Bewegungssensor aktivierter LED-Streifen mit Timer - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Hallo allerseits! Ich bin wirklich glücklich, jetzt ein weiteres instructable zu schreiben. Dieses Projekt entstand, als ich vor einigen Monaten von einem anderen instructable-er (?!) (David @dducic) kontaktiert wurde und um Designhilfe bat.

Hier also die ursprüngliche Spezifikation: "Ich könnte wirklich etwas Hilfe bei einer Unterbettbeleuchtung gebrauchen, die ich für meine älteren Eltern mache. Kurz gesagt, ich möchte zwei PIR-Sensoren und zwei LED-Streifen verwenden - ein Set für jede Seite des Bettes - die sich einschalten, wenn der jeweilige PIR-Sensor ausgelöst wird. Ich würde es vorziehen, eine Stromquelle zu haben, die beide mit Strom versorgt." Und aus unseren Folgegesprächen: "Meine Bedürfnisse sind bei dem Projekt ziemlich einfach - kurz gesagt: - Wenn entweder meine Mutter oder mein Vater ihre Füße vom Bett aus auf den Boden stellen, würde ein Bewegungssensor von ihrer jeweiligen Seite des Bettes aktiviert Bett und schalte das Licht ein. Ich stelle mir ein System vor, das einen Sensor auf jeder Seite des Bettes und einen LED-Streifen unter jeder Seite des Bettes hat, der mit dem entsprechenden Sensor verbunden ist. - Ich möchte, dass die Lichter für Mindestens 5 Minuten, damit sie Zeit haben aufzustehen, ihr Ding zu machen und mit noch eingeschaltetem Licht zum Bett zurückzukehren die LEDs ändern die Farbe." Daraus habe ich eine Schaltung entworfen und prototypiert, die die oben genannten Spezifikationen erfüllen konnte, und David hat daran gearbeitet, die Schaltung auf seiner Seite der Welt zu replizieren und die endgültige Installation bei seinen Eltern durchzuführen! Ich hoffe, Sie alle genießen dieses! Sehen Sie sich das angehängte Video für meine letzte Testschaltung mit einem Timer von 12 Sekunden und Davids endgültiger Installation bei seinen Eltern an.

Schritt 1: Sammeln Sie Ihre Materialien

Notwendige Werkzeuge:

Lötkolben

Abisolierzangen

Seitenschneider

Lineal aus Metall

Hobbymesser

Multimeter

Erforderliche Teile:

1 * 555 Timer

1 * TIP 102 Transistor

1 * Kondensator 5600 uF

1 * Kondensator 10 nF

1 * Widerstand 10 kOhm

1 * Widerstand 5,1 kOhm

1 * Widerstand 47 kOhm

1 * PIR-Sensor

1 * 3-poliger JST-Anschluss für Sensor an Board

2 * 2 Pin JST Stecker für Power to Board und LED Strip to Board

2 * 2-poliger JST-Stecker für LED-Streifenverkabelung und Stromverkabelung

7 * vorgecrimpte JST-Drähte (wählen Sie eine Länge - zwei Drähte für die Stromversorgung, zwei für den LED-Streifen, 3 für den PIR-Sensor) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - oder wenn Sie' Seien Sie praktisch bei der Herstellung Ihrer eigenen Kabel und haben Sie die verfügbaren Stecker und Crimps, machen Sie Ihre eigenen!

1 * Veroboard

1 * 12V einfarbiger LED-Streifen Ihrer Wahl (z. B.

1 * 12V Netzteil mit MALE Barrel Jack Connector, die Leistung variiert je nach verwendetem LED-Streifen und Länge (zB https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Draht zum Löten

Lot

Schrumpfen durch Hitze

1* Barrel Jack Schraubklemme MALE

2 * Barrel Jack Schraubklemme FEMALE https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun… (benötigt nur eine, wenn LED-Streifen oder Netzteil auch mitgeliefert werden)

Schritt 2: Testen Sie den LED-Streifen

Es empfiehlt sich, die Funktionsfähigkeit Ihrer gesamten Elektronik zu testen, bevor Sie alles zusammenbauen. Nehmen Sie also den LED-Streifen und verbinden Sie ihn mit dem mitgelieferten Hohlstecker (wenn Sie einen mit dem LED-Streifen haben) und hoffentlich leuchten die LEDs. Es versteht sich von selbst, aber stellen Sie sicher, dass Sie positiv mit positiv und negativ mit negativ verbinden …

Schritt 3: Testen Sie den PIR-Sensor

Auch hier ist es eine gute Idee, Ihre Komponenten zu testen, bevor Sie sie in ihrer endgültigen Anwendung verwenden. In diesem Schritt müssen Sie den Sensor vorbereiten, damit Sie ihn mit den im vorherigen Schritt aufgeführten Teilen problemlos anschließen können. Der 3-polige Stecker, mit dem der PIR-Sensor geliefert wird, unterscheidet sich von dem, was ich normalerweise verwende. Verwenden Sie dann den 3-poligen JST-Header, um die JST-Crimpseite der Drähte zu lokalisieren. Die gesamte Baugruppe sollte wie in den beigefügten Bildern aussehen. Beachten Sie, dass hier SCHWARZ SIGNAL ist, BRAUN ERDE ist, ROT +12 V ist.

Um den Sensor zu testen, schließen Sie einfach die Stromversorgung und die Masse an und verwenden Sie ein Multimeter, um den Signalstift zu prüfen. Beim Auslösen sollte es auf den Boden gezogen werden. Wenn nicht ausgelöst, sollten Sie eine Spannung sehen, d. h. nicht geerdet. Wenn Sie diese Art von Sensoren einschalten, müssen Sie einige Sekunden warten, damit der Sensor einen Basiswert des Ruheraums erhält. Wenn sich nach der "Kalibrierung" etwas bewegt, wird der Sensor getriggert und der Ausgangssignal-Pin ist logisch niedrig (geerdet).

Schritt 4: Richten Sie die Schaltung zuerst auf einem Steckbrett ein

Bevor Sie Ihre Prototypenplatine verlöten, sollten Sie alles auf dem Steckbrett testen. Dies ist besonders nützlich, damit Sie Ihre Werte von R3 und C2 auswählen können, die den Timer "Timeout" definieren und damit wie lange der LED-Streifen eingeschaltet bleibt.

Einige Hintergrundinformationen zur tatsächlichen Funktionsweise der gesamten Schaltung beziehen sich hauptsächlich auf den 555-Timer, der als monostabiler Vibrator fungiert. Wenn Sie mit dem 555-Timer nicht vertraut sind und mehr erfahren möchten, finden Sie hier eine hilfreiche Seite: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555…, die die verschiedenen Modi erklärt, in denen der 555 arbeiten kann. Wie ich bereits erwähnt habe, habe ich diese Schaltung im Monostable-Modus konfiguriert, was bedeutet, dass beim Anlegen eines Low-Impulses (dh GND) an den Triggereingang der Ausgang für die angegebene Zeit auf High (dh 12 V) gesetzt wird durch R3 und C2 unter Verwendung der Gleichung:

Zeit (Sekunden) = 1.1*R3*C2

Zu Testzwecken ist es eine gute Idee, Werte von R3 und C2 auszuwählen, die es dem LED-Streifen ermöglichen, für kurze Zeit eingeschaltet zu sein, damit Sie nicht ewig warten müssen, um herauszufinden, ob Ihre Schaltung richtig funktioniert. Im angehängten Video habe ich den Timer für ca. 12 Sekunden konfiguriert. Im beigefügten Schaltplan ist der Timer für ca. 5 Minuten konfiguriert (Zeit = 1,1*47 000* 0,0056 = 289 Sekunden).

Glücklicherweise gibt der von mir ausgewählte PIR-Sensor ein Low-Signal (dh GND) aus, wenn der Sensor aktiviert wurde. Dadurch wird der Triggereingang des 555 Timers direkt mit dem PIR-Sensor verbunden. Am Ausgang ist jedoch ein Transistor erforderlich, um den LED-Streifen einzuschalten, da der 555-Timer nur eine begrenzte Strommenge liefern kann, die nicht ausreichen würde, um einen langen LED-Streifen anzutreiben.

Schritt 5: Verlöten Sie die Schaltung auf einem Veroboard

Nehmen Sie Ihr endgültiges Schaltungsdesign aus dem vorherigen Schritt und verlöten Sie die Platine. Das einzige, was Sie hier wirklich beachten müssen, ist, die Spuren auf der Rückseite des Boards zu schneiden, wo der 555-Timer sitzt, sonst werden gegenüberliegende Pins kurzgeschlossen, was definitiv nicht das ist, was Sie wollen!

Stecken Sie alles ein und testen Sie die Schaltung! Wenn alles gut gelaufen ist, sollte Ihre Schaltung genauso funktionieren wie in der Steckbrettkonfiguration. Schauen Sie sich das angehängte Video meiner letzten Testschaltung an. Der Timer ist nur noch 12 Sekunden eingeschaltet, was praktisch ist, um die Schaltungsfunktionalität zu demonstrieren.

Schritt 6: Montieren Sie den LED-Streifen und den Sensor

Die ursprüngliche Spezifikation für dieses Projekt war, den LED-Streifen und den Sensor für die Beleuchtung unter dem Bett zu montieren, aber natürlich kann dies überall dort platziert werden, wo Sie es für praktisch halten, eine zeitgesteuerte LED-Beleuchtung zu haben!