Nowoczesna lampka nocna z czujnikiem ruchu

50 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2009 MINIPROJEKTY Nowoczesna lampka nocna z czujnikiem ruchu AVT?1530 W ofercie AVT: AVT?1530A ? płytka drukowana AVT?1530B ? płytka + elementy Rys. 1. Schemat ideowy lampki je inwerterem U3B, którego wyjście z kolei podane jest na układ całkujący (R3, R1, C10) o dwóch stałych czasowych. Wraz ze zmniejszaniem się napięcia na kondensatorze, rośnie prąd bazy tranzystora T2, który otwierając się, powoli włącza tran- zystor wyjściowy T1. Pracuje on w układzie prostego źródła prądowego. Diody LED zasilane są wprost z wyjścia mostka prostowniczego B1. Wartości ele- mentów w zostały tak dobrane, aby prąd sze- Prezentowane urządzenie może z powodzeniem zastąpić tradycyjną lampkę nocną z żarówką. Zastosowano w nim trzy wysokowydajne, białe diody LED typu SuperFlux. Niska temperatura barwy daje przyjemne, ciepłe światło, zbliżone do światła żarówki. Układ kontroli załączania oraz jasności świecenia pozwala na płynne, powolne włączanie i wyłączanie diod LED. Lampkę włącza się i wyłącza za pomocą zbliżenia ręki do wbudowanego czujnika podczerwieni, dzięki czemu nie trzeba po omacku szukać przełącznika. Miejscami zastosowania lampki mogą być również: kuchnia, łazienka i inne pomieszczenia, w których potrzebne jest dodatkowe oświetlenie. Lampka ma regulowany zasięg działania czujnika ruchu. Schemat ideowy urządzenia przedsta- wiono na rys. 1. Aplikacja odbiornika IR jest typowa, zgodna z notą katalogową układu TSOP18xx. Rezystor R2 z kondensatorem C12 ?ltruje napięcie zasilania. Rezystor R13 i kondensator C11 ustalają stałą czasową ob- wodu ?ltrującego impuls z odbiornika. Uzy- skanie odpowiednio dużej stałej czasowej jest konieczne, by od?ltrować pojawiające się czasem na wyjściu układu TSOP1838, poje- dyncze impulsy ujemne. W przeciwnym ra- zie układ może samoistnie przełączać diody LED. Z drugiej zaś strony, zbyt duża wartość stałej czasowej spowoduje, że czas trzymania ręki nad czujnikiem w celu przełączenia wy- dłuży się (w modelu pominięto wspomniany rezystor). W razie potrzeby zmianie może również ulec pojemność elementu C11. Przebieg z wyjścia układu RC podawany jest wprost na wejście bramki U3A. Każde pobudzenie układu powoduje pojawienie się stanu niskiego na wyjście czujnika, co po chwili skutkuje wyzwoleniem licznika U4 pracującego w trybie przerzutnika T (wyjście Q2 połączone z resetem). Wyjście Q1 steru- regowo połączonych diod LED1...LED3 był zbliżony do 20 mA. Osobna płytka z diodami podłączona jest przewodem do złącza wyj- ściowego X2. Dzięki takiemu zasilaniu diod stabilizator U1 nie wymaga zastosowania radiatora. Lampka zasilana jest z transforma- tora o napięciu wyjściowym 12 VAC. Z ukła- dem modelowym bardzo dobrze współpra- cuje wtyczkowy zasilacz prądu zmiennego 12 V/300 mA AC. Modulowany nadajnik podczerwieni, współtworzący z odbiornikiem re?eksyjny 51ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2009 MINIPROJEKTY detektor, składa się z dwóch odrębnych ge- neratorów. Rozwiązanie takie pozwala na wysyłanie krótkich paczek impulsów w sto- sunkowo dużych odstępach czasu. Pierwszy z nich, zbudowany według klasycznego sche- matu aplikacyjnego na bramkach U3C i U3D, ma wpiętą diodę D2 wraz z rezystorem R10. Ten szeregowy obwód jest z kolei podłączony równolegle do rezystora R9. Dzięki takiemu rozwiązaniu stan wysoki na wyjściu genera- tora (nóżka 11, U3D) trwa stosunkowo krótko w porównaniu do czasu przerwy. Współczyn- nik wypełnienia jest mały i wynosi około 2% (okres przebiegu wynosi ok. 21 ms, a czas trwania impulsu ok. 400 ms). Przebieg modu- lujący z wyjścia podawany jest na niezanego- wane wejście zezwalające (AST) generatora U5, który pracuje w kon?guracji multiwibra- tora astabilnego. Częstotliwość generowane- go przebiegu wynosi około 40 kHz. Zastosowanie takiego dosyć rozbudowa- nego generatora jest konieczne, gdyż wszyst- kie popularne odbiorniki podczerwieni blo- kują się na dłuższą chwilę, gdy dotrze do nich ciągły sygnał podczerwieni zbliżony do Rys. 2. Schemat montażowy lampki ich częstotliwości podstawowej. W przypad- ku, gdy ręka zostanie przytrzymana dłużej, nie wystąpią zakłócenia działania układu, związane np. z ponownym przełączeniem. Przebieg o wypełnieniu 50%, zalecany do współpracy z odbiornikiem, podawany jest z wyjścia Q generatora U5 przez rezystor R8, na potencjometr P1 umożliwiający regulację prądu bazy tranzystora T3, który steruje dio- dą nadawczą LED5. Rezystor R7 ma dobrano tak, aby nie spowodować uszkodzenia diody, a zarazem zapewnić szeroki zakres regulacji zasięgu czujnika. Montaż i uruchomienie Płytkę przystosowano (rys. 2) do zain- stalowania w obudowie typu Z-89. Mniejsza, prosta płytka diod LED jest modułem uni- wersalnym. Nadaje się także do stosowania w innych konstrukcjach, jednak w układzie zewnętrznym trzeba przewidzieć zastosowa- nie rezystora ograniczającego prąd przewo- dzenia. Lutowanie elementów przebiega stan- dardowo, poczynając od elementów najmniej- szych, poprzez coraz większe, aż do układów scalonych na samym końcu. Sensor, czyli diodę i odbiornik podczerwieni można wlu- tować odpowiednio w płytkę (takie rozwią- zanie sprawdza się w przypadku mniejszych obudów, np. wspomnianej Z-89). W więk- szych obudowach warto wlutować goldpiny w miejsce elementów sensora, a do samych elementów przylutować krótkie przewody zakończone gniazdami. Fotoelementy należy zamocować w otworach obudowy. Konieczne jest dokładne odizolowanie optyczne diody od odbiornika IR, gdyż nawet najmniejszy prze- świt może uniemożliwić prawidłowe działa- nie urządzenia. Do zasłonięcia diody najlepiej jest użyć odcinka czarnej rurki termokurczli- wej o średnicy 5 mm, nałożonej na całej dłu- gości na obudowę diody LED5. Konieczne jest także zasłonięcie kołnierza diody. Na charakterystykę czułości ma wpływ nie tylko położenie suwaka potencjometru P1, odpowiadającego bezpośrednio za za- sięg działania sensora, ale także wzajemna odległość fotoelementów od siebie oraz kąt ich zamontowania. Wynika to ze specy?kacji świecenia diody nadawczej (wąski kąt radia- cji). W modelu przedstawionym na fotogra?i zastosowano obudowę typu KM-83B, a do zamontowania elementów sensora wykorzy- stano gotowe otwory na przedniej ściance. Ich rozstaw to 30 mm i dlatego, aby uzyskać wygodę sterowania urządzeniem, trzeba było zamocować diodę lekko nachyloną w stronę czujnika. Układ powinien być zasilany napięciem przemiennym, obniżonym za pomocą małego transformatora. Z układem modelowym bar- dzo dobrze współpracuje wtyczkowy zasilacz prądu zmiennego 12 V/300 mA AC. Opcjonal- ny główny wyłącznik zasilania można włą- czyć pomiędzy jedno z wyprowadzeń zasila- cza, a odpowiedni wtyk złącza ARK. Diody LED SuperFlux warto zamonto- wać za matową, przezroczystą płytką. Przemysław Musz www.przemotronik.pl NaCDkartykatalogoweinotyaplikacyjneelementów oznaczonychnaWykazieElementówkoloremczerwonym WYKAZ ELEMENTÓW Rezystory: R1: 22 kV R2: 220 V R3: 47 kV R4, R5, R8, R13*: 1 kV R6, R7: 68 V R9: 220 kV R10: 2,7 kV R11: 10 kV R12: 5,6 kV P1: 1 MV Kondensatory: C1, C3, C4, C5, C6, C9, C14: 100 nF C2, C7, C8: 100 mF/16 V C10: 220 mF/16 V C11: 10 mF/16 V C12: 4,7 mF/16 V C13: 1 nF MKT Półprzewodniki: U1: 7805 U2: TSOP1838 U3: 4093 U4: 4017 U5: 4047 T1: BD139 T2: BC558 T3: BC547 D1, D2: 1N4148 LED1...LED3: diody Super Flux LED4: żółta LED5: LD271 B1: mostek 1 A Inne: ARK2 5 mm ×2 forum.ep.com.pl