Benzi LED activate cu senzor de mișcare cu temporizator: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Buna tuturor! Sunt foarte fericit că scriu încă un instructable acum. Acest proiect a apărut atunci când am fost contactat de un coleg instructiv (?!) (David @dducic) în urmă cu câteva luni, solicitând ajutor pentru proiectare.

Așadar, iată specificația originală: „Aș putea folosi cu adevărat un ajutor cu iluminatul de sub pat pe care îl fac pentru părinții mei în vârstă. Pe scurt, vreau să folosesc doi senzori PIR și două lumini cu benzi LED - un set pentru fiecare parte a patului - care se aprinde când senzorul PIR respectiv este declanșat. Aș prefera să am o singură sursă de alimentare care să le alimenteze pe amândouă. " Și din conversațiile noastre de urmărire: „Nevoile mele sunt destul de simple cu proiectul - pe scurt: - Când mama sau tata își pun picioarele pe pământ de la pat, ar activa un senzor de mișcare din partea lor respectivă a pat, aprinderea luminilor. Îmi imaginez un sistem care să aibă un senzor pe fiecare parte a patului și o bandă LED sub fiecare parte a patului conectată la senzorul respectiv. - Aș dori ca luminile să rămână aprinse pentru cel puțin 5 minute, astfel încât să aibă timp să se ridice, să facă treaba lor și să se întoarcă la pat cu luminile aprinse. LED-urile își schimbă culoarea. " Din aceasta, am proiectat și prototipat un circuit care să poată atinge specificațiile de mai sus și David a lucrat la replicarea circuitului de pe partea sa a lumii și a făcut instalarea finală la părinții săi! Sper să vă bucurați cu toții! Vedeți videoclipul atașat pentru circuitul meu final de testare cu un cronometru de 12 secunde și instalarea finală a lui David fiind activată la părinții săi.

Pasul 1: Strângeți-vă materialele

Instrumente necesare:

Ciocan de lipit

Decapanti de sârmă

Freze laterale

Rigla metalică

Cuțit hobby

Multimetru

Piese necesare:

1 * 555 temporizator

1 * tranzistor TIP 102

1 * Condensator 5600 uF

1 * Condensator 10 nF

1 * Rezistor 10 kohm

1 * Rezistor 5.1 kohm

1 * Rezistor 47 kohm

1 * senzor PIR

Conector JST 1 * 3 pini pentru senzor la bord

Conector JST 2 * 2 pini pentru alimentare la bord și bandă LED la bord

Conector JST 2 * 2 pini pentru cablarea benzii LED și cablarea de alimentare

7 * fire JST pre crimpate (alegeți o lungime - două fire pentru alimentare, două pentru banda LED, 3 pentru senzorul PIR) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - sau dacă Ești la îndemână când îți faci propriile cabluri și ai conectorii și crimps-urile disponibile, fă-ți propriile!

1 * Veroboard

1 * 12V bandă LED cu o singură culoare la alegere (de ex.

Sursă de alimentare 1 * 12V cu conector jack baril MASC, puterea nominală va varia în funcție de ce bandă LED și de lungimea pe care o utilizați (de exemplu, https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Sârmă pentru lipit

Solder

Reducere de căldură

1 * terminal cu șurub cu mufă cu țeavă MALE

2 * borna cu șurub cu mufă FEMELĂ https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun… (aveți nevoie doar de unul dacă banda LED sau sursa de alimentare vin și cu una)

Pasul 2: Testați banda LED

Este o practică bună să testați că toate componentele electronice funcționează înainte de a pune totul împreună. Deci, luați banda LED și conectați-o la adaptorul de alimentare utilizând conectorul cilindru furnizat (dacă aveți unul cu banda LED) și, sperăm, LED-urile se vor aprinde. Este de la sine înțeles, dar asigurați-vă că vă conectați pozitiv la pozitiv și negativ la negativ …

Pasul 3: Testați senzorul PIR

Din nou, testarea componentelor înainte de a le utiliza în aplicația lor finală este o idee bună. În acest pas, va trebui să pregătiți senzorul, astfel încât să vă puteți conecta cu ușurință la acesta folosind piesele pe care le-am enumerat într-un pas anterior. Conectorul cu 3 pini cu care vine senzorul PIR este diferit de ceea ce îmi place să folosesc în mod normal, așa că aș sugera înlocuirea acestuia prin desoldarea firelor furnizate și revânzarea pe cele 3 JST pre-sertizate. Apoi utilizați antetul JST cu 3 pini pentru a localiza partea de sertizare JST a firelor. Ansamblul total ar trebui să arate ca imaginile atașate. Rețineți că aici, NEGRU este SEMNAL, MARO este MASĂ, ROȘU este + 12V.

Pentru a testa senzorul, pur și simplu conectați alimentarea și împământarea și utilizați un multimetru pentru a testa pinul de semnal. Când este declanșat, acesta trebuie tras la pământ. Când nu este declanșat, ar trebui să vedeți o tensiune, adică nu este împământată. Când porniți aceste tipuri de senzori, va trebui să așteptați câteva secunde pentru a permite senzorului să obțină o citire de bază a încăperii. Dacă se mișcă ceva după perioada de „calibrare”, atunci senzorul va fi declanșat, iar pinul semnalului de ieșire va fi logic slab (împământat).

Pasul 4: configurați mai întâi circuitul pe o placă de calcul

Înainte de a merge mai departe și de a lipi placa prototip, ar trebui să testați totul pe panou. Acest lucru este deosebit de util, astfel încât să puteți alege valorile dvs. de R3 și C2 care definesc "timeout-ul" temporizatorului și, astfel, cât timp va rămâne aprins banda LED.

Unele informații de fundal despre modul în care funcționează circuitul complet sunt legate în principal de temporizatorul 555 care acționează ca un vibrator monostabil. Dacă nu sunteți familiarizați cu temporizatorul 555 și doriți să aflați mai multe, o pagină utilă poate fi găsită aici: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555…, care explică diferitele moduri în care poate funcționa 555. După cum am menționat, pentru acest circuit l-am configurat în modul Monostabil, ceea ce înseamnă că atunci când un impuls scăzut (adică GND) este aplicat la intrarea de declanșare, ieșirea va fi setată la mare (adică 12V) pentru perioada de timp specificată de R3 și C2 folosind ecuația:

timp (secunde) = 1,1 * R3 * C2

În scopuri de testare, este o idee bună să selectați valorile R3 și C2 care să permită banda LED să fie aprinsă pentru o perioadă scurtă de timp, astfel încât să nu trebuie să așteptați pentru totdeauna pentru a afla dacă circuitul dvs. funcționează corect. În videoclipul atașat, am configurat temporizatorul pentru aproximativ 12 secunde. În schema circuitului atașat, temporizatorul este configurat pentru aproximativ 5 minute (timp = 1,1 * 47 000 * 0,0056 = 289 secunde).

Din fericire, senzorul PIR I selectat emite un semnal scăzut (adică GND) când senzorul a fost activat. Ca urmare, intrarea de declanșare a temporizatorului 555 este conectată direct la senzorul PIR. La ieșire, totuși, este necesar un tranzistor pentru a porni alimentarea pe banda LED, deoarece temporizatorul 555 poate furniza doar o cantitate limitată de curent, care nu ar fi suficientă pentru a conduce o lungime lungă a benzii LED.

Pasul 5: lipiți circuitul pe un Veroboard

Luați proiectul final al circuitului de la pasul anterior și lipiți placa. Singurul lucru pe care trebuie să-l amintiți cu adevărat aici este să tăiați urmele de pe partea din spate a plăcii unde se află timerul 555, în caz contrar, pinii opuși vor fi scurtcircuitați, ceea ce cu siguranță nu este ceea ce doriți!

Conectați totul și testați circuitul! Dacă totul a mers bine, circuitul dvs. ar trebui să funcționeze exact la fel ca în configurația plăcii. Vedeți videoclipul atașat al circuitului meu final de testare. Temporizatorul este pornit doar 12 secunde, ceea ce este util pentru a demonstra funcționalitatea circuitului.

Pasul 6: Montați banda LED și senzorul

Specificația originală pentru acest proiect a fost aceea de a avea banda LED și senzorul montat pentru iluminarea sub pat, dar, evident, acest lucru poate fi plasat oriunde credeți că ar putea fi la îndemână să aveți iluminare LED temporizată!