Lampka próżności aktywowana czujnikiem ruchu: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Kupiłem detektor ruchu na podczerwień na eBayu za 1,50 dolara i postanowiłem go dobrze wykorzystać. Mógłbym zrobić własną płytkę detektora ruchu, ale za 1,50 USD (w tym 2 potencjometry do regulacji czułości i wyłącznika czasowego) nie byłoby to nawet warte czasu, jaki zajęłoby lutowanie domu. Mieszkam w bardzo małej kawalerce (1 kuchnia/łazienka + 1 salon/sypialnia). Wchodzę do mieszkania przez kuchnię. Jest kilka świateł, ale lampka próżności nad zlewem wydaje się być najbardziej. Zauważyłem, że pali się bez powodu, gdy jestem w salonie i wyłączam go, tylko po to, by włączyć go ponownie kilka minut później, kiedy jestem z powrotem w kuchni. Jest całkiem wydajna, przy użyciu 3 watowej żarówki LED, ale za nią jest dużo wolnego miejsca na gadżety, więc przyszedł czas na mod;-) Powinno to zadziałać w przypadku każdej lampy, która ma wystarczająco dużo miejsca na części.

Krok 1: Znajdź odpowiednie części

Detektor ruchu działa na różnych napięciach prądu stałego i zdarzyło mi się mieć bardzo starą baterię NiMH do laptopa, którą planowałem wyrzucić. Laptop już dawno zniknął, nie trzymał ładunku, a technologia i tak jest przestarzała. Otworzyłem obudowę, aby znaleźć ogniwa 10, 3800 mAh, 1,2 V. Zbudowałem ładowarkę akumulatorów NiMH pokazaną na początku schematu tylko po to, aby sprawdzić, czy mogę coś wyciągnąć ze starych akumulatorów. Po 24 godzinach i kilku testach udało mi się uratować 6 z nich. Przecinając połączenia i ponownie lutując, skończyło się na pakiecie akumulatorów 7.2v (uważaj, jeśli to robisz – ciepło czasami powoduje, że eksplodują). Skleiłem obudowę z powrotem i przylutowałem na przewodzie z wtyczką, który uratowałem ze starej drukarki laserowej. Mogłem uruchomić detektor ruchu tylko na tej baterii (pobiera ona tylko 50 mikroamperów), ale baterie NiMH są znane, ponieważ zużywają się w około 1% dziennie tylko podczas przechowywania. Po 2 miesiącach bezczynności są bezużyteczne. Ponieważ nie miałem ochoty rozbierać lampy, aby naładować baterie, zintegrowałem ładowarkę z moją konstrukcją. Ponieważ pomysł polegał na użyciu detektora do włączania lampy, pomyślałem, że mógłbym użyć sieci do ładowania akumulatorów, gdy światło jest włączone.

Krok 2: Lista części

Części

Detektor ruchu na podczerwień (eBay) $1,50

Przekaźnik 9V DC, 240V AC, 7A $0.74

Regulator napięcia LM317T 0,23 USD

Mosfet 2n7000 N-kanałowy $0.10

Radiator aluminiowy $0.30

Rezystor 10Ω 5W $0.25

Prototypowa płytka szklano-epoksydowa 7x5cm $0,49

Blok zacisków śrubowych DG350 (opcjonalnie) 0,20 USD

330uF, 35v Kondensator elektrolityczny (ze złomu) 0,00 zł

Transformator (stara brodawka ścienna) 0,00 zł

Baterie (stara bateria do laptopa) 0,00 zł

2 - 1n4148 Diody (wyciągnięte ze starej drukarki) 0,00 zł

1n4007 Dioda (z drukarki) 0,00 zł

Kable, złącza, złącza (od drukarki) 0,00 zł

Razem 3,81 USD

Większość moich części kupuję w Tayda Electronics (gorąco polecam).

Krok 3: Obwód

Obwód ładowania LM317 wykorzystuje prąd stały o niskim natężeniu do ładowania akumulatorów. Więcej informacji tutaj: https://www.talkingelectronics.com/projects/ChargingNiMH/ChargingNiMH.html Przez czas, w którym będę ładować akumulatory, nie powinno być niebezpieczeństwa ich przeładowania. Gdybym uruchamiał tylko ładowarkę, zapewniłaby ona 120 miliamperów przy 8,4 V (to 7,2 V z akumulatorów wykrytych przez pin regulacyjny LM317 plus minimalne napięcie wyjściowe regulatora 1,2 V). Teoretycznie mógłbym naładować akumulator tym obwodem w 32 godziny. W moim przypadku jest też pobór około 45 miliamperów, gdy przekaźnik jest włączony, więc pozostało mi tylko 75 mA na ładowanie akumulatorów, gdy świeci się światło. Ponieważ chcę je tylko uzupełniać, powinno to wystarczyć, chyba że wyjeżdżam na dwumiesięczne wakacje. Oto mała matematyka na ten temat:

Zużyj baterie, gdy światło nie jest włączone: 50 mikroamperów na godzinę (1,2 miliamperów dziennie – w trybie czuwania detektora ruchu) + 1% zestawu akumulatorów 3,8 amperów na dzień przechowywania (38 miliamperów). Oznacza to, że z akumulatora tracę w sumie 39,2 miliamperów za każdy dzień, w którym jest podłączony i nie ładuje się. Gdy światło (i obwód ładowania) jest włączone, akumulatory będą ładowane z prędkością 75 miliamperów na godzinę, więc teoretycznie powinienem nadrobić dzień nieużywania, jeśli światło jest włączone przez około 32 minuty dziennie. Opublikuję aktualizację, jeśli to nie zadziała w prawdziwym świecie, ale jak dotąd działa zgodnie z planem. Po tym wszystkim możesz zapytać, dlaczego nie użyłem transformatora do zasilania czujnika ruchu bez baterii. Cóż, chciałem, aby był energooszczędny, a uruchamianie transformatora 24/7 zużyłoby więcej energii niż samo światło. W takim razie dlaczego nie zastosować wydajniejszego zasilacza impulsowego? Po prostu nie miałem pod ręką takiego, który spełniałby moje wymagania dotyczące projektu.

Krok 4: Wytnij dziurę w swojej jednostce

Ponieważ czujnik ruchu ma okrągłą plastikową soczewkę Fresnela o kwadratowej podstawie, miałem do wyboru rozmiar otworu. Postanowiłem zrobić kwadratowy otwór za pomocą mojego narzędzia moto. Mogłem zrobić okrągły otwór, ale plastikowa obudowa mojej toaletki jest dość gruba, więc tylko część soczewki wystawała z otworu. Jak się okazało, grubość obudowy lampki toaletowej jest mniej więcej taka sama jak podstawa soczewki Fresnela, więc pasuje prawie równo. W płytce czujnika ruchu znajdują się dwa otwory na śruby, ale nie są one gwintowane. Ponieważ nie mogłem znaleźć odpowiedniego rozmiaru śrub maszynowych z nakrętkami, po prostu użyłem dwóch małych wkrętów do drewna i wkręciłem je od wewnątrz lampy. Obudowa lampy utrzymuje śruby na miejscu bez nakrętek, ale oznacza to, że widać końce śrub z zewnątrz lampki toaletowej. Myślę, że nadal wygląda dobrze.

Krok 5: Szczegóły schematu obwodu

D1 i D2 mogą być niepotrzebne. D1 znalazł się w jednym z obwodów ładowania akumulatorów, które znalazłem w necie - prawdopodobnie jako zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją. Dołączyłem D2, aby mieć pewność, że rezystor 10 Ohm nie będzie miał możliwości rozładowania moich baterii, ale nie jestem pewien, czy w tym przypadku byłoby to możliwe elektronicznie. Ponieważ 1n4148 były dla mnie darmowe, nie martwiłem się zbytnio o logistykę. Przy okazji używam rezystora 5W, ponieważ nie mam rezystora 1W, 10 Ohm. W moim obwodzie powinien być 1 wat rozpraszany przez rezystor, chociaż będzie się to różnić w zależności od napięcia akumulatora. Wartość C1 nie jest krytyczna; po prostu upewnij się, że napięcie, które może obsłużyć, przekracza to, czego można oczekiwać w obwodzie. W moim przypadku mogę spodziewać się maksymalnie około 17 V, więc kondensator 35 V, 330 uF, który znalazłem w moim śmietniku, jest wystarczający. Wszystko powyżej około 100uF byłoby ok, a cały układ prawdopodobnie nadal działałby bez nasadki, ale napięcia byłyby nieco niestabilne. D3 jest absolutnie konieczne, aby zapobiec spaleniu tranzystora przez napięcie zwrotne z cewki przekaźnika, ale moja dioda prostownicza 1n4007, 1000 V to przesada. Istnieje wiele innych, które sprawdzą się dobrze. Jeśli baterie są dość niskie, LM317 bardzo się nagrzewa, więc radziłbym użyć radiatora. W moim przypadku LM317 rozprasza około 8,6 wolta x 0,12 ampera (lub 1,032 wata). Gdy baterie są niższe, LM317 nagrzewa się, ponieważ blokuje więcej prądu i napięcia z transformatora. Zmierzyłem mój w około 50 ° c za pomocą radiatora (przepraszam maniaków Fahrenheita:-), podczas gdy działał tylko jako ładowarka. W całym obwodzie świetlnym jest po prostu ciepły w dotyku (z radiatorem). Nie chciałem niczego stopić. Uratowałem mój transformator ze starej ładowarki do telefonów komórkowych. Został pierwotnie zaprojektowany do podłączenia do stacji ładującej, w tym elektroniki do ładowania telefonu. Wewnątrz mojej brodawki ściennej był tylko transformator i prostownik mostkowy, więc dodałem C1 do stabilizacji napięcia. Jeśli używasz regulowanego źródła napięcia, możesz zignorować transformator, prostownik mostkowy i kondensator w moim obwodzie. Używam 2N7000 jako przełącznika do aktywacji przekaźnika. Trochę się dziwię, że sygnał 3,3v z detektora wystarczył, ale działa bez zarzutu. Pamiętaj, aby podłączyć źródło do uziemienia podczas korzystania z N-kanałowych tranzystorów MOSFET. Wybrałem przekaźnik 9V, ponieważ obwód dostarcza 8,4 V, gdy światło jest włączone. To wystarczy, aby cewka przekaźnika pozostała aktywna. Co zaskakujące, 7 woltów też wystarczy, więc i tam miałem szczęście.

Krok 6: Montaż elektroniki

Ten krok będzie miał sens tylko wtedy, gdy zdarzy ci się mieć lampkę toaletki podobną do mojej, więc nie będę tu spędzać zbyt wiele czasu na wyjaśnieniach. Zasadniczo po prostu podłączyłem komponenty, przykleiłem na gorąco ciężkie części do obudowy, aby nie grzechotały, i wkręciłem czujnik ruchu. Jeśli coś pójdzie nie tak, mogę łatwo wyjąć akumulator, transformator lub płytkę drukowaną w celu rozwiązania problemu. Lampka próżności podłącza się do sieci jak każda inna lampa. Zakładam, że wiesz, jak to działa w twoim kraju. Jestem w Europie, więc używam 230V a.c. sieć elektryczna. Lampka próżności zawiera uziemione gniazdo do suszarki do włosów oraz przełącznik, którego nadal mogę używać do wyłączania światła i omijania czujnika.

Otóż to!

Od kilku dni korzystam z czujnika ruchu i nie ma już problemu z włącznikiem światła, kiedy wracam do domu w środku nocy. Mam nadzieję, że podobała Ci się ta kompilacja. Jeśli zastanawiasz się, dlaczego moja lampka próżności ma stopiony punkt, to ja też. Dlatego dał mi ją poprzedni właściciel. Tak było na długo zanim go dostałem i nie ma nic wspólnego z elektroniką, którą dodałem. Obejrzyj wideo;-)