Construya un circuito detector de movimiento simple usando el temporizador 555 para controlar cargas de CA

Los circuitos de sensores de movimiento están en Internet desde hace bastante tiempo. Estos circuitos se utilizan principalmente para impulsar la carga de CA (como luces, ventiladores) en proyectos de automatización del hogar o IoT. También es muy común en las industrias manufactureras, como en las cintas transportadoras, donde se debe detectar la presencia / posición de un objeto en particular.

Entonces, en este tutorial, usaremos un sensor IR con un Timer IC NE555 para detectar movimiento y cambiar la carga de CA de acuerdo con eso. El IC del temporizador 555 se utiliza aquí como interruptor. Dado que este circuito utiliza un IC temporizador digital, el funcionamiento del circuito es rápido y preciso con velocidades de detección aún más rápidas. En nuestro tutorial anterior, aprendimos sobre el temporizador 555 como circuito de enclavamiento. Esta es la aplicación de ese circuito, también demostraremos el circuito diseñándolo en una pieza de placa perf.

Componentes necesarios para construir un circuito detector de movimiento

A continuación se proporciona una lista de componentes necesarios para construir un circuito detector de movimiento:

• 555 temporizador IC
• Resistencias de 220 KΩ * 2
• Resistencia de 100 kΩ
• Resistencia de 1KΩ
• Condensador electrolítico 1uf
• LED
• Resistencia de 220Ω
• Relé SPDT * 2
• In4007 diodo * 2
• Transistor BC547 NPN
• Transistor pnp BC557
• DC Jack
• Módulo de sensor de infrarrojos

Módulo de sensor de infrarrojos: una breve introducción

IR significa radiación / luz infrarroja y es la forma más común de detectar movimiento. Hay 2 tipos de sensores de infrarrojos:

1. PIR (sensor de infrarrojos pasivo)
2. Módulo de sensor de infrarrojos

El infrarrojo ocupa el lugar del espectro electromagnético que no es visible a simple vista. Todos los objetos calientes generan estas radiaciones IR y al detectar estas radiaciones, podemos sentir el movimiento. El sensor PIR no emite ninguna radiación IR, solo detecta las radiaciones y, por lo tanto, se denomina "pasivo". Por otro lado, tenemos módulos IR que envían un pulso IR continuamente y cuando rebota de un objeto, el módulo puede detectarlo usando un fotodiodo. Este fotodiodo en este caso solo puede detectar luz infrarroja y no luz visible.

Dos componentes principales de un módulo de sensor IR son el LED IR y el fotodiodo. El LED se ve exactamente como un LED normal pero emite IR en lugar de los colores visibles con los que estamos familiarizados. El fotodiodo es el componente clave que detecta las radiaciones rebotadas.

En este proyecto, estamos utilizando un módulo de sensor de infrarrojos activo, ya que está disponible, es asequible y fácil de usar.

Diagrama del circuito del detector de movimiento del temporizador 555

A continuación se muestra el circuito completo del detector de movimiento que utiliza un temporizador 555.

En el circuito, los pines 2 y 6 están conectados, y también los pines 4 y 8 están conectados. La salida del circuito divisor de voltaje está conectada al pin 6 del IC. Una resistencia del circuito divisor de voltaje está conectada a través de un condensador de 1uF al pin de salida 3 a través de la resistencia de 100k. Un relé con su circuito controlador está conectado entre el pin 2 y el terminal positivo del condensador. Un LED también está conectado a través de su resistencia limitadora de corriente en la salida del IC. La base del transistor NPN utilizado para controlar el relé de salida está conectada al pin de salida 3 del IC a través de una resistencia de 1K. La base del transistor PNP que acciona el relé de conmutación del IC está conectada a la salida del módulo del sensor de infrarrojos.

Funcionamiento del circuito detector de movimiento

El funcionamiento del circuito del sensor de movimiento se muestra a continuación:

• Inicialmente, debido al divisor de voltaje, la mitad del voltaje de suministro está en los pines 2 y 6 porque estamos usando un divisor de voltaje con un valor igual de resistencias y, por lo tanto, la salida del IC está APAGADA.
• Cuando el sensor detecta el movimiento, el capacitor comienza a extraer corriente a través de la resistencia R3 para cargarse y, por lo tanto, la caída de voltaje a través de la resistencia cambia, lo que a su vez hace que el voltaje en el pin 2 vaya por debajo del 1/3 de la marca de voltaje de suministro. Esto enciende la salida del IC.
• Ahora el condensador está completamente cargado al voltaje de suministro a través de la resistencia de 100 kΩ. Cuando se detecta el movimiento, nuevamente el pin 6 del temporizador IC detecta el capacitor cargado que obviamente está en el voltaje de suministro y, por lo tanto, supera la marca de 2/3. Esto apaga la salida del IC.
• Si observa un poco el circuito de cerca, puede ver que podemos usar un BJT en lugar de un relé y está en lo cierto, pero lamentablemente esto no funcionará. La razón es nuevamente la diferencia entre el mundo ideal y el mundo real. Usamos BJT en todas partes, pero no son interruptores perfectos y tienen algo de corriente de fuga que en este caso estropea el circuito. Necesitamos un interruptor ideal en este caso y, por lo tanto, estamos usando un relé.
• Los transistores se utilizan para impulsar los relés. Estamos usando un transistor PNP para impulsar el relé principal porque el módulo del sensor de infrarrojos proporciona un voltaje de suministro constante en su salida y cuando detecta algo, tira del voltaje a tierra. Podemos usar un transistor NPN para impulsar el relé de salida ya que el IC tiene una salida alta activa.

Demostración del circuito del sensor de movimiento

Siguiendo el diagrama de circuito del detector de movimiento del temporizador 555 dado anteriormente, creé el circuito en la placa perf, cuyo video está disponible al final del artículo. Además, las imágenes relacionadas con el circuito se dan a continuación.

Así es como puede utilizar el famoso circuito integrado de temporizador 555 en combinación con un sensor de infrarrojos para diseñar un circuito de sensor de movimiento de alta velocidad. Si tienes alguna duda relacionada con el circuito, no dudes en dejar tu comentario a continuación.