Kit módulo sensor de luz y oscuridad

Detectar los cambios de luz y de oscuridad nos permite crear circuitos interesantes y prácticos en el campo de la electrónica. 

Podemos crear varios tipos de circuitos que se pueden utilizar en la casa, en las industrias o como simples proyectos didácticos y educativos.

Para esta tarea el componente más utilizado es la fotocelda; esta nos permite censar los cambios de iluminación sin mayores complicaciones y sin gastar mucho dinero.

En esta ocasión presentamos el Kit o modulo sensor de luz y oscuridad construido en base al circuito integrado CD4093. Este circuito integrado  posee en su interior 4 compuertas NAND CMOS con tecnología Schmitt Trigger.

El circuito.

El circuito del kit o modulo detector de luz y oscuridad es bastante simple y fácil de entender. Tenemos inicialmente un divisor de tensión formado por la Fotocelda, la resistencia R1 y el trimmer P1.

Este divisor resistivo cambiara en función de la luz que perciba la fotocelda, variando así mismo la tensión de salida.

Cuando hay luz suficiente, la salida se mantendrá cerca al voltaje de alimentación; cuando hay sombra u oscuridad, el voltaje bajara a la mitad o menos del voltaje de alimentación.

Se debe tener presente que estos niveles de voltaje variaran en relación al ajuste del trimmer P1.

Después de tener el voltaje de salida desde el divisor resistivo, se debe “limpiar” y digitalizar el voltaje con el fin de poder utilizarlo de la mejor manera  en nuestros futuros proyectos electrónicos.

Esa tarea le corresponde al circuito integrado CD4093, en el que sus compuertas han sido configuradas en modo inversor, con el fin de proporcionar diferentes estados lógicos en las salidas del módulo- kit.

Ajustes.

Para que el circuito funcione correctamente, se debe ajustar mediante el  trimmer  P1 la sensibilidad a la luz u oscuridad.  Solo se gira con un pequeño destornillador o desarmador, hasta que el circuito funcione adecuadamente.

Este ajuste además fija el umbral lógico para que las compuertas digitales NAND del CD4093 puedan funcionar normalmente.

Las salidas.

Como se puede ver en el diagrama principal, el modulo – kit sensor de luz y oscuridad posee varias salidas como las siguientes:

Salida análoga: Esta salida proporciona el voltaje generado mediante el divisor resistivo, formado por la fotocelda y sus componentes asociados; aquí no se “utiliza” el CD4093.

Salida digital: Se obtiene un estado digital bajo (pin 3 del CD4093) cuando la luz incide sobre la fotocelda y un estado alto cuando no hay luz.

Salida digital negada: Se comporta de forma contraria a la salida anterior (pin 4 del CD4093).

El led indicador se encenderá cuando hay luz y se apagara en ausencia de la misma.

Con las salidas digitales, aseguramos un correcto acople entre el modulo – kit y la entrada a un microcontrolador o placa de entrenamiento como Arduino y similares.

Posibles usos.

Podemos darle varios usos a este módulo – kit,  que solo puede estar limitado por la imaginación del usuario.

-Si agregamos un módulo de Relé a la salida, tendremos un  interruptor crepuscular para el jardín o garaje de nuestra casa.

- Con el módulo de Relé mas una sirena y un puntero láser, podríamos crear una barrera óptica que al ser interrumpida accione la sirena; como un sistema de alarma y seguridad.

- Con el puntero láser, el modulo - kit y un microcontrolador  podríamos hacer un contador de objetos y personas o incluso un tacómetro.

-También podría ser usado en aplicaciones de robótica, como en un Robot seguidor de luz.

-Igualmente podríamos usarlo como detector de humo en sistemas de seguridad.

- O como sensor de luz en pasillos, para apagar luces que no se necesiten o que deban encenderse en la noche.

- Para encender un anuncio publicitario de una tienda solo de noche.

 … el límite está en  la imaginación.

Video del Kit módulo sensor de luz y oscuridad funcionando.

Descargar archivo para hacer el PCB (circuito impreso).

Comprar este módulo listo para usar.