Interruptor activado por luz intermitente

Me gustaría un interruptor simple que se active cuando se detecte una luz intermitente. El propósito es abrir la puerta haciendo parpadear los faros del automóvil (digamos 3 veces).

He examinado comparadores y fotorresistores y varios dispositivos MOSFET que comparan la luz ambiental con otras entradas (apuntan los fotorresistores en diferentes direcciones para que los faros activen una diferencia detectable incluso a la luz del día; son muy sensibles), leí sobre optoacopladores y muchos otros dispositivos, pero obtuve perdido en todo y aún no hay solución sobre cómo lograr esto.

He mirado más a los comparadores y se han vuelto realmente sensibles y baratos, y son ajustables para dispararse a una diferencia de milivoltios determinada. Tienen mucho uso en dispositivos de control de calidad.

El interruptor tendría que ser tolerante con diferentes intensidades de luz y velocidad de parpadeo, básicamente midiendo 3 diferencias de voltaje discretas dentro de, digamos, 5 segundos como disparador y luego enviado a un relé, supongo. Ajustaría el comparador hasta que encontrara el punto óptimo entre el ruido y el parpadeo intencional.

Parece que tiene que haber dispositivos similares para interruptores momentáneos; presione una vez para una acción, dos veces para otra, etc., dentro de un tiempo determinado. Parece tan familiar, pero no puedo recordar un dispositivo específico. Muchas cosas pequeñas (como mi probador de circuitos, reproductor de mp3) se desplazan a través de un menú con cada pulsación de botón (que sería como si el comparador enviara una señal). Podría dejar los primeros dos elementos del menú en blanco, tener 3-4 eventos de señal (como presionar un botón) tener el comando de puerta abierta. Pero, ¿qué CMOS o MOSFET se puede configurar para eso?

Me gustaría que fuera simple y resistente para uso en exteriores en las puertas. He oído hablar de detectores estroboscópicos utilizados por los servicios de emergencia para cambiar los semáforos, pero solo de boca en boca al respecto. La seguridad no es un problema, ya que sería un interruptor adicional que podría encenderse o apagarse y, en su mayoría, las puertas se usan para el control de animales.

Ah, y el propósito también es no tener que darles a todos un módulo de RF y permitir que los invitados lo usen sin que nadie más active las puertas o tenga que salir del automóvil (algunos lugares son bastante embarrados, angostos, oscuros, con bordes empinados, no es bueno lugar para montar la caja de código de entrada). Los detectores de movimiento o el haz de luz tipo puerta de garaje no funcionarán porque los animales pueden activarlo.

Soy un novato, pero he reparado muchos dispositivos, construido controladores LED, cargadores de batería, vehículos RC, electrodomésticos grandes y pequeños, equipo pesado. Me inspiré que era factible cuando construimos un dispositivo de juego (estilo Family Feud con dos botones, el primero al presionar activa las luces y el zumbador y bloquea el otro botón) y los planes en línea eran muy complejos con múltiples transistores y chips CMOS, pero lo hicimos usando solo dos relés automotrices listos para usar.

Suena como un proyecto divertido. Suerte con ello. Cuando tenga una pregunta real, siéntase libre de editarla en este anuncio.
Existen circuitos de nivel de luz de tipo día/noche, reutilice uno...
OK, entonces... veo dos problemas. 1.) Sensibilidad al parpadeo natural debido, por ejemplo, al viento que sopla la rama de un árbol y proyecta una sombra cambiante sobre los sensores. 2.) Una vez que está abierto... ¿entonces qué... permanece abierto indefinidamente o deja que se cierre en un automóvil que no pasó por completo?
Sabes que alguien moviendo la mano, o el perro moviendo la cola, frente al sensor abrirá la puerta, ¿verdad?
@Trevor: con suerte, los animales están adentro, pero agitar una mano ... no había pensado en eso, pero es una ventaja; Manera secreta fácil de activar manualmente la puerta. ¡Gracias!

Respuestas (2)

La sugerencia de Olin de un sistema microcontrolado definitivamente le brindará el mayor control y flexibilidad, pero si quiere jugar con una solución lineal, el siguiente circuito funciona al menos en el simulador.

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FOTO-TRANSISTOR

Tenga en cuenta que elegí un foto-transistor para este modelo. En realidad, para la simulación utilicé un optoacoplador para poder manipular los niveles de la señal. Eso puede ser demasiado sensible para sus necesidades y un fotodiodo más simple puede ser suficiente. Es importante que lo configure para que funcione con el área iluminada a pleno sol, con el sensor en la sombra. Si puede hacer que funcione en esas condiciones, debería funcionar en la oscuridad sin problemas. Hay muchas opciones de dispositivos en el mercado, la mayoría de ellos son relativamente baratos, por lo que es posible que desee comprar una variedad de tipos para probar los mejores resultados.

SENSOR DE CAMBIO DE DIFERENCIAL

Decidí ir con una entrada diferencial usando el foto-transistor. Se supone que la cantidad de iluminación presente cambia la cantidad de corriente que pasa por alto R3 cambiando la diferencia de voltaje a través de él. El cambio de voltaje aquí cuando los faros destellan pasa a través de los dos condensadores de paso alto C2 y C3, cuya salida está polarizada en medio riel. La ventaja de este método diferencial es que puede montar el sensor de forma remota desde el resto del circuito a través de un cable blindado de par trenzado adecuado.

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL DE PASO BAJO

Este bloque toma los bordes diferenciales que pasan por el circuito del sensor, filtra el ruido de alta frecuencia y amplifica el resultado para producir una forma de onda sesgada alrededor de la mitad del riel que modulará cuando ocurran transitorios ligeros en el sensor.

DETECTOR E INTEGADOR DE BORDES SCHMIDT

Esta sección utiliza un comparador con un valor de umbral para detectar cuándo la forma de onda generada por lo anterior es lo suficientemente fuerte. Los bordes de eso son extraídos por C1 y R20 y alimentados al integrador U5.

A medida que ocurra cada destello, el voltaje en la salida de U5 aumentará en pasos.

DETECTOR DE UMBRAL

Este comparador está configurado para generar una salida de bajo nivel que activará el temporizador 555 cuando el voltaje en el integrador alcance el nivel de umbral y lo mantendrá bajo hasta que el voltaje vuelva a caer cerca del riel medio.

TEMPORIZADOR DE APERTURA DE PUERTA DE 1 A 3 MINUTOS

Decidí usar un circuito estándar 555 de un solo disparo para generar una salida de pulso largo adecuada para activar un relé para accionar la puerta. Como no parecía tener ninguna información sobre lo que se necesitaba para hacer esto último, lo mantuve simple. (Antes de que me griten por usar un 555... sí, lo sé... es hacer trampa... pero bueno, para algo tan simple como esto, siguen siendo la forma más barata y menos complicada de hacerlo).

CONTROLADOR DE SALIDA

Como puede ver, el controlador de salida usa un MOSFET que, por no encender un LED, pero puede conectar una bobina de relé, con un diodo fly-back, en paralelo a R24 y D2.

REGULADOR DE TIERRA VIRTUAL

Decidí que probablemente quieras usar una fuente de alimentación simple para esto y elegí 12V para la simulación. Sin embargo, funcionará en una variedad de voltajes, aunque es posible que se requieran algunos ajustes de valores. Para que sea un solo suministro, este pequeño circuito genera una tierra virtual, básicamente medio riel que se usa en algunos lugares como lo indica VG.

Como digo, lo anterior parece funcionar en LTSPICE, pero no se garantiza si funciona en la práctica en sus condiciones de configuración reales. El circuito parece bastante sensible, pero de ninguna manera está optimizado, y sin partes y condiciones reales es imposible saber si está siquiera cerca. Definitivamente sospecho que necesitarás jugar con R1, R2 y R3 con los dispositivos reales y en la luz del sol contra la oscuridad para obtener algún tipo de compromiso. Sin embargo, tenga en cuenta que los circuitos como este son notoriamente quisquillosos y, a menos que esté preparado para el desafío y tenga el equipo adecuado, incluido un visor, puede estar más allá de su capacidad actual. De cualquier manera, el circuito puede darte algunas ideas de por dónde empezar. De todos modos, buena suerte.

Wow, debes haber estado muy aburrido! Seguramente hay una manera de hacer funcionar un tubo de vacío de alguna manera.
@OlinLathrop Estoy perpetuamente aburrido;) Sí, pero también me gustan los desafíos. Los micros son demasiado fáciles.
Muchas gracias, pensé en muchos de estos componentes, incluido el 555 como temporizador (no sé por qué está haciendo trampa) y sus suposiciones son completamente correctas sobre el voltaje (base de 12v) y tener un alcance (no). Los comparadores duales de bajo voltaje (<0,2 mV) están hechos para aplicaciones de carga de luz ambiental y batería/condensador (¡incluso con relojes y relés!). Parece que todas las piezas están ahí, trozos preagrupados de lo que necesito, la combinación de ellos me elude. Su contribución me da esperanza para seguir adelante y un mapa de lo que necesito para llegar de la A a la Z.
Puede tomar un par de semanas para evaluar y volver. ¿Debería marcar "respondido"?

Utilice un fotorresistor CdS como sensor, introduzca el resultado en una entrada A/D del microcontrolador y el resto es firmware.

Los sensores CdS son lentos pero bastante sensibles. Es posible que deba cambiar los rangos utilizando diferentes resistencias pullup según el nivel de luz ambiental, pero eso es muy fácil eléctricamente.

El verdadero trabajo es el firmware que busca cambios en el nivel de luz y detecta el patrón apropiado. Un algoritmo de paso bajo de fondo filtra el valor del nivel de luz con una constante de tiempo bastante larga. Considera el resultado de eso como el nivel ambiental y lo resta de cualquier lectura instantánea. Luego busca las desviaciones apropiadas en este valor actual menos la luz ambiental.

Hacer que funcione a la luz del día será complicado. Será importante sombrear el sensor y bloquear la mayor parte de su ángulo de visión solo donde se espera que estén los faros del automóvil.

gracias, pensé en el sombreado, planee usar tubos cortos que apunten en la dirección correcta, posiblemente con colectores fresnel (o simplemente asaltar los pequeños domos en los sensores PIR). Pensé que tendría un objetivo, tal vez una cara sonriente con sensores en los ojos, para que los faros apuntaran en la dirección. Obviamente, hay muchos ajustes que hacer, pero intentar que el comparador funcione con lo que sea que buscará 3 señales en unos pocos segundos. ¿Pensando que tiene que haber un sensor de botón momentáneo que haga una cosa si se presiona una sola vez, y otra cosa si se presiona dos veces?
"¿Pensando que tiene que haber un sensor de botón momentáneo que haga una cosa si se presiona una sola vez, y otra cosa si se presiona dos veces?" Ese tipo de función sería implementada por lo que sea que esté conectado el sensor, no por el sensor en sí.
Interruptor activado por luz intermitente
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