Alumbrado público automático con LDR
La farola automática es un tipo de sistema de iluminación en el que la luz se enciende y apaga automáticamente y se implementa para reducir el consumo de energía. Se aplica ampliamente para las farolas que iluminan las áreas de estacionamiento y otros lugares al aire libre, mejorando así los requisitos de seguridad en una localidad y reduciendo el consumo de energía.
En esta era de desarrollo, cuando la atención a la conservación de energía está en su punto máximo, el uso de tecnología inteligente como el alumbrado público automático puede ahorrar mucha energía. Alumbrado público automático El uso del circuito LDR es un concepto simple y poderoso que utiliza un transistor como nuestro componente de control principal para fabricar un alumbrado público automático. Proyecto de automatización del hogar para principiantes Este es el proyecto perfecto presentado por DEL Para aquellos que quieran aprender más sobre electrónica y automatización.
En esta guía, lo guiaremos a través del proceso de diseño de una farola automática usando LDR en 6 sencillos pasos. Al final de este proyecto, tendrá un modelo funcional que podrá instalar fuera de su casa o en cualquier área donde se necesite iluminación automatizada.
¿Qué es una farola automática?
La farola automática es un tipo de sistema de iluminación en el que la luz se enciende y apaga automáticamente y se implementa para reducir el consumo de energía. Se aplica ampliamente para las farolas que iluminan las áreas de estacionamiento y otros lugares al aire libre, mejorando así los requisitos de seguridad en una localidad y reduciendo el consumo de energía.
Este sistema utiliza un principio importante LDR (resistencia dependiente de la luz) que se utiliza como sensor para detectar la luz circundante en ese entorno. Incluso cuando los niveles de luz bajan, por ejemplo al anochecer, el sistema se activa. El sistema está programado para apagarlos cuando vuelve la luz del día.
Importancia de la automatización en los sistemas de alumbrado público
La automatización del alumbrado público genera varios beneficios, tales como:
- Eficiencia energética: La farola se enciende automáticamente con un voltaje bajo cuando solo unos pocos peatones cruzan la calle y esto ayuda a reducir la energía.
- Rentabilidad: Un menor consumo de recursos conduce a facturas de electricidad más bajas, lo que básicamente la convierte en una solución económica al final del día.
- Mayor seguridad: Las farolas automáticas pueden reducir los accidentes y ayudar a mantener seguras a las comunidades al garantizar que las áreas permanezcan bien iluminadas durante la noche.
Se utilizan comúnmente en infraestructura pública, áreas residenciales y propiedades comerciales. El proyecto de alumbrado público automático que se detalla en esta guía es un modelo básico y viene con la opción de ampliarlo, dependiendo de sus requisitos específicos, por lo que es muy adecuado para aplicaciones pequeñas hasta configuraciones más complejas.
¿Qué es una LDR (resistencia dependiente de la luz)?
Descripción general de LDR
Una resistencia dependiente de la luz (LDR) o un fotorresistor es un dispositivo electrónico cuya resistencia cambia a medida que varía la cantidad de luz incidente. La resistencia LDR es alta en la oscuridad y disminuye cuando la luz incide sobre él. Su propiedad especial lo hace perfecto para ser utilizado en proyectos como alumbrado público automático.
En este proyecto, LDR se utiliza como sensor que detecta los niveles de luz y envía señales a otros componentes del circuito. Mediante estas señales se controla el alumbrado público.
Cómo funciona LDR en el alumbrado público
La resistencia aquí reemplaza al LDR que detecta la luz. Al ser un LDR, se produce una disminución de la resistencia con caídas de luz sobre él cuando se pone el sol. Esto, a su vez, hace que las otras partes del circuito, como un transistor, se enciendan, digamos un LED.
Durante el día, cuando hay suficiente luz solar, la resistencia LDR aumenta demasiado y no hay flujo de corriente para operar la luz, por lo que la lámpara se apaga. Esto significa que la luz solo se enciende cuando es necesaria, por lo que se gasta menos energía para que funcione.
Componentes necesarios para el alumbrado público automático mediante LDR
Lista de materiales
Para crear tu alumbrado público automático mediante LDR, necesitarás los siguientes componentes:
- LDR (resistencia dependiente de la luz): El sensor Prime solía averiguar la intensidad de la luz dentro de un cuadrado.
- Resistencias: Regule la corriente y el voltaje del microcontrolador para protegerlo de daños.
- Transistor: Actúa como un interruptor para encender cuando la luz se enciende o se apaga según la señal LDR.
- Luz LED: Luz LED, la bombilla física que emite la luz para tu proyecto. Lo más inteligente sería conseguir unos que utilicen LED, que ahorren energía y sean para exteriores.
- Fuente de alimentación: Este circuito requiere una fuente de alimentación externa, es decir, una batería o un transformador que está [proporcionado] aislado de la tarjeta de destino para garantizar que no perturbe su funcionamiento normal al inyectar ruido en las E/S principales conectadas.deltaTime POWER.
- Cables de conexión:Estos permiten que los componentes juntos completen un circuito.
- Placa de pruebas o PCB (placa de circuito impreso): Aquí organiza los componentes para prueba y montaje.
Comprensión del diagrama del circuito de alumbrado público automático
En cualquier proyecto es necesario comprender el diagrama de circuito de un sistema de control automático de alumbrado público. En el diagrama se ilustra cómo están conectados todos los componentes, como LDR, transistor y LED. Los lugares en un circuito que son importantes:
- LDR y resistencia: La intensidad de la luz depende del voltaje al transistor que usa este circuito.
- Transistor: Funciona como un interruptor electrónico y está controlado por la señal del LDR. Lo que sucede cuando se enciende este transistor es que esencialmente permite que la energía fluya a través de la luz LED.
- Luz LED:La salida del circuito, se enciende cuando los niveles de luz son lo suficientemente bajos.
Comprender este diagrama le ayudará a construir el circuito con precisión y solucionar cualquier problema que pueda surgir.
Paso 1: Diseñar el circuito
Diagrama de circuito de alumbrado público automático usando LDR Lo primero que debe hacer es dañar la placa de pruebas de los componentes para asegurarse de que la configuración funcione antes de soldar permanentemente todo en una PCB.
Esto es lo que harás:
- Para que LDR detecte la luz, debes colocarlo allí correctamente.
- Sin embargo; Conecte las resistencias para reducir la corriente.
- Ahora pon el transistor y te servirá como interruptor de encendido/apagado de la luz.
- Finalmente, conecta la luz LED al circuito para que reciba energía cuando sea necesario.
Consejos para el diseño de circuitos
- El resto son valores de resistencia elegidos para que el LDR sea sensible correctamente.
- Vuelva a verificar que haya cableado todos los componentes correctamente en sus conexiones.
- Primero, verifique el sistema automático de alumbrado público haciendo cambios en LDR antes de soldar.
Paso 2: Colocar el LDR en el circuito
El LDR es el componente más esencial de este sistema, ya que decide cuándo encender y apagar la luz. Ponga LDR correctamente.
Esto es lo que debe hacer:
- El LDR debe dejarse expuesto a la luz exterior en el interior si desea comprobarlo en condiciones NOCTURNAS, simplemente cubra el LDR con la mano o apague las luces de la habitación.
- En este caso, el LDR debe conectarse en serie con una resistencia para crear un divisor de potencial. De esta forma, el circuito puede identificar con precisión los cambios en los niveles de luz.
La colocación adecuada de LDR (resistencia dependiente de la luz) garantiza el funcionamiento adecuado de la farola automática. Si no es así, la luz puede negarse a encenderse desde el atardecer hasta el amanecer o funcionará las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Paso 3: Agregar el transistor para la conmutación
El transistor funciona como un interruptor en el sistema automático de alumbrado público. El LDR, que determina los niveles de luz para el sensor, envía una señal al transistor que controla si la corriente puede fluir y habilita la luz LED.
Por qué se necesita un transistor
El LDR no es lo suficientemente significativo como para poder encender y apagar directamente un proyecto de alumbrado público automático. Y ahí está el transistor. El transistor toma esta pequeña señal del LDR y la amplifica, de modo que podamos usar una corriente razonablemente alta para impulsar la luz.
A continuación se explica cómo agregar el transistor:
- Conecte el transistor a su circuito, asegurándose de que esté en una posición adecuada con respecto al LDR y la resistencia.
- La base del transistor se conecta a las salidas desde un divisor de voltaje hecho con LDR y resistencia. Si el nivel de luz es bajo, proporcionará voltaje de base y permitirá que el transistor permita que la corriente entre en el sistema de cierre a través de su ruta colector-emisor que impulse el LED de potencia.
De hecho, es una parte importante del sistema de control automático de alumbrado público asegurarse de que las luces estén encendidas sólo cuando sea necesario, de lo contrario permanecerían apagadas.
Paso 4: Conexión de la luz LED
Después de conectar el LDR y el transistor, siga conectando la luz LED. La luz principal de este proyecto es LED, que se encenderá automáticamente cuando el entorno esté oscuro.
Esto es lo que debes hacer:
- Conecte el cable positivo del LED a la fuente de alimentación, asegurándose de que esté en la posición correcta.
- Un extremo del cable negativo se conectará a un transistor que la corriente puede proporcionar cuando se enciende.
¿Por qué utilizar luces LED?
La mejor parte de usar LED en sistemas automáticos de alumbrado público es que usan muy menos energía, y los LED pueden durar miles de horas o, en realidad, diez mil más que un sistema de descarga que al mismo tiempo produce luces brillantes. Equipa tu proyecto con LED y menores costos energéticos, además de un mantenimiento significativamente menor que el de las bombillas convencionales.
Paso 5: Prueba y solución de problemas del circuito
Una vez que hayas creado el circuito, antes de montarlo llega el momento de probar tu farola automática. Puede hacer esto iluminando cantidades mayores y menores de luz en el LDR, para ver cómo esto afecta lo que hace el LED.
Cómo probar el circuito
- Esta energía se quema, lo que provoca que el LED se encienda y, siempre que estemos en un ambiente suficientemente iluminado, LDR detecta luz por lo que no permitirá que el LED.
- Debes cubrir el LDR para simular la oscuridad y luego el LED se encenderá.
- También debe probar el sistema en condiciones normales y, si es necesario, colocarlo afuera para ver cómo reacciona LDR con la luz solar a lo largo del día.
Problemas comunes y cómo solucionarlos
- El LED no enciende: Esto puede deberse a una ubicación incorrecta del LDR o a que los valores de la resistencia limitadora de corriente se hayan evaluado incorrectamente. Este LDR puede ser detectado por el entrada analógica A0, pero si su resistencia es demasiado alta (funcionará mejor con poca luz) es posible que no detecte un cambio en la iluminación.
- El LED permanece encendido durante el día:Si el LED continúa encendido durante el día, podría deberse a que no llega suficiente luz al LDR o los valores de resistencia pueden requerir atención.
- Sobrecalentamiento del circuito: Utilice la resistencia adecuada para controlar la corriente para que no se produzca calentamiento ya que esto los dañaría.
El funcionamiento del sistema automático de alumbrado público debe probarse después de la programación final.
Paso 6: Finalización e instalación de la farola automática
Ahora, si el circuito de prueba funciona correctamente, este proyecto debería estar terminado. Esto incluye migrar los componentes de una placa de pruebas a una configuración a más largo plazo, como utilizar PCB (placa de circuito impreso) y luego configurar el sistema donde sea necesario.
Consejos de instalación
- Colocación al aire libre: si la farola automática se coloca en el exterior con un LDR de fijación negro para que no se vea afectada por otras luces. El LED, así como el resto de componentes, también deben ser resistentes a la intemperie para protegerlos de la lluvia, el polvo o las temperaturas extremas.
- Sellando el circuito:Coloque una cubierta protectora encima de su circuito para evitar elementos externos. Para ahorrar energía adicional, puede ejecutar el sistema en un panel solar.
La instalación es el primer paso a seguir para la instalación de su sistema automático de alumbrado público y garantiza que funcionará correctamente en años sin ningún mantenimiento.
Funcionamiento de una farola automática mediante LDR
Estos sistemas son tales que una vez instalados, en conjunto, estas farolas automáticas que utilizan LDR siguen rastreando la cantidad de luz que cae a su alrededor. El LDR que se utiliza en el proyecto tiene una alta resistencia durante el día, por lo que no fluye corriente a través de él para encender la luz LED. Cuando el día pasa a la noche y la intensidad de la luz disminuye debido a esto, el LDR tiene una resistencia más baja, por lo que pueden pasar más objetos de valor a través del circuito base y, por lo tanto, enciende nuestro encantador LED.
El sistema es completamente automático, por lo que nunca tendrás que encender o apagar las luces manualmente. Esto no sólo ahorra tiempo, sino que también evita el desperdicio de energía.
Ventajas de un sistema de alumbrado público automático
Eficiencia energética y ahorro de costes
La ventaja más obvia de un sistema de alumbrado público automático es que ahorra energía. Gracias a que la lámpara se activa cuando es necesario, no se desperdicia absolutamente ningún consumo de energía. Además, es beneficioso en términos de costos, especialmente para proyectos extensos que reflejan calles o estacionamientos enteros. Cuanto más, más dinero se ahorra. Además, a largo plazo, el beneficio es evidente, ya que sólo se utilizan los ingresos para operar la luz.
Bajo mantenimiento y durabilidad
El alumbrado público automático apenas requiere mantenimiento. Especialmente las lámparas equipadas con LED, ya que pueden durar años y rara vez requieren reemplazo o reparación.
Escalabilidad para sistemas más grandes
El proyecto de alumbrado público automático se puede replicar a mayor escala. En lugar de depender de una pequeña cantidad de lámparas, se pueden combinar docenas, cientos e incluso miles de luces con una fuente de energía más grande. Por ello, la solución es práctica y flexible, con la que se puede iluminar toda la calle o el aparcamiento. Y también hay muchos Factores que afectan los precios de las luces solares..
Aplicaciones y casos de uso de alumbrado público automático
¿Dónde se puede utilizar una farola automática?
Un alumbrado público automático mediante LDR Se puede utilizar en varios entornos, incluidos:
- Zonas residenciales: Áreas residenciales para la seguridad y tranquilidad de los propietarios.
- Estacionamientos: Iluminación adecuada para que los vehículos y peatones sean visibles después del anochecer.
- Vías y autopistas públicas: En un esfuerzo por mejorar la visibilidad de situaciones de conducción turbias en todo el mundo, esto se ha vuelto más común en los últimos años.
- Jardines y paseos: Mejorar los ambientes exteriores sin necesidad de desperdiciar energía.
Tiene suficiente flexibilidad para abordar todo tipo de flujos de trabajo, desde soluciones pequeñas y específicas hasta procesos de nivel industrial de extremo a extremo. Y si quieres saber más sobre el luces solares para lugares pequeños, también puedes leer esto haciendo clic en el enlace.
Conclusión
El alumbrado público automático con LDR es un proyecto simple que puedo hacer en casa y que me da una idea sobre los conceptos básicos de la electrónica y la eficiencia energética del alumbrado público automático. Estos 6 sencillos pasos le ayudarán a crear un sistema de iluminación eficiente que sea económico y no requiera control manual. Ya sea que simplemente esté iluminando un área en el jardín o preparándose para instalaciones más grandes, esta es una manera fácil pero brillante de ingresar a los sistemas automatizados.
Un sistema de iluminación automático muy simple e interesante que debe implementarse fuera de la casa, nada más que un LDR (una forma de resistencia que cambia drásticamente la resistencia según la cantidad de luz que le llega) puede hacer maravillas.
¡Da el primer paso hacia una iluminación energéticamente eficiente! Construya su farola automática usando LDR hoy y disfrute de la comodidad de manos libres. ¿Listo para empezar? Seguir DEL guía fácil e ilumina tu espacio sin esfuerzo
Preguntas frecuentes (FAQ)
1. ¿Cómo ayuda el LDR a controlar el alumbrado público?
Este LDR cambia su resistencia según los niveles de luz ambiental. La resistencia LDR se reduce a medida que disminuye la intensidad de la luz y permite que el circuito active la luz de la calle.
2. ¿El sistema de alumbrado público automático puede funcionar con energía solar?
Una farola automática con LDR puede simplemente fusionarse con paneles solares para emparejarse. Esto no solo mejora la eficiencia energética y la sostenibilidad de dicho sistema, sino que también ofrece una capacidad total fuera de la red.
3. ¿Es el sistema resistente a la intemperie para uso en exteriores?
Es esencial utilizar componentes y cajas para exteriores cuando la unidad o el sistema se colocará en el exterior debido a condiciones climáticas como lluvia, polvo y fluctuaciones de temperatura. El LED y el circuito deben estar sellados en una carcasa impermeable para evitar que el agua de lluvia se filtre, lo que ayuda a una mayor durabilidad.
4. ¿Puedo utilizar fuentes de luz distintas a LED para este proyecto?
Si bien los LED son la mejor opción debido a su bajo consumo de energía y su vida útil considerablemente alta, puedes utilizar otras fuentes de luz para este proyecto. Aún así, debido a su relativamente bajo consumo y alta eficiencia, los LED son la alternativa práctica.
5. ¿Qué pasa si la LDR falla?
La falla del LDR es una razón para que el sistema de control automático de alumbrado público no funcione correctamente. En algunas situaciones, la luz puede permanecer encendida continuamente y en otras es posible que ni siquiera parpadee. Asegúrese de verificar y cambiar el LDR según sea necesario.
6. ¿Este proyecto es adecuado para principiantes?
Por supuesto, sí, hacer un proyecto de alumbrado público automático utilizando LDR es la mejor idea para nuevos proyectos. El circuito es fácil y sencillo de diseñar utilizando componentes fácilmente disponibles. La ventaja adicional de enseñarle algo práctico sobre electrónica y automatización.
