Cuando se corta la luz en un edificio, lo primero que la gente busca con la mirada es el cartel de salida. Por eso un letrero de EXIT que se enciende solo apenas baja la iluminación es una de esas piezas de seguridad que vale la pena entender por dentro. Lo interesante es que no necesitas un microcontrolador ni código: con tres transistores bien elegidos y un sensor de luz, el circuito decide por sí mismo cuándo prender los LED.

En este tutorial vas a armar, sobre protoboard, un cartel de salida activado por oscuridad. Al terminar vas a entender cómo un fototransistor detecta la ausencia de luz, cómo dos transistores comunes hacen de interruptor y driver, y cómo dimensionar los LED rojos para que se vean bien incluso a plena luz del día. Es un proyecto análogo clásico, barato y muy didáctico para quien quiere dejar el mundo Arduino por un rato y ver electrónica de verdad funcionando.

Este diseño está inspirado en el circuito publicado por T.K. Hareendran en Codrey Electronics. Acá lo reescribimos paso a paso, le agregamos el detalle de por qué funciona cada etapa y lo adaptamos a componentes que consigues en Chile.

Diagrama del circuito del letrero de salida con LED activado por oscuridad

Cómo funciona: la lógica detrás del cartel

A diferencia de un proyecto con sensor LDR y Arduino, acá toda la inteligencia está en el hardware. El corazón de la detección es un fototransistor PT334-6C: mientras hay luz ambiente, conduce y mantiene un punto del circuito en un estado; cuando la luz cae por debajo del umbral, deja de conducir y dispara el cambio. La resistencia de 1 Mohm es la que define ese umbral de luz/oscuridad. Si la subes, el cartel se prende con menos oscuridad; si la bajas, exige un ambiente más oscuro para activarse. Ese solo resistor es tu perilla de sensibilidad.

Después vienen dos transistores bipolares que trabajan en equipo. El S8550 es un PNP que actúa como etapa de conmutación: toma la señal del fototransistor y la invierte para mandar la orden correcta a la siguiente etapa. El S8050 es un NPN de baja tensión y alta corriente que hace de driver final de los LED. Según su hoja de datos, el S8050 maneja hasta 700 mA de corriente de colector, así que tienes margen de sobra para alimentar varios LED en serie, en paralelo o en una combinación de ambos.

Una explicación que el circuito original da por sentada pero conviene aterrizar: por qué no conectar los LED directo al fototransistor. La razón es que un fototransistor entrega muy poca corriente, suficiente para detectar pero no para iluminar. Los dos transistores cumplen el rol de amplificar esa señal débil hasta una corriente capaz de prender LED brillantes. Es el mismo principio de un relé de estado sólido hecho con piezas sueltas.

Materiales y conexiones

El circuito completo cabe en una protoboard chica y se alimenta con 12V DC, ya sea de una batería o de una fuente switching. Para la fuente luminosa, Hareendran recomienda LED rojos (o ámbar) de alto brillo, porque el rojo se lee mejor a distancia y en exteriores que casi cualquier otra señaletica, y los LED consumen muy poco, así que el cartel puede quedar encendido toda la noche sin penalizar la cuenta de la luz.

Lista de piezas:

  • Fototransistor PT334-6C (sensor de luz ambiente)
  • Transistor NPN S8050 (driver de los LED)
  • Transistor PNP S8550 (etapa de conmutación)
  • Resistencia de 1 Mohm (umbral de detección)
  • Resistencia de 2.2 kohm (limitadora de base)
  • Condensador de 1 uF
  • LED rojos de alto brillo de 5mm o 20mm (la cantidad la defines tú)
  • Batería o fuente de 12V DC
  • Protoboard y jumpers

Un detalle de armado: respeta la polaridad del fototransistor y de los transistores. El PT334-6C tiene colector y emisor diferenciados, y tanto el S8050 (NPN) como el S8550 (PNP) tienen su pinout emisor base colector definido. Si los inviertes, el circuito no detecta o directamente no enciende. Cuando armes en protoboard, conecta primero la malla de alimentación y deja los LED para el final.

Sobre los LED grandes de 20mm

Una alternativa muy vistosa para esta aplicación son los LED rojos de 20mm. Son LED difusos de gran diámetro, con mucha superficie luminosa, ideales para iluminar de manera pareja la placa con la palabra EXIT. Por dentro suelen traer varios chips en paralelo, por eso rinden tanto.

LED rojo difuso de 20mm de gran diámetro para señaletica

Cómo ordenar los LED: serie, paralelo o mixto

Acá hay una decisión de diseño que define cuánta luz y cuánto consumo vas a tener. Vale la pena entenderla bien porque el original la menciona pero no la explica:

  • LED en paralelo: todos ven la misma tensión (la tensión nominal de un solo LED), pero la corriente total crece o baja según cuántos pongas. Es cómodo con una fuente de baja tensión, pero hay que cuidar que cada rama tenga su limitación para que repartan corriente parejo.
  • LED en serie: por toda la cadena circula la misma corriente (la de un solo LED), pero la tensión necesaria sube con cada LED que agregas. Con 12V tienes espacio para poner varios LED rojos en serie, ya que cada uno cae alrededor de 1.8 a 2V.
  • Combinación serie paralelo: lo mejor de los dos mundos. Armas cadenas en serie del largo que te permita la fuente de 12V y luego pones varias cadenas en paralelo. Esto te da consistencia de brillo y confiabilidad, que es justo lo que quieres en un cartel de seguridad.

Como el S8050 aguanta hasta 700 mA, puedes escalar bastante la cantidad de LED sin cambiar el transistor driver.

Pruebas en protoboard

Hareendran probó el circuito en protoboard usando una placa de LED blancos de 12V como carga de salida, para verificar que la etapa de potencia respondía. La idea es la misma con tus LED rojos: una vez cableado, tapa el fototransistor con el dedo o apaga la luz de la pieza y la salida debe encenderse.

Montaje del circuito del letrero de salida en protoboard con la carga de LED

Con poca luz ambiente, el fototransistor deja de conducir, el par de transistores conmuta y la carga se ilumina. Si la salida no enciende cuando tapas el sensor, revisa la orientación del fototransistor y el valor de la resistencia de 1 Mohm.

Carga de LED encendida al cubrir el fototransistor en la prueba de oscuridad

El resultado final es un letrero que se comporta exactamente como uno comercial: invisible mientras hay luz, encendido apenas oscurece. Después solo queda montar la placa de LED detrás de un acrílico con la palabra EXIT.

Resultado final del cartel de salida iluminado junto a un letrero EXIT de referencia

Un punto importante de instalación que el autor remarca: el cartel debe ir sobre la puerta que conecta con la vía de evacuación, y el área alrededor tiene que quedar despejada para que la palabra EXIT se lea sin obstáculos. De nada sirve un buen circuito si nadie puede ver la señal.

Variantes y mejoras

Este circuito es una base estupenda para extender. Tres ideas que el diseño original no cubre:

  1. Respaldo con batería recargable: agrega una batería de 12V recargable en paralelo con la fuente y un diodo, de modo que si se corta la energía el cartel siga prendido. Es la diferencia entre una luz decorativa y una luz de emergencia real.
  2. Retardo anti parpadeo: si en tu ambiente la luz fluctúa (por ejemplo, sombras que pasan), puedes aumentar el condensador de 1 uF a 10 uF para que el cartel ignore cambios breves y solo reaccione a oscuridad sostenida.
  3. Indicador de batería baja: suma un LED testigo verde alimentado a través de un divisor de tensión simple para saber de un vistazo si la batería de respaldo aún tiene carga.

Y si te interesa el lado digital del mismo problema, más adelante puedes rehacer este cartel con un fototransistor o LDR leído por un ESP32, lo que te permitiría avisar por WiFi cuando se activa. Pero ojo: para una función de seguridad, la versión análoga de este tutorial es más robusta porque no depende de firmware ni de que la placa arranque bien.

Personalización para Chile

Los componentes de este proyecto los consigues en MechatronicStore con stock local:

  • Pack de transistores TO-92 (incluye S8050 y S8550) (SKU C-536), $8.290. Este pack trae justo los dos transistores que pide el circuito, más otros 16 valores para tus próximos proyectos, así que sale a cuenta frente a comprarlos sueltos.
  • LED de alto brillo de 5mm en colores, incluido rojo (SKU GA2-16), $100 cada uno. Son los LED rojos de alto brillo que necesita el cartel. Compra varios para armar tus cadenas serie paralelo.
  • Para la versión más vistosa, los LED de 10mm en variedad de colores (SKU GP2-12) son una buena alternativa de mayor tamaño cuando quieras más superficie luminosa.

Dos componentes que conviene que sumes a tu pedido aparte: el fototransistor PT334-6C de luz ambiente y una batería o fuente de 12V DC. Si en tu caja de repuestos ya tienes un fototransistor de luz visible equivalente, sirve igual mientras respetes su pinout. Las resistencias de 1 Mohm y 2.2 kohm y el condensador de 1 uF los encuentras en cualquier kit básico de componentes.

Recursos

Versión chilena con componentes en stock local en MechatronicStore.