Bewegingssensor geactiveerde LED-strip met timer - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Hallo iedereen! Ik ben erg blij dat ik nu nog een instructable schrijf. Dit project kwam tot stand toen ik enkele maanden geleden werd benaderd door een mede-instructable-er (?!) (David @dducic) die om hulp bij het ontwerpen vroeg.

Dus hier was de originele specificatie: "Ik zou echt wat hulp kunnen gebruiken met een verlichting onder het bed die ik maak voor mijn bejaarde ouders. In een notendop, ik wil twee PIR-sensoren en twee LED-striplampen gebruiken - een set voor elke kant van het bed - die worden ingeschakeld wanneer de respectieve PIR-sensor wordt geactiveerd. Ik zou liever één stroombron hebben die beide van stroom voorziet." En uit onze vervolggesprekken: "Mijn behoeften zijn vrij eenvoudig met het project - in een notendop: - Wanneer mijn moeder of vader hun voeten op de grond zetten vanaf het bed, activeerde het een bewegingssensor van hun respectieve kant van de bed, de lichten aandoen. Ik stel me een systeem voor met één sensor aan elke kant van het bed en één LED-strip onder elke kant van het bed die is verbonden met de respectieve sensor. - Ik zou graag willen dat de lichten gedurende minstens 5 minuten zodat ze de tijd hebben om op te staan, hun ding te doen en terug te keren naar het bed met de lichten nog aan.- Wat de LED's betreft, ik heb een paar eenvoudige warmwitte lichten (3000K) gekocht en verwacht niet dat ik ze nodig heb de LED's veranderen van kleur." Hieruit heb ik een circuit ontworpen en geprototypeerd dat aan de bovenstaande specificaties kon voldoen en David heeft gewerkt aan het repliceren van het circuit aan zijn kant van de wereld en de uiteindelijke installatie bij zijn ouders thuis! Hoop dat jullie allemaal genieten van deze! Bekijk de bijgevoegde video voor mijn laatste testcircuit met een timer van 12 seconden en de laatste installatie van David die wordt geactiveerd bij zijn ouders.

Stap 1: Verzamel uw materialen

Benodigd gereedschap:

Soldeerbout

Draadstrippers

Zijsnijders

Metalen liniaal

Hobbymes

Multimeter

Benodigde onderdelen:

1 * 555 timer

1 * TIP 102 transistor

1 * Condensator 5600 uF

1 * Condensator 10 nF

1 * Weerstand 10 kohm

1 * Weerstand 5,1 kohm

1 * Weerstand 47 kohm

1 * PIR-sensor

1 * 3-pins JST-connector voor sensor aan boord

2 * 2-pins JST-connector voor voeding naar board en ledstrip naar board

2 * 2-pins JST-connector voor ledstripbedrading en stroombedrading

7 * voorgekrompen JST-draden (kies een lengte - twee draden voor voeding, twee voor ledstrip, 3 voor de PIR-sensor) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - of als u ben handig met het maken van je eigen kabels en heb de beschikbare connectoren en crimps, maak er zelf een!

1 * Veroboard

1 * 12V enkele kleur LED strip naar keuze (bijv.

1 * 12V voeding met MALE barrel jack connector, vermogen varieert afhankelijk van welke LED strip en lengte je gebruikt (bijv. https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Draad om te solderen

Soldeer

Krimpkous

1* barrel jack schroefaansluiting MAN

2 * barrel jack schroefaansluiting VROUW https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun… (slechts één nodig als ledstrip of voeding er ook bij zit)

Stap 2: Test de LED-strip

Het is een goede gewoonte om te testen of al uw elektronica werkt voordat u alles in elkaar zet. Dus neem de ledstrip en sluit deze aan op je stroomadapter met behulp van de meegeleverde barrelconnector (als je er een hebt met de ledstrip) en hopelijk gaan de LED's branden. Het spreekt voor zich, maar zorg ervoor dat je positief met positief verbindt en negatief met negatief…

Stap 3: Test de PIR-sensor

Nogmaals, het is een goed idee om uw componenten te testen voordat u ze in hun definitieve toepassing gebruikt. In deze stap moet je de sensor voorbereiden zodat je er gemakkelijk verbinding mee kunt maken met behulp van de onderdelen die ik in een vorige stap heb genoemd. De 3-pins connector waarmee de PIR-sensor wordt geleverd, is anders dan wat ik normaal gesproken graag gebruik, dus ik zou willen voorstellen deze te vervangen door de meegeleverde draden te desolderen en opnieuw te solderen op de 3 voorgekrompen JST-kabels. Gebruik vervolgens de 3-pins JST-header om de JST-krimpzijde van de draden te lokaliseren. De totale montage moet eruitzien als de bijgevoegde afbeeldingen. Merk op dat hier ZWART is SIGNAAL, BRUIN is AARD, ROOD is +12V.

Om de sensor te testen, sluit u eenvoudig de stroom en aarde aan en gebruikt u een multimeter om de signaalpin te onderzoeken. Wanneer geactiveerd, moet het naar de grond worden getrokken. Wanneer niet geactiveerd, zou u een spanning moeten zien, d.w.z. niet geaard. Wanneer u dit soort sensoren inschakelt, moet u een paar seconden wachten om de sensor een basiswaarde van de stille kamer te laten krijgen. Als er iets beweegt na de "kalibratie" -periode, wordt de sensor geactiveerd en is de uitgangssignaalpin laag logisch (geaard).

Stap 4: Stel eerst het circuit op een breadboard in

Voordat je je prototypebord gaat solderen, moet je alles op het breadboard testen. Dit is met name handig, zodat u uw waarden van R3 en C2 kunt kiezen die de "time-out" van de timer definiëren en dus hoe lang de LED-strip aan blijft.

Wat achtergrondinformatie over hoe het complete circuit eigenlijk werkt, heeft meestal te maken met de 555-timer die als monostabiele vibrator fungeert. Als u niet bekend bent met de 555-timer en meer wilt weten, kunt u hier een handige pagina vinden: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555… die uitleg geeft over de verschillende modi waarin de 555 kan werken. Zoals ik al zei, heb ik dit circuit voor dit circuit geconfigureerd in de monostabiele modus, wat betekent dat wanneer een lage puls (dwz GND) wordt toegepast op de trigger-ingang, de uitgang wordt ingesteld op hoog (dwz 12V) gedurende de gespecificeerde tijdsperiode door R3 en C2 met behulp van de vergelijking:

tijd (seconden) = 1,1*R3*C2

Voor testdoeleinden is het een goed idee om waarden van R3 en C2 te selecteren waarmee de LED-strip een korte tijd aan kan, zodat u niet eeuwig hoeft te wachten om erachter te komen of uw circuit correct werkt. In de bijgevoegde video heb ik de timer voor ongeveer 12 seconden geconfigureerd. In het bijgevoegde schakelschema is de timer geconfigureerd voor ongeveer 5 minuten (tijd = 1,1*47 000* 0,0056 = 289 seconden).

Gelukkig geeft de PIR-sensor die ik heb geselecteerd een laag signaal (d.w.z. GND) af wanneer de sensor is geactiveerd. Hierdoor is de trigger-ingang van de 555-timer direct verbonden met de PIR-sensor. Aan de uitgang is echter een transistor nodig om de stroom naar de LED-strip in te schakelen, aangezien de 555-timer slechts een beperkte hoeveelheid stroom kan leveren, wat niet genoeg zou zijn om een lange LED-strip aan te sturen.

Stap 5: Soldeer het circuit op een Veroboard

Neem je definitieve circuitontwerp uit de vorige stap en soldeer het bord vast. Het enige dat je hier echt moet onthouden, is om de sporen aan de achterkant van het bord te knippen waar de 555-timer zit, anders worden tegenovergestelde pinnen kortgesloten, wat absoluut niet is wat je wilt!

Sluit alles aan en test de schakeling! Als alles goed is gegaan, zou je circuit precies hetzelfde moeten werken als in de breadboard-configuratie. Bekijk de bijgevoegde video van mijn laatste testcircuit. De timer staat nog maar 12 seconden aan, wat handig is om de circuitfunctionaliteit te demonstreren.

Stap 6: Monteer de LED-strip en sensor

De oorspronkelijke specificatie voor dit project was om de LED-strip en sensor te monteren voor verlichting onder het bed, maar deze kan natuurlijk overal worden geplaatst waar u denkt dat het handig is om getimede LED-verlichting te hebben!