Indicator voor ingeschakeld licht in een ruimte

Belangrijkste eisen en uitgangspunten van het project

Voor de gesloten deur van een ruimte moet een indicator (LED) worden geplaatst die aangeeft dat het licht binnen aan is. Dit kan betekenen dat er mensen in de ruimte zijn of dat iemand vergeten is het licht uit te doen.
De schakeling moet op twee AA-cellen werken en zo weinig mogelijk energie verbruiken.
De schakeling moet werken op ontladen AA-cellen (1.2-1.3V in rust), die door hun lage spanning niet meer geschikt zijn voor andere apparaten.

Schema van het apparaat

Werking en gebruikte componenten in het project

In de ruimte wordt een fotoweerstand geplaatst die als lichtdetector dient. Deze kan het beste dicht bij de lichtbron worden geplaatst, zodat andere voorwerpen het licht op de fotoweerstand niet blokkeren.
De rode indicatie-LED bevindt zich buiten de ruimte.
Het is zinvol om de overige componenten te plaatsen waar de verbindingsdraden het minst in de weg zitten.
De fotoweerstand en de weerstand R1 = 6k8 werken als spanningsdeler. Door de weerstandswaarde van R1 te wijzigen, kan de lichtdrempel worden ingesteld waarbij de LM393 voldoende voedingsspanning krijgt en zo de LED-indicator inschakelt.
De LM393 wordt in deze schakeling op een ongebruikelijke manier gebruikt: de open-collectoruitgang werkt als low-side-schakelaar voor de LED, terwijl de chip zelf weinig stroom verbruikt.
Bij onvoldoende licht heeft de fotoweerstand een hoge weerstand en loopt er weinig stroom doorheen. De voedingsspanning van de LM393 is te laag om te werken, waardoor de LED-indicator niet brandt.
Bij voldoende licht neemt de weerstand van de fotoweerstand af, krijgt de LM393 voldoende voedingsspanning en sluit de open-collectoruitgang op pin 1 de LED-stroomkring naar de minpool van de voeding. De LED gaat branden.
In de stroomkring van de indicatie-LED moet een stroombegrenzingsweerstand worden geplaatst. De weerstandswaarde wordt gekozen op basis van de voedingsspanning, de doorlaatspanning van de LED en de gewenste stroom. Mijn exemplaar werkt op twee ontladen AA-cellen zonder aparte weerstand en de LED raakt niet beschadigd, maar deze werkwijze kan niet onder alle omstandigheden als veilig worden beschouwd. Bij gebruik van verse AA-cellen van elk 1.5V wordt een stroombegrenzingsweerstand van 50Ω aanbevolen; de exacte waarde moet worden gecontroleerd aan de hand van de specificaties van de gebruikte LED.
Zelfs met zulke ontladen cellen werkt het apparaat enkele maanden als het dagelijks meerdere keren wordt ingeschakeld.

De lijst met componenten die in dit project worden gebruikt, met links, is te vinden in het Google-document (tabblad Light on indicator).