Caso práctico: Sensor de alarma para cajón secreto

Prototipo de Sensor de alarma para cajón secreto (Maker Style)

Nivel: Básico — Construye un circuito que active un zumbador cuando detecte luz al abrir un cajón oscuro.

Objetivo y caso de uso

En este caso práctico, construirás un sistema de alarma sensible a la luz utilizando una fotorresistencia (LDR) y un controlador de transistor. El circuito permanece en silencio en la oscuridad, pero activa una alarma sonora inmediatamente cuando la luz incide sobre el sensor.

  • Seguridad: Protege cajones o cajas privadas alertándote si son abiertos.
  • Protección: Puede usarse para señalar si la puerta de un refrigerador o despensa no está completamente cerrada.
  • Automatización: Demuestra cómo utilizar entradas ambientales (luz) para controlar dispositivos de salida (sonido).

Resultado esperado:
* Oscuridad (Cajón cerrado): El zumbador permanece APAGADO (0 V a través del zumbador).
* Luz (Cajón abierto): El zumbador se ENCIENDE inmediatamente.
* Umbral: El transistor conmuta la carga cuando el voltaje de base excede aproximadamente 0.6 V–0.7 V.
* Público objetivo: Principiantes y aficionados que aprenden sobre la interfaz de sensores.

Materiales

  • V1: Batería de 9 V CC o fuente de alimentación, función: Fuente de alimentación principal.
  • R1: Fotorresistencia (LDR) GL5528, función: Detecta la intensidad de la luz (resistencia variable).
  • R2: Resistencia de 10 kΩ, función: Resistencia pull-down para formar un divisor de voltaje.
  • Q1: Transistor NPN 2N2222, función: Interruptor electrónico para accionar el zumbador.
  • LS1: Zumbador piezoeléctrico activo de 9 V, función: Salida de alarma sonora.
  • SW1: Interruptor de palanca SPST, función: Interruptor maestro de encendido/apagado (opcional).

Guía de conexionado

Construye el circuito conectando los componentes entre los nodos específicos definidos a continuación. Utiliza una protoboard para un fácil montaje.

  • VCC: Conecta el terminal positivo de V1 y un lado de SW1. Conecta el otro lado de SW1 al riel principal VCC.
  • 0 (GND): Conecta el terminal negativo de V1, el Emisor de Q1 y una pata de R2.
  • V_BASE: Conecta la otra pata de R2, una pata de R1 y la Base de Q1.
  • VCC (Conexión): Conecta la otra pata de R1 al riel VCC.
  • V_COLLECTOR: Conecta el Colector de Q1 al cable negativo de LS1.
  • VCC (Carga): Conecta el cable positivo de LS1 al riel VCC.

Diagrama de bloques conceptual

Conceptual block diagram — Light-Triggered Alarm
Lectura rápida: entradas → bloque principal → salida (actuador o medida). Resume el esquemático ASCII de la siguiente sección.

Esquemático

[ INPUTS / POWER ]                  [ LOGIC / CONTROL ]                     [ OUTPUT ]

                                             (VCC Rail)
    [ 9 V Battery ] --> [ SW1 Switch ] --+------->+----------------------------------+
                                        |        |                                  |
                                        |        v                                  v
    [ Light Source ] --> [ LDR (R1) ] --+--> [ Voltage Divider ]                    |
                         (Sensor)            [ (Node: V_BASE)  ] --(Trigger)--> [ Q1 Transistor ]
                                       +--> [ R1 vs R2 Logic  ]                [ (NPN Switch)  ] --(Ground Path)--> [ LS1 Buzzer ]
                                        |                                       [ Collector Pin ]                    (Active Alarm)
    [ Resistor R2 ] ----(Pull-Down)-----+                                           |
    (10k Ohm)                                                                       v
                                                                                 [ GND ]
Esquema Eléctrico

Diagrama eléctrico

Diagrama electrico del caso: Sensor de alarma para cajon secreto
Generado desde la netlist SPICE validada del caso.

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Mediciones y pruebas

Sigue estos pasos para validar el funcionamiento del circuito:

  1. Comprobación de resistencia del LDR:
    • Configura tu multímetro para medir Resistencia (Ω).
    • Mide R1 a plena luz; debería leer un valor bajo (p. ej., 500 Ω – 2 kΩ).
    • Cubre R1 completamente; debería leer un valor alto (p. ej., > 100 kΩ).
  2. Prueba del divisor de voltaje:
    • Enciende el circuito (VCC = 9 V).
    • Configura el multímetro en Voltaje CC. Conecta la sonda negra a 0 (GND) y la sonda roja a V_BASE.
    • En oscuridad: El voltaje debería estar cerca de 0 V (por debajo de 0.6 V).
    • En luz: El voltaje debería aumentar significativamente (por encima de 0.7 V).
  3. Verificación de salida:
    • Expón el sensor a la luz. El zumbador LS1 debería sonar.
    • Cubre el sensor con tu mano. El zumbador debería detenerse inmediatamente.

Netlist SPICE y simulación

Netlist SPICE de referencia (ngspice) — extractoNetlist SPICE completo (ngspice)

* Practical case: Secret drawer alarm sensor
* Ngspice Netlist
*
* Circuit Description:
* A light-activated alarm using a photoresistor (LDR) and an NPN transistor.
* When the drawer opens (Light), LDR resistance drops, Base voltage rises,
* Q1 turns ON, and the Buzzer sounds.
*
* Simulation Scenario:
* 0ms - 2ms: System OFF (Master Switch Open).
* 2ms: Master Switch closes (System Armed). Drawer is Closed (Dark).
* 5ms: Drawer Opens (Light hits LDR). Alarm triggers.

* --- Power Supply (V1) ---
* 9V DC Battery
V1 BAT_POS 0 DC 9

* --- Master Switch (SW1) ---
* Connects Battery Positive to Main VCC Rail.
* Modeled as a voltage-controlled switch closing at t=2ms.
* ... (truncated in public view) ...

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* Practical case: Secret drawer alarm sensor
* Ngspice Netlist
*
* Circuit Description:
* A light-activated alarm using a photoresistor (LDR) and an NPN transistor.
* When the drawer opens (Light), LDR resistance drops, Base voltage rises,
* Q1 turns ON, and the Buzzer sounds.
*
* Simulation Scenario:
* 0ms - 2ms: System OFF (Master Switch Open).
* 2ms: Master Switch closes (System Armed). Drawer is Closed (Dark).
* 5ms: Drawer Opens (Light hits LDR). Alarm triggers.

* --- Power Supply (V1) ---
* 9V DC Battery
V1 BAT_POS 0 DC 9

* --- Master Switch (SW1) ---
* Connects Battery Positive to Main VCC Rail.
* Modeled as a voltage-controlled switch closing at t=2ms.
S1 BAT_POS VCC CTRL_SW 0 SW_MODEL
V_SW_CTRL CTRL_SW 0 PULSE(0 5 2ms 1u 1u 100ms)
.model SW_MODEL SW(Vt=2.5 Ron=0.01 Roff=100Meg)

* --- Photoresistor (R1 / LDR) ---
* LDR GL5528 connecting VCC to Base.
* Modeled as a behavioral resistor B_R1.
* Resistance logic controlled by V_LDR_RES:
*   Dark (Closed) = 1 MegOhm
*   Light (Open)  = 2 kOhm
* Simulation: Transitions from Dark to Light at t=5ms.
V_LDR_RES RES_CTRL 0 PWL(0 1Meg 4.99ms 1Meg 5ms 2k)
B_R1 VCC V_BASE I=(V(VCC) - V(V_BASE)) / V(RES_CTRL)

* --- Resistor (R2) ---
* 10k Ohm pull-down resistor from Base to Ground.
R2 V_BASE 0 10k

* --- Transistor (Q1) ---
* 2N2222 NPN Transistor acting as the switch for the buzzer.
* Connections: Collector=V_COLLECTOR, Base=V_BASE, Emitter=0
Q1 V_COLLECTOR V_BASE 0 2N2222MOD

* --- Buzzer (LS1) ---
* 9V Active Piezo Buzzer.
* Modeled as a 1k Ohm resistive load connected between VCC and Collector.
* (Not modeled as a voltage source per requirements).
R_LS1 VCC V_COLLECTOR 1k

* --- Component Models ---
.model 2N2222MOD NPN(Is=14.34f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=74.03 Bf=255.9 Ne=1.307 Ise=14.34f Ikf=.2847 Xtb=1.5 Br=6.092 Nc=2 Isc=0 Ikr=0 Rc=1 Cjc=7.306p Mjc=.3416 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=22.01p Mje=.377 Vje=.75 Tr=46.91n Tf=411.1p Itf=.6 Vtf=1.7 Xtf=3 Rb=10)

* --- Analysis Directives ---
.op
* Transient analysis for 10ms to capture the sequence.
.tran 10u 10ms

* Print directives to verify operation
* V(VCC): Power rail status
* V(V_BASE): Transistor drive voltage (Low=Dark, High=Light)
* V(V_COLLECTOR): Output node (High=Off, Low=Alarm On)
.print tran V(VCC) V(V_BASE) V(V_COLLECTOR)

.end

Resultados de Simulación (Transitorio)

Resultados de Simulación (Transitorio)
Show raw data table (1057 rows) 
Index   time            v(vcc)          v(v_base)       v(v_collector)
0	0.000000e+00	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
1	1.000000e-07	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
2	2.000000e-07	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
3	4.000000e-07	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
4	8.000000e-07	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
5	1.600000e-06	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
6	3.200000e-06	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
7	6.400000e-06	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
8	1.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
9	2.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
10	3.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
11	4.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
12	5.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
13	6.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
14	7.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
15	8.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
16	9.280000e-05	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
17	1.028000e-04	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
18	1.128000e-04	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
19	1.228000e-04	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
20	1.328000e-04	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
21	1.428000e-04	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
22	1.528000e-04	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
23	1.628000e-04	8.999090e-02	8.909999e-04	8.999089e-02
... (1033 more rows) ...

Errores comunes y cómo evitarlos

  1. Invertir el divisor de voltaje: Si intercambias R1 (LDR) y R2 (Resistencia fija), la alarma sonará en la oscuridad y se detendrá con la luz (lógica inversa). Asegúrate de que R1 esté conectada a VCC y R2 a GND.
  2. Usar un zumbador pasivo: Un zumbador pasivo requiere una señal de CA oscilante para emitir sonido. Este circuito proporciona CC. Debes usar un Zumbador activo (que tiene un oscilador interno).
  3. Errores en el pin-out del transistor: Confundir el Colector (C) y el Emisor (E) es común. Para el 2N2222 en un encapsulado TO-92, verifica la hoja de datos del pin-out; generalmente, con el lado plano hacia ti, los pines son E-B-C o E-B-C dependiendo del fabricante.

Solución de problemas

  • El zumbador suena continuamente (incluso en la oscuridad):
    • La luz ambiental es demasiado fuerte. Coloca el circuito en una caja.
    • El valor de R2 es demasiado alto. Intenta reemplazar R2 con un valor más bajo (p. ej., 4.7 kΩ) para reducir el voltaje de base con más fuerza.
  • El zumbador nunca suena:
    • El valor de R2 es demasiado bajo.
    • LS1 está conectado al revés (verifica la polaridad).
    • Q1 está dañado o conectado incorrectamente.
  • El zumbador suena muy bajo:
    • El voltaje de la batería podría ser bajo.
    • Asegúrate de que el zumbador esté clasificado para el voltaje de alimentación utilizado (9 V).

Posibles mejoras y extensiones

  1. Control de sensibilidad: Reemplaza la resistencia fija R2 con un potenciómetro de 50 kΩ. Esto te permite ajustar con precisión cuánta luz se necesita para activar la alarma.
  2. Alarma con enclavamiento: Añade un Rectificador Controlado de Silicio (SCR) en lugar del transistor NPN, o añade un bucle de retroalimentación. Esto mantendría la alarma sonando incluso si el ladrón cierra rápidamente el cajón de nuevo, forzando un reinicio manual.

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Quiz rápido

Pregunta 1: ¿Cuál es el objetivo principal del circuito descrito en el artículo?




Pregunta 2: ¿Qué componente se utiliza para detectar la intensidad de la luz?




Pregunta 3: ¿Qué función cumple el transistor en este circuito?




Pregunta 4: ¿Cuál es el resultado esperado cuando el cajón está cerrado y en oscuridad?




Pregunta 5: ¿A qué voltaje de base aproximado conmuta la carga el transistor?




Pregunta 6: ¿Qué tipo de entrada utiliza este circuito para la automatización?




Pregunta 7: ¿Qué voltaje de alimentación (V1) se sugiere en los materiales?




Pregunta 8: ¿Cuál de los siguientes es un caso de uso mencionado para este circuito?




Pregunta 9: ¿Qué sucede inmediatamente cuando la luz incide sobre el sensor LDR?




Pregunta 10: ¿Para qué público objetivo está diseñado este proyecto?




Carlos Núñez Zorrilla
Carlos Núñez Zorrilla
Electronics & Computer Engineer

Ingeniero Superior en Electrónica de Telecomunicaciones e Ingeniero en Informática (titulaciones oficiales en España).

Sígueme:

Caso práctico: Interruptor crepuscular automático

Prototipo de Interruptor crepuscular automático (Maker Style)

Nivel: Básico. Construye un circuito que encienda automáticamente un LED cuando la luz ambiental caiga por debajo de un nivel específico.

Objetivo y caso de uso

Diseñarás y montarás un circuito sensor de luz utilizando una fotorresistencia (LDR) y un transistor para controlar un LED según el brillo ambiental. El circuito actúa como una puerta lógica NOT en relación con la intensidad de la luz: Luz = Salida OFF (apagada), Oscuridad = Salida ON (encendida).

Por qué es útil:
* Alumbrado público: Automatizar farolas para que se enciendan solo por la noche para ahorrar energía.
* Luces de jardín: Luminarias solares de jardín que se activan al anochecer.
* Sistemas de seguridad: Activar grabación o iluminación con poca luz.
* Eficiencia de pantallas: Ajustar el brillo de la pantalla o la retroiluminación según las condiciones de la habitación.

Resultado esperado:
* Cuando la LDR está expuesta a luz brillante, el LED permanece OFF (apagado).
* Cuando se cubre la LDR (simulando oscuridad), el LED se pone en ON (encendido).
* El voltaje en la base del transistor (V_BASE) aumenta a medida que disminuye la intensidad de la luz.

Público objetivo: Principiantes que aprenden sobre sensores y conmutación con transistores.

Materiales

  • V1: Batería de 9 V CC o fuente de alimentación.
  • R1: Resistencia de 10 kΩ, función: rama superior del divisor de voltaje (pull-up).
  • R2: LDR (Fotorresistencia), GL5528 o similar, función: sensor de luz (rama inferior).
  • R3: Resistencia de 470 Ω, función: limitación de corriente del LED.
  • Q1: Transistor NPN 2N3904, función: interruptor electrónico.
  • D1: LED rojo, función: indicador de salida.

Guía de conexionado

Construye el circuito siguiendo estas conexiones utilizando los nombres de nodo específicos:

  • Fuente de alimentación:

    • V1 (+): Se conecta al nodo VCC.
    • V1 (-): Se conecta al nodo 0 (GND).

  • Etapa del sensor (Divisor de voltaje):

    • R1 (10 kΩ): Se conecta entre VCC y el nodo V_BASE.
    • R2 (LDR): Se conecta entre el nodo V_BASE y 0 (GND).

  • Etapa de conmutación:

    • Q1 (Base): Se conecta al nodo V_BASE.
    • Q1 (Emisor): Se conecta al nodo 0 (GND).
    • Q1 (Colector): Se conecta al nodo N_LED_CATHODE.

  • Etapa de salida:

    • R3 (470 Ω): Se conecta entre VCC y el nodo N_LED_ANODE.
    • D1 (Ánodo): Se conecta al nodo N_LED_ANODE.
    • D1 (Cátodo): Se conecta al nodo N_LED_CATHODE.

Diagrama de bloques conceptual

Conceptual block diagram — Light-Controlled Switch
Lectura rápida: entradas → bloque principal → salida (actuador o medida). Resume el esquemático ASCII de la siguiente sección.

Esquemático

[ SENSOR STAGE ]                   [ SWITCHING STAGE ]                 [ OUTPUT STAGE ]

   [ VCC 9 V Source ]
          |
          v
   [ R1: 10k Pull-Up ]
          |
          v
   [ Node: V_BASE  ] --(Trigger)--> [ Base: Q1 (2N3904)   ]
          |                         [                     ]
          v                         [ Coll: N_LED_CATHODE ] --(Sink)--> [ Cathode: D1 LED ]
   [ R2: LDR Sensor ]               [                     ]             [ Node: N_LED_ANODE ]
          |                         [ Emit: GND           ]             [ Anode:   D1 LED   ]
          v                                                             [         ^         ]
       [ GND ]                                                          [         |         ]
                                                                        [ R3: 470 Resistor  ]
                                                                                  ^
                                                                                  |
                                                                             [ VCC 9 V ]
Esquema Eléctrico

Diagrama eléctrico

Diagrama electrico del caso: Interruptor crepuscular automatico
Generado desde la netlist SPICE validada del caso.

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Mediciones y pruebas

Para validar el funcionamiento del circuito, realiza los siguientes pasos con un multímetro:

  1. Condición de luz (Simulación): Ilumina R2 (LDR) con una linterna o asegúrate de que la habitación esté iluminada.

    • Mide el voltaje en V_BASE con respecto a 0 (GND). Debería ser bajo (< 0.6 V).
    • Observa D1: Debería estar OFF (apagado).
    • Mide el voltaje en N_LED_CATHODE con respecto a 0 (GND). Debería estar cerca de VCC (flotando alto a través del LED).

  2. Condición de oscuridad (Simulación): Cubre R2 (LDR) completamente con tu dedo o una tapa.

    • Mide el voltaje en V_BASE. Debería subir por encima de 0.7 V.
    • Observa D1: Debería ponerse en ON (encendido).
    • Mide el voltaje en N_LED_CATHODE (Colector). Debería caer cerca de 0 V (Voltaje de saturación, aprox. 0.1 V – 0.2 V).

Netlist SPICE y simulación

Netlist SPICE de referencia (ngspice) — extractoNetlist SPICE completo (ngspice)

* Practical case: Automatic twilight switch
* 
* This netlist implements a twilight switch where an LED turns ON
* when the light level drops (simulated by increasing LDR resistance).

* --- Models ---
* Standard NPN Transistor Model
.model 2N3904 NPN(IS=1E-14 VAF=100 BF=200 IKF=0.3 XTB=1.5 BR=3 CJC=8E-12 CJE=25E-12 TR=460E-9 TF=400E-12 ITF=0.6 VTF=10 XTF=30 RB=10 RC=1 RE=0.1)
* Generic Red LED Model (Vf approx 1.8V)
.model LED_RED D(IS=1e-14 N=2.5 RS=5 BV=5 IBV=10u)

* --- Power Supply ---
* V1: 9 V DC source connected to VCC and GND (0)
V1 VCC 0 DC 9

* --- Sensor Stage (Voltage Divider) ---
* R1: 10 kΩ Pull-up resistor
R1 VCC V_BASE 10k

* R2: LDR (Light Dependent Resistor)
* ... (truncated in public view) ...

Copia este contenido en un archivo .cir y ejecútalo con ngspice.

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🔓 Ver planes de acceso premium 

* Practical case: Automatic twilight switch
* 
* This netlist implements a twilight switch where an LED turns ON
* when the light level drops (simulated by increasing LDR resistance).

* --- Models ---
* Standard NPN Transistor Model
.model 2N3904 NPN(IS=1E-14 VAF=100 BF=200 IKF=0.3 XTB=1.5 BR=3 CJC=8E-12 CJE=25E-12 TR=460E-9 TF=400E-12 ITF=0.6 VTF=10 XTF=30 RB=10 RC=1 RE=0.1)
* Generic Red LED Model (Vf approx 1.8V)
.model LED_RED D(IS=1e-14 N=2.5 RS=5 BV=5 IBV=10u)

* --- Power Supply ---
* V1: 9 V DC source connected to VCC and GND (0)
V1 VCC 0 DC 9

* --- Sensor Stage (Voltage Divider) ---
* R1: 10 kΩ Pull-up resistor
R1 VCC V_BASE 10k

* R2: LDR (Light Dependent Resistor)
* Modeled as a behavioral resistor to simulate changing light conditions.
* Low Resistance = Bright Light (LED OFF), High Resistance = Dark (LED ON).
* Simulation: Resistance ramps from 100 Ohm to 3000 Ohm over 5ms.
* The switching threshold (Vbe ~ 0.65V) occurs around R2 = 780 Ohms.
R2 V_BASE 0 R='100 + 2900 * (time / 0.005)'

* --- Switching Stage ---
* Q1: 2N3904 NPN Transistor
* Base -> V_BASE, Collector -> N_LED_CATHODE, Emitter -> GND (0)
Q1 N_LED_CATHODE V_BASE 0 2N3904

* --- Output Stage ---
* R3: 470 Ω LED current limiting resistor
R3 VCC N_LED_ANODE 470

* D1: Red LED
* Anode -> N_LED_ANODE, Cathode -> N_LED_CATHODE
D1 N_LED_ANODE N_LED_CATHODE LED_RED

* --- Simulation Directives ---
* Perform a transient analysis for 5ms to observe the switching behavior
.tran 10u 5m

* Print required voltages for verification
* V_BASE: Shows the sensor voltage rising.
* N_LED_CATHODE: Shows the collector voltage dropping when Q1 turns ON.
.print tran V(V_BASE) V(N_LED_CATHODE) V(N_LED_ANODE)

.op
.end

Resultados de Simulación (Transitorio)

Resultados de Simulación (Transitorio)
Show raw data table (508 rows) 
Index   time            v(v_base)       v(n_led_cathode v(n_led_anode)
0	0.000000e+00	8.910891e-02	8.519679e+00	9.000000e+00
1	1.000000e-07	8.915880e-02	8.519729e+00	9.000000e+00
2	2.000000e-07	8.920993e-02	8.519780e+00	9.000000e+00
3	4.000000e-07	8.931227e-02	8.519882e+00	9.000000e+00
4	8.000000e-07	8.951694e-02	8.520087e+00	9.000000e+00
5	1.600000e-06	8.992625e-02	8.520496e+00	9.000000e+00
6	3.200000e-06	9.074475e-02	8.521314e+00	9.000000e+00
7	6.400000e-06	9.238131e-02	8.522950e+00	9.000000e+00
8	1.280000e-05	9.565263e-02	8.526219e+00	9.000000e+00
9	2.280000e-05	1.007592e-01	8.531319e+00	9.000000e+00
10	3.280000e-05	1.058600e-01	8.536410e+00	9.000000e+00
11	4.280000e-05	1.109549e-01	8.541491e+00	9.000000e+00
12	5.280000e-05	1.160440e-01	8.546563e+00	9.000000e+00
13	6.280000e-05	1.211273e-01	8.551627e+00	9.000000e+00
14	7.280000e-05	1.262047e-01	8.556682e+00	9.000000e+00
15	8.280000e-05	1.312764e-01	8.561728e+00	9.000000e+00
16	9.280000e-05	1.363422e-01	8.566765e+00	9.000000e+00
17	1.028000e-04	1.414023e-01	8.571793e+00	9.000000e+00
18	1.128000e-04	1.464566e-01	8.576812e+00	9.000000e+00
19	1.228000e-04	1.515051e-01	8.581823e+00	9.000000e+00
20	1.328000e-04	1.565479e-01	8.586824e+00	9.000000e+00
21	1.428000e-04	1.615849e-01	8.591815e+00	9.000000e+00
22	1.528000e-04	1.666162e-01	8.596796e+00	9.000000e+00
23	1.628000e-04	1.716418e-01	8.601767e+00	9.000000e+00
... (484 more rows) ...

Errores comunes y cómo evitarlos

  1. Intercambiar la resistencia y la LDR: Colocar la LDR arriba y R1 abajo crea una «Alarma matutina» (se enciende cuando detecta luz) en lugar de un interruptor crepuscular. Asegúrate de que R1 se conecte a VCC y la LDR se conecte a 0.
  2. Polaridad del LED invertida: El LED no se encenderá si el ánodo y el cátodo están intercambiados. Asegúrate de que el lado plano (Cátodo) se conecte al colector del transistor.
  3. Confusión en el pinout del transistor: Confundir Colector, Base y Emisor en el 2N3904 es común. Verifica la hoja de datos (datasheet) para tu encapsulado específico (generalmente E-B-C de izquierda a derecha cuando el lado plano te mira).

Solución de problemas

  • El LED está siempre encendido:
    • La luz ambiental podría ser demasiado baja. Usa una linterna para probar el sensor.
    • El valor de R1 (Pull-up) es demasiado bajo, proporcionando demasiada corriente de base incluso con luz. Aumenta R1 a 22 kΩ o 47 kΩ.
  • El LED está siempre apagado:
    • Comprueba la orientación del transistor.
    • R1 podría ser demasiado alta, impidiendo que el voltaje de base alcance los 0.7 V incluso en la oscuridad.
    • La LDR podría estar en cortocircuito.
  • El LED es tenue en la oscuridad:
    • El voltaje de la batería (V1) es bajo.
    • R3 (Limitación de corriente) es demasiado alta; intenta reducirla ligeramente (no bajes de 220 Ω).

Posibles mejoras y extensiones

  1. Ajuste de sensibilidad: Reemplaza R1 con un potenciómetro de 50 kΩ o 100 kΩ para ajustar manualmente el nivel exacto de oscuridad requerido para activar el LED.
  2. Histéresis: Añade una resistencia de retroalimentación entre el Colector y la Base para crear un efecto «Schmitt Trigger», evitando que el LED parpadee en el umbral crepuscular.

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Quiz rápido

Pregunta 1: ¿Cuál es el objetivo principal del circuito descrito en el artículo?




Pregunta 2: ¿Qué componente actúa como el sensor de luz en este circuito?




Pregunta 3: El circuito actúa como una puerta lógica específica en relación con la luz. ¿Cuál es?




Pregunta 4: ¿Qué sucede con el voltaje en la base del transistor (V_BASE) cuando disminuye la intensidad de la luz?




Pregunta 5: ¿Cuál es la función principal del transistor en este circuito?




Pregunta 6: ¿Qué estado tiene el LED cuando la LDR está expuesta a luz brillante?




Pregunta 7: ¿Cuál de los siguientes es un caso de uso mencionado para este circuito?




Pregunta 8: ¿Qué ocurre con el LED cuando se cubre la LDR simulando oscuridad?




Pregunta 9: ¿Para qué tipo de público está dirigido este proyecto según el contexto?




Pregunta 10: ¿Cómo se relaciona este circuito con la eficiencia de pantallas?




Carlos Núñez Zorrilla
Carlos Núñez Zorrilla
Electronics & Computer Engineer

Ingeniero Superior en Electrónica de Telecomunicaciones e Ingeniero en Informática (titulaciones oficiales en España).

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