Sensor Keamanan Bertenaga Surya: 4 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Sensor keamanan yang sederhana dan murah ini memiliki beberapa fitur penting yang mungkin menarik bagi para penghobi:

• Tenaga surya dengan sel surya kecil
• baterai lithium yang dapat diisi ulang
• sirkuit pengisian daya dapat ditenagai oleh kabel USB untuk pengisian awal atau pengisian ulang baterai
• Sirkuit pengunci MOSFET sehingga daya HANYA konstan ke sensor microwave sampai gerakan dirasakan
• sensor microwave/radar hanya menggunakan daya mikroamp.
• menggunakan ESP-01 yang murah untuk notifikasi

Aspek kunci dari rangkaian ini adalah menggunakan MOSFET saluran P untuk mengunci rangkaian saat sinyal diterima dari sensor dan kemudian memiliki sinyal lain dari ESP-01 yang menjaga rangkaian tetap menyala dan kait tetap di tempatnya sampai ESP-01 siap dimatikan. Setelah rangkaian dipicu oleh sensor, rangkaian tetap menyala, meskipun pemicu sensor mati, hingga program ESP-01 selesai. Sirkuit ini menghindari masalah ESP-01 yang bergantung pada berapa lama output pemicu sensor tetap aktif. Beberapa sensor dapat memiliki waktu pemicu yang dimodifikasi pada sensor, yang lain lebih sulit. Dengan konfigurasi ini, hanya pemicu aktif singkat yang diperlukan.

Langkah 1: Cara Kerjanya

Ketika sensor dipicu, itu akan mengeluarkan sinyal positif ke transistor Q1. (Saya telah menggunakan sensor radar dan PIR. Keduanya tampaknya bekerja dengan baik. Sensor radar lebih baik untuk penggunaan di luar ruangan karena akan mendeteksi gerakan melalui wadah plastik dan bahkan dinding. PIR tidak begitu berfungsi di luar ruangan di mana tenaga surya berada lebih cocok.)

Ketika Q1 menyala, itu akan menyalakan Q3 melalui dioda D1. Ketika Q3 menyala, gerbang mosfet Q2 akan ditarik ke ground, menyalakan mosfet dan membiarkan arus mengalir di sirkuit ke regulator 3.3v kecil (digunakan untuk memberi daya pada ESP-01).

Segera setelah ESP-01 menyala, pin Rx disetel HIGH yang sekarang juga akan menerapkan sinyal aktif ke Q3 melalui dioda D2. Sekarang, jika sensor dipicu rendah, Q3 masih menyala, daya masih mengalir melalui MOSFET dan ESP-01 tetap menyala. Modul ini akan tetap menyala sampai program internal menyetel pin Rx LOW dan jika pemicu sensor masih LOW ini akan mematikan daya ke modul.

Langkah 2: Persediaan

1 - IRLML6402 P-Channel MOSFET (Saya menggunakan versi SOT-23). Orang-orang kecil ini jauh lebih murah dibandingkan dengan MOSFET gaya P-CH T0-92 yang lebih besar.

2 - 1N5817 Dioda

1 - LED pilihan Anda!

Konektor 2 - 2P untuk input sel surya dan input baterai lithium. Beberapa baterai lithium dilengkapi dengan konektor JST dengan ukuran berbeda sehingga Anda mungkin ingin menentukan jenis konektor yang akan digunakan. File gerber dikonfigurasi untuk konektor dengan jarak 2,54 mm.

Kapasitor 1 - 1000uf (tidak terlalu diperlukan. Anda dapat menyesuaikan ukurannya. Ini untuk menghaluskan daya ke ESP-01)

2 - 2n3904 transistor

1 - 220 ohm resistor

2 - 1k resistor

2 - 10k resistor

2 - 100k resistor

1 - 220k resistor

Sakelar geser 1 - 3 pin

1 - 3 pin header untuk input sensor

1 - ESP-01

1 - 2x4 (8 pin) header perempuan untuk pengaturan ESP-01

Papan sirkuit regulator 1 - 3,3 volt seperti ini

1 - RCWL-0516 Microwave/Sensor Radar seperti ini

1 - Papan pengisi daya surya seperti ini

Langkah 3: Kode Arduino untuk ESP-01

Saya telah menyediakan dua file kode yang dapat Anda gunakan untuk menguji rangkaian.

file LatchCircuitTest.ino adalah rangkaian uji sederhana yang akan mem-flash LED onboard ESP-01 selama sekitar 10 detik sebelum melepaskan kaitnya. Saya menggunakan pin Rx dari ESP-01 untuk rangkaian kait. (Pin 3). Selama pin ini disetel HIGH, rangkaian akan tetap bertenaga. Setelah pin ini disetel ke LOW (dan dengan asumsi pin pemicu juga LOW) rangkaian akan mati, membiarkan sensor masih menyala untuk dipicu lagi.

File kedua, ESP-01_Email_Solar_Power_Latch_Simple.ino, dikodekan untuk mengirim email melalui gmail kapan saja sirkuit dipicu.

File ini perlu diedit dengan informasi berikut:

• SSID wifi Anda
• Kata sandi wifi Anda
• Alamat gmail Anda
• Kata sandi gmail Anda
• A ke alamat untuk pesan email
• Alamat dari untuk pesan email

File tersebut juga menyertakan kode untuk mengirim permintaan web http ke modul buzzer bertenaga ESP-01 yang akan menanggapi permintaan tersebut. Sangat ideal untuk memiliki bel yang dikonfigurasi sehingga pada malam hari, ketika Anda mungkin tidak memantau email, bel mungkin berbunyi ketika sirkuit sensor dipicu.

Ada contoh papan buzzer sederhana (ESP-01) dalam instruksi pertama saya!

Langkah 4: Bangun PCB Anda Sendiri

Skema untuk proyek ini dibuat menggunakan perangkat lunak Kicad. PCB yang Anda lihat di video juga dibuat menggunakan file yang dihasilkan dari Kicad.

Anda dapat memesan PCB untuk proyek ini dari jclpcb.com atau pemasok PCB lainnya.

Berikut ini tautan ke File Gerber yang dihasilkan untuk proyek ini.