Por: Jeremy Cook
La iluminación eléctrica requiere energía. Si se encuentra en una situación en donde la electricidad es limitada (p. ej., usa un dispositivo que funciona a batería), no es bueno desperdiciar energía valiosa cuando hay sol o cuando otras luces brindan iluminación. En esta publicación, construiremos un circuito para sensor de luz para que un LED se apague de manera automática cuando detecte luz.
Circuito para sensor de luz: LDR, transistor, resistor
Para este experimento, necesitará los siguientes componentes. Los valores que se usan están entre paréntesis, pero pueden variar según la tensión de entrada y los componentes disponibles:
- Transistor NPN [2N2222A]
- (2) Resistores [R1 = 102Ω, R2 = 5,1kΩ]
- LED [rojo]
- LDR
- Fuente de tensión [5V]
Conecte el circuito de acuerdo con el siguiente esquema de “DARK DETECT”. Cuando se implementa correctamente, la ausencia de luz hará que se encienda el LED. Cuando haya luz suficiente en el LDR, se apaga.
Diagrama del circuito de luz: invierta R2 y LDR para detectar luz u oscuridad
Explicación del circuito para sensor de luz
Cuando la luz alumbra el LDR, su resistencia eléctrica se reduce desde el rango MOhm múltiple en oscuridad total asta el rango de 100 Ohm con suficiente luz. El LDR y R2 actúan como divisores de tensión, con tensión a VX dictada por VX = VDC * RLDR / (RLDR + R2). La corriente comienza a circular desde el colector (3) hasta el emisor (1) cuando la tensión VX/base sea lo suficientemente alta (cerca de 0,6 VCC para mi configuración). Cuando está activa, la corriente circula por el LED y el transistor, inhibida por R1 para proteger el LED.
Para cambiar dinámicamente el punto en el cual se enciende el interruptor del LED, puede usar un resistor (de ajuste) variable para R2. Como su resistencia tiene un ajuste más alto, se requiere una mayor resistencia LDR (y, por lo tanto, un menor nivel de luz) para alcanzar la tensión suficiente (VX) para activar el transistor y encender el LED.
Detección de oscuridad | Crédito: Jeremy Cook
En cambio, puede invertir la posición de R2 y del LDR para encender el LED con luz suficiente. En esta situación, ya que la resistencia del LDR disminuye con más luz, la caída de tensión de VX a tierra es más alta. Cuando VX es lo suficientemente alta, permite que la corriente circule por el LED.
Control de microcontroladores, amplificadores operacionales y "dispositivos"
Encender un LED basándose en la iluminación ambiental es ciertamente útil para fines de iluminación. Sin embargo, esta configuración de circuito de resistencia dependiente de la luz se puede aplicar en otros casos.
La entrada de tensión diferencial (de un LDR o de otro modo) se puede usar con un amplificador operacional para conmutar, en lugar de un solo transistor. También puede usar un microcontrolador (u otros dispositivos informáticos con un convertidor analógico a digital) para activar equipos basándose en la iluminación ambiental. Explicamos cómo usar un sensor con una configuración de controlador Arduino aquí.
La medición de la luz (o la falta de la misma) se puede usar para la detección de presencia o para transmitir señales mientras se mantiene el aislamiento eléctrico. Con la ayuda de recursos informáticos locales, los datos incluso se pueden enviar a la nube y fusionar con otros dispositivos de detección, lo que permite posibilidades de control limitadas solo por su imaginación. ¡No está mal para un sensor extremadamente simple y no costoso!
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