Un cono de tránsito común marca una zona perfecto de día, pero de noche desaparece justo cuando más lo necesitas. La solución de taller suele ser pegarle una baliza con pilas que alguien tiene que prender y apagar a mano. Acá vas a armar algo mejor: un circuito que vive dentro del cono, detecta solo cuándo cae la luz y enciende sus propios LED sin que toques nada. Y lo bueno es que no lleva microcontrolador ni código. Es electrónica analógica pura, ideal si recién estás partiendo y quieres entender de verdad cómo un componente puede "decidir" según el ambiente.
Al terminar vas a tener un cono que se ilumina solo al oscurecer, vas a entender por qué una fotorresistencia sirve como sensor de día y noche, y vas a saber cómo un MOSFET pequeño hace de interruptor automático. Es un proyecto barato, replicable en una protoboard y que después puedes soldar dentro del cono real.
Qué hace el circuito y por qué funciona
La idea es sencilla de describir y elegante de ejecutar: dos LED encienden de día y solo uno queda encendido de noche. Suena al revés de lo que esperarías de una baliza, pero ese es justamente el ejemplo de diseño del autor original para mostrar cómo el nivel de luz ambiente modula el comportamiento. Lo importante es el mecanismo: el circuito "mira" la luz del entorno y responde sin intervención humana.
El cerebro de todo es un transistor MOSFET de canal N en modo enriquecimiento, el BS170, un MOSFET de señal pequeña en encapsulado TO92. A su lado trabaja una fotorresistencia (LDR), que es el sensor de luz. La fotorresistencia es el corazón del automatismo, así que conviene entender bien cómo se comporta.
El truco de la fotorresistencia (lo que el original no explica)
Una LDR es una resistencia que cambia de valor según la luz que recibe. A plena luz su resistencia es baja, de unos pocos cientos de ohm o algunos kilo ohm; en oscuridad sube muchísimo, a cientos de kilo ohm o más. Conectada junto a la resistencia de 100k forma un divisor de tensión: la tensión en el punto medio sube o baja según cuánta luz llega al sensor.
Ese punto medio es el que manda la señal al resto del circuito. En otras palabras, la LDR traduce "hay luz" o "está oscuro" a un voltaje, y todo lo demás reacciona a ese voltaje. Por eso no necesitas programar nada: la física del componente ya hace la lectura.
Por qué el MOSFET actúa como interruptor automático
El BS170 conduce entre drenador y surtidor cuando la tensión en su compuerta (gate) supera un umbral. Como esa tensión depende del divisor con la LDR, el nivel de luz termina decidiendo si el MOSFET conduce más o menos. El resultado es que la combinación LDR más MOSFET se comporta como un interruptor que se acciona solo con la luz, en vez de con un dedo. Esa es la gracia del diseño y el concepto que te llevas para muchos otros proyectos.
La resistencia de 100k está marcada como valor de prueba: se elige experimentando para fijar el punto exacto donde el circuito cambia de comportamiento. La de 330 ohm es la que limita la corriente de los LED para que no se quemen.
Materiales
Para la versión de prueba en protoboard necesitas:
- MOSFET BS170 (canal N, TO-92): 1 unidad. Es el interruptor controlado por luz.
- Fotorresistencia LDR: 1 unidad. El sensor de día y noche.
- LED 10mm rojo o ámbar, ultra brillante: 2 unidades. La luz del cono.
- Resistencia de 330 ohm (1/4W): 1 unidad. Limita la corriente de los LED.
- Resistencia de 100k ohm (1/4W): 1 unidad. Ajusta el umbral de disparo (valor de prueba).
- Pila de 9V: 1 unidad. La fuente de energía.
- Protoboard: 1 unidad, para el montaje de prueba antes de soldar.
El autor recomienda LED de 10mm color ultra rojo o ámbar, que son los que más se ven en exteriores, y una pila de 9V como fuente.
Una advertencia clave: cuidado con los BS170 falsos
Este es un detalle que conviene tatuarse antes de comprar. En el mercado circulan MOSFET 2N7000 etiquetados como BS170, sobre todo en lotes baratos de dudosa procedencia. No son intercambiables a ciegas: el 2N7000 tiene una corriente máxima menor y, peor aún, sus pines de drenador y surtidor están invertidos respecto del BS170. Si te llega un falso y lo montas como si fuera un BS170 real, el circuito no va a funcionar como esperas.
La recomendación del autor es comprar el BS170 en proveedores confiables. Si tienes dudas, revisa el datasheet del componente que te llegó y compara el pinout antes de energizar.
Montaje y prueba en protoboard
Antes de meter nada dentro del cono, lo sensato es validar el circuito en protoboard, tal como hizo el autor con su prueba de concepto. Arma el divisor con la LDR y la resistencia de 100k, conecta el gate del BS170 al punto medio, pon los dos LED con la resistencia de 330 ohm y alimenta con la pila de 9V.
Una vez energizado, la prueba es directa y muy visual: con luz ambiente normal verás los dos LED encendidos.
Ahora tapa la fotorresistencia con el dedo o apaga la luz de la pieza para simular la noche. Vas a ver cómo el circuito cambia de estado y queda un solo LED encendido. Ese cambio en vivo es la prueba de que el sensor está mandando bien la señal y de que el MOSFET responde al nivel de luz.
Un aviso honesto del propio autor: este diseño está afinado para esta aplicación puntual y todos los valores interactúan entre sí. Si cambias un componente, lo más probable es que tengas que reajustar los demás valores a mano. El esquema base es muy simple, pero tiene ese punto delicado. Por eso la resistencia de 100k es de "prueba": ajústala hasta que el cambio de día a noche ocurra en el nivel de luz que tú quieras. Cuando el comportamiento te convenza en la protoboard, recién ahí pásalo a una placa definitiva y métela dentro del cono.
Variantes y mejoras
Este circuito es una base genial para experimentar. Algunas ideas para llevarlo más lejos:
- Invierte la lógica para una baliza real: tal como está, enciende más de día. Para un cono de seguridad de verdad querrás lo contrario, que ilumine fuerte de noche. Reordenando el divisor de tensión (intercambiando la posición de la LDR y la resistencia fija) puedes invertir el punto de disparo para que los LED enciendan al oscurecer.
- Hazlo titilar para llamar la atención: un cono que parpadea se ve mucho más que uno fijo. Puedes reemplazar los LED por LED intermitentes (que titilan solos), o agregar un oscilador simple con un 555 para que la luz pulse.
- Pásalo a 12V para usarlo en la calle o el auto: si quieres alimentarlo desde una batería de auto o una fuente de 12V en vez de la pila de 9V, recalcula la resistencia de 330 ohm para mantener la corriente de los LED dentro de rango. A más tensión, más resistencia para no quemarlos.
- Suma más LED: para un cono grande, un anillo de varios LED rojos rinde más. Recuerda repartir la corriente y ajustar la resistencia limitadora según cómo los conectes.
Personalización para Chile
En Chile puedes conseguir casi todo lo necesario en MechatronicStore:
- Sensor de luz fotorresistencia LDR (SKU 14703): $1.050 CLP. Es tu sensor de día y noche.
- LED 10mm Variedad De Colores (SKU 28446): $500 CLP cada uno. Elige la variante roja, que es la que recomienda el tutorial; necesitas 2.
- Resistencias 1/4W variedad de valores (SKU 4731): $100 CLP por unidad. De acá sacas la de 330 ohm y la de 100k ohm; el catálogo tiene ambos valores.
- Pila batería 9V (SKU 21955): $4.990 CLP. La fuente del circuito.
- Protoboard 830 puntos MB102 (SKU 644): $3.790 CLP. Para montar y probar antes de soldar.
Un punto a tener en cuenta: el MOSFET BS170 específico no siempre está en stock local. Si no lo encuentras, asegúrate de comprar un transistor de canal N equivalente con el pinout correcto y verifica que no te entreguen un 2N7000 etiquetado como BS170, por la inversión de pines que ya vimos. Revisa siempre el datasheet del componente real que recibas antes de conectarlo.
Recursos
- Tutorial original (inglés): Lighted Cone Marker, por T.K. Hareendran en Codrey Electronics.
- Documentación adicional: busca el datasheet del MOSFET BS170 (Fairchild/onsemi) para confirmar el pinout drenador, gate y surtidor en encapsulado TO-92 antes de montar.
Versión chilena con componentes en stock local en MechatronicStore. Basado en el ejemplo de diseño de Codrey Electronics, reescrito y ampliado con explicación del divisor de tensión, el umbral del MOSFET y variantes para uso real.
