Striscia LED attivata dal sensore di movimento con timer: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao a tutti! Sono davvero felice di scrivere un altro istruibile in questo momento. Questo progetto è nato quando sono stato contattato da un collega istruibile (?!) (David @dducic) diversi mesi fa chiedendo aiuto per la progettazione.

Quindi, ecco le specifiche originali: "Potrei davvero avere bisogno di aiuto con un'illuminazione sotto il letto che sto realizzando per i miei genitori anziani. In poche parole, voglio usare due sensori PIR e due luci a strisce LED, un set per ciascun lato del letto, che si accendono quando viene attivato il rispettivo sensore PIR. Preferirei avere una fonte di alimentazione che alimenta entrambi. " E dalle nostre conversazioni successive: "Le mie esigenze sono piuttosto semplici con il progetto - in poche parole: - Quando mia madre o mio padre mettevano i piedi per terra dal letto, attiverebbe un sensore di movimento dal rispettivo lato del letto, accendendo le luci. Immagino un sistema che abbia un sensore su ogni lato del letto e una striscia LED sotto ogni lato del letto collegata al rispettivo sensore. - Vorrei che le luci rimanessero accese per almeno 5 minuti in modo che abbiano il tempo di alzarsi, fare le loro cose, e tornare a letto con le luci ancora accese - Per quanto riguarda i led, ho acquistato delle semplici luci bianche calde (3000K) e non prevedo la necessità di avere i LED cambiano colore." Da questo, ho progettato e prototipato un circuito che potesse raggiungere le specifiche di cui sopra e David ha lavorato per replicare il circuito dalla sua parte del mondo e fare l'installazione finale a casa dei suoi genitori! Spero che vi piaccia questo! Guarda il video allegato per il mio circuito di prova finale con un timer di 12 secondi e l'installazione finale di David che viene attivata a casa dei suoi genitori.

Passaggio 1: raccogli i tuoi materiali

Strumenti richiesti:

Saldatore

Spelafili

Tronchesi laterali

Righello di metallo

Coltello da hobby

Multimetro

Parti richieste:

1 * 555 timer

1 * transistor TIP 102

1 * Condensatore 5600 uF

1 * Condensatore 10 nF

1 * Resistenza 10 kohm

1 * Resistenza 5.1 kohm

1 * Resistenza 47 kohm

1 * Sensore PIR

Connettore JST 1 * 3 pin per sensore a bordo

Connettore JST 2 * 2 pin per alimentazione su scheda e striscia LED su scheda

Connettore JST 2 * 2 pin per cablaggio striscia LED e cablaggio alimentazione

7 * fili JST pre crimpati (scegli una lunghezza - due fili per l'alimentazione, due per la striscia LED, 3 per il sensore PIR) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - o se ' rimani a portata di mano con la creazione dei tuoi cavi e disponi dei connettori e delle crimpature disponibili, crea il tuo!

1 * Veroboard

Striscia LED 1 * 12V monocolore a scelta (es.

Alimentatore 1 * 12V con connettore jack a botte MASCHIO, la potenza nominale varierà a seconda della striscia LED e della lunghezza in uso (ad es. https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Filo per saldatura

Saldare

Termoretraibile

Terminale a vite per martinetto a barilotto 1* MASCHIO

2 * Terminale a vite con martinetto a barilotto FEMMINA https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun… (ne serve solo uno se anche la striscia LED o l'alimentatore ne sono dotati)

Passaggio 2: testare la striscia LED

È buona norma verificare che tutta la tua elettronica funzioni prima di mettere tutto insieme. Quindi prendi la striscia led e collegala al tuo alimentatore utilizzando il connettore cilindrico fornito (se ne hai uno con la striscia LED) e si spera che i LED si accendano. Va da sé, ma assicurati di collegare positivo a positivo e negativo a negativo…

Passaggio 3: testare il sensore PIR

Ancora una volta, testare i componenti prima di utilizzarli nella loro applicazione finale è una buona idea. In questo passaggio, dovrai preparare il sensore in modo da poterlo collegare facilmente utilizzando le parti che ho elencato in un passaggio precedente. Il connettore a 3 pin fornito con il sensore PIR è diverso da quello che normalmente uso, quindi suggerirei di sostituirlo dissaldando i fili forniti e risaldando sui 3 JST pre-crimpati. Quindi utilizzare l'intestazione JST a 3 pin per individuare il lato di crimpatura JST dei fili. L'intero assemblaggio dovrebbe assomigliare alle immagini allegate. Nota che qui, NERO è SEGNALE, MARRONE è TERRA, ROSSO è +12V.

Per testare il sensore, è sufficiente collegare l'alimentazione e la massa e utilizzare un multimetro per sondare il pin del segnale. Quando attivato dovrebbe essere tirato a terra. Quando non è attivato, dovresti vedere una tensione, cioè non collegata a terra. Quando accendi questi tipi di sensori, dovrai attendere un paio di secondi per consentire al sensore di ottenere una lettura di base della stanza ferma. Se qualcosa si muove dopo il periodo di "calibrazione", il sensore verrà attivato e il pin del segnale di uscita sarà logico basso (massa).

Passaggio 4: impostare prima il circuito su una breadboard

Prima di procedere e saldare la tua scheda prototipo, dovresti testare tutto sulla breadboard. Ciò è particolarmente utile per poter scegliere i valori di R3 e C2 che definiscono il "timeout" del timer e quindi per quanto tempo rimarrà accesa la striscia LED.

Alcune informazioni di base su come funziona effettivamente il circuito completo sono principalmente legate al timer 555 che funge da vibratore monostabile. Se non hai familiarità con il timer 555 e desideri saperne di più, puoi trovare una pagina utile qui: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555… che spiega le diverse modalità in cui può funzionare il 555. Come ho detto, per questo circuito l'ho configurato in modalità Monostabile, il che significa che quando viene applicato un impulso basso (cioè GND) all'ingresso del trigger, l'uscita sarà impostata su alta (cioè 12V) per il periodo di tempo specificato da R3 e C2 usando l'equazione:

tempo (secondi) = 1.1*R3*C2

A scopo di test, è una buona idea selezionare i valori di R3 e C2 che consentono alla striscia LED di rimanere accesa per un breve periodo di tempo in modo da non dover aspettare un'eternità per scoprire se il circuito funziona correttamente. Nel video allegato, ho configurato il timer per circa 12 secondi. Nello schema elettrico allegato, il timer è configurato per circa 5 minuti (tempo = 1,1*47 000* 0,0056 = 289 secondi).

Fortunatamente, il sensore PIR che ho selezionato emette un segnale basso (cioè GND) quando il sensore è stato attivato. Di conseguenza, l'ingresso trigger del timer 555 è collegato direttamente al sensore PIR. All'uscita, tuttavia, è necessario un transistor per accendere la striscia LED, poiché il timer 555 può fornire solo una quantità limitata di corrente, che non sarebbe sufficiente per pilotare una lunga striscia di LED.

Passaggio 5: saldare il circuito su una Veroboard

Prendi il progetto del circuito finale dal passaggio precedente e salda la scheda. L'unica cosa che devi davvero ricordare qui è tagliare le tracce sul retro della scheda dove si trova il timer 555, altrimenti i pin opposti saranno in cortocircuito, il che sicuramente non è quello che vuoi!

Collega tutto e prova il circuito! Se tutto è andato bene, il tuo circuito dovrebbe funzionare esattamente come nella configurazione della breadboard. Guarda il video allegato del mio circuito di prova finale. Il timer è ancora attivo solo per 12 secondi, il che è utile per dimostrare la funzionalità del circuito.

Passaggio 6: montare la striscia LED e il sensore

La specifica originale per questo progetto era di montare la striscia LED e il sensore per l'illuminazione sotto il letto, ma ovviamente, questo può essere posizionato ovunque pensi che possa essere utile avere un'illuminazione a LED temporizzata!