Veilleuse automatique DIY : 15 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Fabriquez une simple veilleuse qui s'allume dans l'obscurité et s'éteint à la lumière !

Étape 1: SÉCURITÉ !

Attention: ce projet utilise un circuit connu sous le nom de « compte-gouttes capacitif » ou « d'alimentation sans transformateur » pour faire passer le 120 Vca de la prise murale au 12,8 Vcc nécessaire pour les LED. Ces types d'alimentations NE SONT PAS ISOLÉS de la prise murale ! Cela signifie que si vous touchez une partie de ce circuit et quelque chose qui est mis à la terre, vous pouvez être choqué !!! Ce circuit est sûr à utiliser si et seulement s'il est intégré dans une boîte en plastique sans aucun fil exposé.

Il est également important d'utiliser un transformateur d'isolement si vous allez sonder dans ce circuit avec un oscilloscope. Sans le transformateur d'isolement, vous avez de bonnes chances de griller votre lunette.

Ce circuit est aussi sûr que vous l'êtes, soyez prudent.

Étape 2: Comment ça marche ?

Avant de pouvoir construire cette veilleuse, nous devons comprendre comment elle fait ce qu'elle fait.

L'idée générale est la suivante: la première partie de ce circuit est un compte-gouttes capacitif redressé demi-onde dont la sortie est en moyenne de 7,5 mA. Il est utilisé pour alimenter quatre LED blanches chaudes de 3,2 V. Lorsque suffisamment de lumière atteint le capteur de lumière, la sortie vers les LED est court-circuitée et le 7,5 mA traverse le transistor au lieu d'allumer les LED.

Si vous êtes intéressé par la façon dont chaque composant interagit, voir ci-dessous:

L'entrée est constituée des deux plots à gauche du schéma étiquetés AC1 et AC2. Ces tampons acceptent le 120vac de la prise murale. Nous avons besoin d'un moyen de limiter le courant circulant dans ce circuit à quelque chose que les LED peuvent gérer.

Cette limitation de courant pourrait être effectuée par une résistance, mais la résistance gaspillerait beaucoup d'énergie sous forme de chaleur. C'est juste du gaspillage, nous allons donc utiliser un condensateur pour limiter le courant à la place. C'est là que le circuit prend le nom de « compte-gouttes capacitif ». Comment le condensateur limite-t-il le courant?

C1 limite le courant à environ 15 mA. La façon dont C1 le fait est par ce qu'on appelle l'impédance. Expliquer ce qu'est l'impédance et d'où elle vient au-delà de la portée de cette instructable, mais pensez simplement à l'impédance comme une résistance qui change avec la fréquence. L'impédance d'un condensateur est donnée par l'équation: Xc = 1 / (2 pi F C) où Xc est l'impédance en ohms, pi est de 3,14, F est la fréquence alternative 60Hz aux États-Unis, C est la capacité si Farads. Nous avons besoin de 15 mA max, donc après quelques mathématiques de niveau supérieur, C1 a fini par être un condensateur de classe X de 0,33 uF. Les condensateurs de limitation de courant doivent être des condensateurs de classe X car ils sont conçus pour ne pas s'ouvrir et ne pas brûler l'endroit.

R1 est là pour décharger C1 lorsque la veilleuse est débranchée afin que personne ne soit choqué par les broches. Il a été choisi pour être une résistance de 470k ohm 1/4 watt mais tout ce qui va de 470k à 1meg fonctionnerait.

R2 est une résistance de 470 ohms pour limiter le courant de surtension qui pourrait traverser le circuit lorsque la veilleuse est branchée pour la première fois.

D2 est un redresseur demi-onde qui charge C2 avec une impulsion de 15 mA chaque fois que AC1 devient positif. Étant donné que AC1 n'est positif que la moitié du temps, le courant moyen à travers D2 est de 7,5 mA. Il a été constaté que 7,5 mA éclairaient les LED suffisamment pour une veilleuse tout en maintenant la consommation d'énergie au minimum.

D1 est nécessaire pour permettre à C1 de se charger dans le sens inverse à chaque fois que AC1 devient négatif. Si D1 n'était pas là, C1 n'enverrait qu'une impulsion de 15 mA via D2, mais avec D1, le cycle d'impulsions peut continuer indéfiniment.

C2 est un condensateur électrolytique de 470 uF qui lisse les impulsions de courant de D2 afin que les LED ne clignotent pas à 60 Hz.

Les pads CDS1 et CDS2 sont l'endroit où la cellule CDS se connecte au PCB. Une cellule CDS est une résistance spéciale dont la résistance diminue au fur et à mesure que de plus en plus de lumière s'affiche dessus. Cette cellule CDS fonctionne pour faire tourner le transistor Q1 et court-circuiter C2. Parce que les compte-gouttes capacitifs sont des alimentations limitées en courant, leurs sorties peuvent être court-circuitées sans dommage.

R3 est là pour augmenter la quantité de lumière nécessaire pour allumer Q1 et donc si vous augmentez R3, la pièce devra être plus sombre pour que la lumière s'allume. Une valeur de 4,7 kohms semble être juste.

Enfin LED+ et LED- sont les plots pour connecter la chaîne de 4 LED.

Étape 3: PCB

Bien que ce circuit puisse être construit sur une carte perforée, il est préférable de créer une véritable carte de circuit imprimé pour cela, car les erreurs de câblage se terminent vraiment très mal lorsque vous branchez des objets au mur.

J'ai conçu un circuit imprimé simple face d'environ 1 pouce X 2 pouces afin qu'il s'adapte à la plupart des cas de verrues murales.

Une chose à garder à l'esprit est de laisser beaucoup d'espace entre les pads et les traces lorsqu'il s'agit de 120 V ou plus. L'arc entre les traces est aussi amusant que vous le pensez.

Étape 4: Pièces

1x alimentation à découpage murale bon marché (peut être n'importe quelle tension, nous voulons juste un boîtier en plastique avec des broches)

1x pcb

1x 0.33uF classe x condensateur

2x 1N4007 diodes

1x résistance 470k ohms

1x résistance de 470 ohms

1x résistance de 4,7 kohms

1x 2N3904 transistor NPN

1x condensateur électrolytique 470uF 16v

1x cellule CDS

4 LED blanc chaud de 5 mm

REMARQUE: toutes les résistances sont de 1/4 watt

Étape 5: Ouvrez le boîtier

Faites levier pour ouvrir le boîtier de la verrue murale à l'aide d'un tournevis à pointe plate. La plupart des modes de commutation bon marché sur ebay se détachent facilement si le tournevis est démarré à l'endroit où le cordon sort.

Étape 6: Retirez le PCB

Dessoudez les deux fils qui relient le circuit imprimé à découpage aux broches. Ce sont généralement les fils les moins chers du marché, nous les remplacerons donc par de meilleurs fils plus tard. Jetez le PCB dans la boîte à ordures pour de futurs projets.

Étape 7: Percez des trous

Percez d'abord un trou d'essai dans un morceau de plastique pour vous assurer que les LED s'adapteront. Il doit être bien ajusté. Une fois que le bon foret a été trouvé, percez 4 trous dans la moitié extérieure du boîtier pour les LED un sur les deux côtés, le haut et le devant semblent assez bien éclairer une pièce.

Percez un trou à l'avant pour la cellule CDS. Ce trou doit être éloigné des LED afin que la lumière des LED ne l'interfère pas.

Étape 8: Collez les LED

Étalez un petit cordon de super colle autour de chaque LED et enfoncez-la dans le trou. La super colle en gel semble fonctionner le mieux pour cela. Faites en sorte que le fil positif d'une LED pointe vers le fil négatif de la prochaine LED la plus proche.

Étape 9: Câblez les LED en série

Utilisez de petits morceaux de fil et une pince à bec effilé pour souder les LED en série afin que le positif de l'un se connecte au négatif de l'autre. Acheminez les fils autour du périmètre du boîtier pour éviter les courts-circuits. Ensuite, c'est une bonne idée d'appliquer de la colle chaude pour empêcher les fils de vibrer.

Enfin coller dans la cellule CDS.

Étape 10: Attachez les fils

Soudez un fil aux fils LED restants. Un rouge au fil positif de la première LED et un noir au fil négatif de la dernière LED de la série. Un tube thermorétractable doit être appliqué sur les connexions pour éviter les courts-circuits.

Les fils de la cellule CDS sont suffisamment longs pour ne pas nécessiter l'ajout de fils mais il y a un problème. Le problème est que les fils ne sont pas isolés, de sorte qu'ils pourraient court-circuiter quelque chose lorsque le boîtier est assemblé. pour fixer cette coupe deux morceaux de tube spaghetti (tube isolant mince pour de telles occasions) et faites-le glisser sur les fils comme on le voit sur les images.

Étape 11: Assembler le PCB

Prenez votre temps et observez ces bandes de couleurs lorsque vous placez les résistances dans le circuit. Les trois ne diffèrent que par une seule bande, mais les résultats seraient désastreux si l'une était placée au mauvais endroit. C'est une bonne idée de vérifier votre travail ici car dans les circuits fonctionnant sur 120v, quand quelque chose ne va pas, ça va TRÈS mal !

Étape 12: Souder le fil sur les broches

Soudez deux fils de raccordement à noyau solide de 1 po de long aux broches à l'arrière du boîtier.

Étape 13: Vérifiez TOUT

À ce stade, vous devriez avoir:

Deux fils soudés aux broches à l'arrière du boîtier de la verrue murale

Un PCB terminé

Quatre LED collées et câblées à l'avant du boîtier de verrue murale avec deux fils de cellules CDS isolés qui dépassent et un fil positif et un fil négatif sortant de la chaîne de LED.

Étape 14: Soudez-les ensemble

C'est l'heure du montage final…

Tous les fils sont passés à travers les trous du circuit imprimé par le haut et soudés par le bas. Ensuite, la carte de circuit imprimé est tournée comme indiqué sur les images et les deux moitiés du boîtier sont remises ensemble. La force des fils de connexion à noyau solide comprimé est suffisante pour maintenir le PCB en place dans le fond du boîtier, comme illustré. Cependant, si le coller là-bas avec plus de colle chaude vous fait vous sentir mieux, allez-y.

Étape 15: TESTEZ-LE !!!!!!

OK, la partie éprouvante pour les nerfs, je recommande de trouver une multiprise pour la brancher, puis de brancher la multiprise au mur. De cette façon, si quelque chose ne va pas lors de l'assemblage, il ne s'enflammera pas dans votre main !

Si tout se passe bien, il devrait rester là. Éteignez les lumières ou couvrez la cellule CDS avec un morceau de ruban électrique noir et les LED devraient s'allumer.

Félicitations, vous avez fait une veilleuse !