos (tempo = 1,1 * 47 000 * 0,0056 = 289 segundos).

Felizmente, o sensor PIR I selecionado emite um sinal baixo (ou seja, GND) quando o sensor é ativado. Como resultado, a entrada do acionador do temporizador 555 é conectada diretamente ao sensor PIR. Na saída, entretanto, um transistor é necessário para ligar a faixa de LED, já que o temporizador 555 pode fornecer apenas uma quantidade limitada de corrente, o que não seria suficiente para acionar uma longa faixa de LED.

Etapa 5: Soldar o circuito em um Veroboard

Pegue o projeto final do circuito da etapa anterior e solde a placa. A única coisa que você realmente precisa se lembrar aqui é cortar os trilhos na parte de trás da placa onde fica o cronômetro 555, caso contrário, os pinos opostos entrarão em curto, o que definitivamente não é o que você quer!

Conecte tudo e teste o circuito! Se tudo correr bem, seu circuito deve estar funcionando exatamente da mesma forma que na configuração da placa de ensaio. Confira o vídeo em anexo do meu circuito de teste final. O cronômetro fica ligado por apenas 12 segundos, o que é útil para demonstrar a funcionalidade do circuito.

Etapa 6: Monte a faixa de LED e o sensor

A especificação original para este projeto era ter a faixa de LED e o sensor montados para a iluminação embaixo da cama, mas obviamente, isso pode ser colocado onde você achar que pode ser útil ter uma iluminação de LED com temporizador!