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太陽電池で半永久動作!人に反応して光るナイトライト回路ができました

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暗くなったら光る回路に人感センサと太陽電池を接続して、人に反応して光るナイトライトを作りました。

前回はスーパーキャパシタと昇降圧DCDCコンバータで、ミニチュアLED電球を一定の明るさで点灯させる実験をしました。詳しくはこちらをご覧ください。

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人感センサ

人感センサには、コイン電池でも長期に渡って動作する、超省電力なSR602を使います。

HiLetgo 3個セットミニSR602モーションセンサー検出器モジュール焦電式赤外線感覚スイッチArduino PI向け高感度
HiLetgo

SR602については、こちらに詳しくまとめてあります。

以前、基板で作ったクリスマスリースは、コイン電池1個で3ヶ月くらい人に反応して光っていました。このクリスマスリースに関して詳しくはこちらをご覧ください。

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反応時間を変更

このセンサは、人に反応するとOUT端子が2.5秒くらい3.3Vになり、その後0Vになります。ナイトライトは人に反応したら10秒くらいLEDが点灯して欲しいので、センサの反応時間を変更します。

センサの裏の、矢印の0Ωの抵抗を交換します。

抵抗値と反応時間はこのようになっています。

この表を見ると、約10秒にしたい場合には56kΩに交換すれば良いことがわかります。しかし交換してみると表にある時間より実際は少し短く、10秒間ONしているためには68kΩが必要でした。

0Ωを68kΩに交換しました。

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ナイトライトDCDCに接続

先日作った、明るさセンサ付きの昇降圧DCDCコンバータにセンサの出力を接続します。

人感センサ+明るさセンサのLEDライトが完成しました。

暗いところで人に反応すると、スーパーキャパシタに貯まったエネルギーでミニチュアLED電球が約10秒間光ます。明るい環境ではLEDは光りません。

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太陽電池で半永久動作化

スーパーキャパシタに太陽電池を接続して、太陽光でスーパーキャパシタを充電するようにします。

試しに、太陽光が直接当たらない北側の窓に設置してみます。太陽光が直接は当たりませんが、空の明るさで太陽電池が発電しています。

1日放置すると、スーパーキャパシタの電圧が2.6Vまで充電できました。

夜になって、近くを通ると...

人に反応してLEDが光りました!

昇降圧DCDCコンバータのおかげで、北側の太陽光が直接当たらない窓でも、スーパーキャパシタに蓄えられた電気で、ミニチュアLED電球が光ります。

スーパーキャパシタは、充電電池のように充放電による劣化がありません。ほぼ永久に使えます。太陽電池も屋内であればほぼ永久に使えるでしょう。これで、半永久動作する人に反応するライトライトができました。

実験が成功したので、この回路をKiCadで基板を設計して、基板屋さんに基板を発注しようと思います。

続きはこちらです。

改良したナイトライトDCDCの基板を設計して発注しました
昇圧型のDCDCコンバータICを使って昇降圧できるDCDCコンバータの設計ができたので基板化して発注しました。 ...