Выключатели действующие на движение или звук. Акустические выключатели


Данный акустический выключатель света подъезда можно установить на лестничной площадке в подъезде. Он откликается на звуковой сигнал, например хлопок. В том случае, если этот акустический сигнал достаточный для его срабатывания, то он включает освещение на одну минуту, что полнее хватает для того чтобы открыть дверь своей квартиры.

Большинство схем акустических выключателей света имеют один существенный недостаток – зацикливание, в результате чего схема акустического выключателя работает нестабильно. Одна из причин этого - тиристор, вызывающий искажение синусоиды в сети, в результате помехи через цепи питания попадают на микрофонный усилитель, вызывая тем самым зацикливание.

Самый эффективный вариант предотвратить зацикливание схемы, это отключать в автоматическом режиме микрофон после включения освещения, и подключать его обратно по прошествии пары секунд после отключения света.

Принцип работы схемы акустического выключателя

Схема звукового сенсора состоит из электретного микрофона с собственным , резистора для регулирования чувствительности R2, собранного на двух транзисторах VT1 и VT2 двухкаскадного усилителя звуковой частоты, детектора на диодах VD1 и VD2 и ключа управления на транзисторе VT3. После хлопка переменное напряжение с выхода микрофона, пройдя через усилитель, выпрямляется диодным детектором, приобретает некоторую постоянную величину.

После хлопка, звук превышает определенный уровнь, который выставляется переменным резистором R2, напряжение на конденсаторе С8 увеличиваясь, открывает транзисторный ключ VT3. На коллекторе VT3 появляется лог. 0 соответствующий уровню микросхем КМОП. На элементах микросхемы К561ЛЕ5 собрана схема временной задержки, которое выполняет минутное включение освещения и отключение сенсорного узла.

В изначальном состоянии, когда свет не включен на элемент DD1.4 через резистор R12 идет лог. уровень равный 1 КМОП. Соответственно на выходе DD1.4 будет лог. 0. Конденсатор С10 будет разряжен и на входе 9 DD1.3 будет лог. 0, а на выводе 8 DD1.3 из-за резистора R8 будет лог.1. После хлопка транзистор VT3 откроется, что приведет к появлению лог. 0 на выводе 8 DD1.3. Из-за этого лог. 1 появившаяся на выводе 10 DD1.3 переводит триггер, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, в единичное состояние. Единица с выхода триггера включает реле через транзистор VT4, и тем самым включается свет.

В это же самый момент из-за диода VD4 уровень на входе DD1.4 понижается практически до нуля. В результате чего конденсатор C10 мгновенно заряжается, в результате чего элемент DD1.3 закрывается, что приводит к игнорированию сигналов со стороны сенсорного узла приходящий на вывод 8 DD1.3, тем самым защищая акустический выключатель от зацикливания.

Параллельно конденсатор С9 через резистор R9 медленно заряжается (на это уходит примерно одна минута). После заряда конденсатора триггер перейдет в противоположное состояние, то есть теперь на его выходе будет лог. 0, что приведет к отключению света. Из-за диода VD4 на входах D1.4 снова будет лог. 1. Потом через резистор R11 конденсатор С10 в течении 3 секунд разрядится, и акустический выключатель перейдет в первоначальное состояние, готовое к включению при появлении нового хлопка .

Детали схемы акустического выключателя

Блок питания акустического выключателя - бестрансформаторный, излишек сетевого напряжения погашается конденсатором С12 (его реактивным сопротивлением). После переменное напряжение выпрямляется диодным мостом на VD7-VD10 и стабилизируется в районе 12 вольт посредством стабилитрона VD6. Транзисторы любые либо . можно поменять на КТ503 или . Конденсатор С11 должен быть на напряжение более 12В, а конденсатор С12 не менее 400В. Выпрямительные диоды VD7-VD10 любые выпрямительные, в частности могут быть КД209.

Hantek 2000 - осциллограф 3 в 1

В последние годы приобрели популярность системы дистанционного управления освещением. Звуковые команды принимает хлопковый выключатель. При достаточной силе хлопка происходит включение или отключения света. Устройство можно приобрести в магазине или, при достаточном владении азами электротехники, изготовить самостоятельно.

Применение

Выключатель света по хлопку включается и отключается в результате реакции на издаваемый шум. Алгоритм работы таков: первый хлопок - включение, второй - выключение.

Устройства подобного типа рекомендуется ставить только в нешумных помещениях. К помещениям такого типа относят спальни, кладовки, подсобные комнаты, подвалы. Нерационально устанавливать хлопковые устройства в помещениях, где бывает множество людей (офисы, гостиные, производственные территории), так как посторонние шумы приводят к ложным реакциям устройств.

Наиболее распространенное место для установки выключателя света по хлопку - спальня. Очень удобно управлять освещением, не вставая с постели. Популярны хлопковые системы в семьях с маленькими детьми, так как для включения или выключения света теперь не нужно дотягиваться до высоко расположенного выключателя.

Многие путают хлопковые и акустические устройства. Акустический выключатель срабатывает на любой шум, а хлопковый - только на хлопки.

Принцип работы

Устройство функционирует за счет установленного в нем микроконтроллера. Контроллер санкционирует включение и выключение света по хлопку. Данный прибор при желании можно использовать для контроля за другими электробытовыми устройствами (кондиционерами, вентиляторами и т. п.).

В составе обычного звукового выключателя света имеется электронный микрофон с предусилителем. Этот компонент усиливает поступающий в устройство звук, что позволяет фиксировать даже самые негромкие хлопки. Деятельность усилителя управляется с помощью транзисторов VT1 и VT2. Схема контролируется парой резисторов R2, а для выравнивания сигнала используются диоды VD1 и VD2.

Звук от хлопка проходит через микрофон, там усиливается и трансформируется электрический импульс. Далее происходит выравнивание звука благодаря работе выпрямляющих диодов. Звук находится под контролем резистора (если уровень громкости звука ниже заданного, резистор не допустит срабатывания прибора). Когда выравнивается сигнал на конденсаторе, возрастает напряжение, открывается транзисторный ключ VT3.

Свет отключается и включается после последовательной зарядки и разрядки конденсаторов. По окончании полного цикла деятельности (по еще одному хлопку) резистор и конденсатор C10 разряжаются за четыре секунды. Это приводит устройство к выключению.

Технические характеристики

Для примера разберем характеристики стандартного прибора по включению и выключению света по хлопку.

Данные устройства:

  1. Электропитание подается от стандартной сети с напряжением 220 Вольт.
  2. Максимальная общая мощность потребителей не превышает 300 Ватт.
  3. Разброс регулирования звука в рамках 30 – 150 децибел.
  4. Допустимый температурный режим: от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля.
  5. Класс защиты корпуса - IP30.

В сети применяются разнообразные светильники:

  1. Лампы накаливания и галогенные источники света.
  2. Энергосберегающие или люминесцентные лампочки.
  3. Светодиодные устройства.

Указанные характеристики соответствуют требованиям закона Российской Федерации под номером 261. Этот акт регулирует правила рационального использования электрической энергии.

По размеру оборудование схоже со спичечным коробком, то есть компактное. Это дает возможность установить его неподалеку от светильников. Фиксация прибора осуществляется на винты-саморезы или двусторонним скотчем.

Схема подключения и монтаж

Ниже показана схема выключателя света по хлопку. Основываясь на ней, можно подключить данное устройство.

Белые проводники, имеющиеся у прибора, подключают к сети. К черным проводам подключают нагрузку. Чтобы соединить медные проводники, понадобятся клеммы. Черные проводники соединяют с лампочкой светильника. Данные устройства подключаются по параллельной схеме.

Электропитание выключателя осуществляется через одноклавишный выключатель. Если нужно его отключить, понадобится просто нажать на выключатель.

Чувствительность звука контролируется соответствующим регулятором. Рекомендуется использовать среднее звуковое значение.

Испытания

Перед включением устройства следует его настроить, чтобы исключить ложные срабатывания на посторонние звуки. Например, хлопковый прибор не должен отзываться на удары молотка, стук посуды, звонящий телефон или включенный перфоратор.

Настройки осуществляются экспериментальным путем. Прибор считается настроенным, когда срабатывает только на хлопки.

Производители

Наиболее известные модели, представленные на российском рынке - «Экосвет» и «Claps». Рассмотрим их основные характеристики.

Выключатель «Экосвет»

Устройство «Экосвет» предназначено для работы с лампочками на 220 Вольт.

Основные параметры прибора:

  • разброс звукового сигнала - от 30 до 150 децибел;
  • уровень защищенности корпуса - IP30;
  • допустимый температурный режим - от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля;
  • стоимость - от 350 рублей.

    • «Экосвет» фиксируют саморезами за крепежные лапы. Прибор не рекомендуется устанавливать в шумных помещениях. Несмотря на то, что «Экосвет» настроен на хлопки, возможны ложные срабатывания.

    На рисунке вверху показана схема подключения прибора. «Экосвет» соединен с обычным выключателем, чтобы предоставить возможность обесточивания схемы и прекращения его работы.

    Выключатель «Claps»

    Данная модель представляет собой одну из последних разработок, где звуковой сигнал обрабатывается продвинутым микропроцессором. Прибор реагирует только на хлопки, поэтому ложную информацию игнорирует. Обязательное условие для срабатывания - определенный характер передачи звуков, когда хлопки должны идти подряд.

    В одной комнате может находиться один или несколько выключателей. Каждый из них будет настроен на заданное количество хлопков. Для этого на плате ставят перемычку в нужную позицию. В результате появляется возможность управления несколькими несвязанными друг с другом приборами, к примеру, кондиционером и светильником, телевизором и магнитофоном. «Claps» компактен (примерно как коробок спичек) и может быть вмонтирован в любое место, в том числе в подрозетник.

    Стоит «Claps» больше, чем «Экосвет» (2450 рублей против 350), но и надежность его выше. «Claps» будет работать с люминесцентными лампочками даже при плавном включении нагрузки («Экосвет» на это не способен).

    Изготовление выключателя своими руками

    Хлопковое устройство можно изготовить самостоятельно.

    Для этого понадобятся 3 платы:

    • Arduino Nano;
    • звуковой модуль;
    • плата силового реле.

    Кроме того, нужен компьютер, USB-шнур, 5-вольтовый блок питания. На компьютер следует поставить программу Arduino IDE, предназначенную для прошивки микроконтроллера.

    После копирования данных скетча и вставки текста в окно Arduino IDE необходимо тут же сделать прошивку контроллера. При смене некоторых регулировок и перезаписи устройства есть возможность тонкой настройки звукового реле под собственные нужды.

    На схеме видно, что контроллер имеет 4 провода. Пара из них идут на питание, желтый провод направлен на управление силовым реле (контакт 13), а зеленый - провод управления от микрофона, подключенный к А0 контроллеру.

    Обратите внимание! Микрофон конденсаторного типа можно заменить на электретный микрофон, в котором в качестве фиксированной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения применяется пластинка из электрета. Отличительное свойство материала - способность сохранения поверхностного заряда на протяжении больших отрезков времени.

    В составе микросхемы есть 8 аналоговых входов и 14 цифровых входов и выходов. В рассматриваемом примере используются А0 и D13, поскольку с ними включается светодиод на плате Arduino.

    При замене показателя AnalogRead определяется пороговая чувствительность. Наибольшее значение - 1024. Если изменить значение Delay, скорректируется время на исполнение скетча. Таким образом достигается желаемое время готовности к переключению. Так же определяется порог, защищающий от помех и ложных срабатываний. Чувствительность микрофона меняется еще и переменным регулятором, расположенным на плате. Настройка и отработка схем осуществляется на плате Arduino UNO.

    Питается он от источника постоянного тока, напряжением от 5 до 12 вольт. Детали доступные и не дорогие, их можно приобрести в любом радиомагазине. Лично я использовал детали, которые выпаял из старых плат. Схема действительна проста, и даже если вы мало знакомы с радиоэлектроникой то руководствуясь данной статьёй, вы сможете собрать данный прибор.)

    Изначально, я нашел данную схему без какого либо описания и естественно печатной платы не было, поэтому мне пришлось составить её самому, дабы облегчить процесс сборки себе и конечно вам, так что пользуйтесь. Скачать печатную плату

    Схема акустического выключателя:

    Схема состоит из микрофонного усилителя, который собран на двух транзисторах КТ315 и силовой части, на транзисторе КТ3107 (BC557). Для увеличения чувствительности микрофона, можно использовать более мощные транзисторы, например КТ368 и ему подобные. В силовой части так же достаточна широкий выбор аналогов, подойдут практически любый транзисторы PNP структуры, к примеру КТ814 или КТ818, тут нужно в первую очередь смотреть на мощность используемого источника питания.

    Ниже представлены фото необходимых деталей:


    Список деталей акустического выключателя:


    Итак, для начала необходимо изготовить печатную плату . Обратите внимание, в печатной плате есть отверстия для диода VD1, так как я планирую управлять комнатным освещением и в качестве нагрузки, будет использоваться реле на 12 вольт. Диод нужен для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы собираетесь подключать к выключателю лёгкую нагрузку, то его можно заменить перемычкой.


    После изготовления платы, насверлите отверстия и пролудите её. Откройте печатку в программе sprint-layout 6.0 и смотря на расположения деталей, припаяйте их на свои места.


    Наш акустический выключатель готов! Теперь хочу рассказать о небольшом нюансе, в схеме используется резистор R8 на 1.5 кОм, я его заменил и поставил на 2 Ом, так как напряжение на выходе нагрузки сильно падало и реле не срабатывало. Если у вас возникнет такая же проблема, то последуйте этому совету. На этом всё, поделитесь статьёй ниже, если понравилась.


    У нас есть канал на Яндекс.Дзен: Самоделки и электроника

    Купить акустический выключатель, kit набор для самостоятельной сборки:


    Для повышения своего комфорта и упрощения повседневной рутины люди постоянно придумывают новые приборы. Сегодня мы рассмотрим устройство для дистанционного управления полезной нагрузкой, с помощью хлопков. Самодельный хлопковый выключатель пригодится, к примеру, для включения света в тамбуре или кладовой, где обычно поиск нужного выключателя доставляет много неудобств. Для читателей сайта мы подробно расскажем, как сделать такое устройство своими руками, какие детали для этого нужно подготовить и по какой схеме осуществлять сборку.

    Схемы сборки

    Все хлопковые или акустические автоматы объединяет наличие в схеме микрофона, который нужен для регистрации звука. Также в конструкции предусмотрен усилитель, триггер или , для управления силовым переключателем.

    В данной схеме, работающей от сети 220в, сигнал с электретного микрофона поступает на транзистор VT1 для усиления, далее на узел согласования сопротивления и эмиттерный повторитель на транзисторе VT2. А затем на компаратор и триггер, собранные на цифровой микросхеме К561ТМ2.

    Компаратор необходим для защиты выключателя от акустических помех, он отсекает слишком короткие или продолжительные звуки. Сигнал, который прошел через фильтр, меняет состояние триггера (на включено или выключено), а тот в свою очередь через силовой транзистор, реле и тиристор управляет нагрузкой. В качестве нее может выступать любая лампа, например — накаливания.

    Вот похожая по назначению схема сборки самодельного хлопкового выключателя — на интегральном таймере.

    Для удобства изучения схемы мы выделили на ней основные узлы: усилитель микрофона на транзисторе КТ3102, компаратор на микросхеме ne555, триггер ТМ561 и транзистор КТ3102, который управляет силовым реле.

    Не менее интересным будет самостоятельная сборка акустического реле на микроконтроллере Ардуино и готовых модулях к нему, что существенно упростит понимание принципов работы начинающими и позволит точно настроить некоторые параметры работы.

    Чтобы сделать хлопковый автомат своими руками, необходимо подготовить три платы:

    • Arduino Nano;
    • звуковой модуль;
    • модуль силового реле (обратите внимание, чтобы он был на 5 вольт).

    Также необходим компьютер для загрузки прошивки, USB-шнур, блок питания на 5 Вольт (подойдет любая зарядка для телефона). На ПК нужно установить программу Arduino IDE, для прошивки микроконтроллера. Скачать ее можно бесплатно с официального сайта разработчика платы.

    Скопировав текст скетча (программы) и вставив его в окно Arduino IDE, можно сразу же прошить контролер. Изменяя некоторые параметры и перезаписывая устройство, можно тонко настроить самодельное звуковое реле под себя для стабильной работы. Как видим из схемы, на к контролеру подключено четыре провода: два на питание. Желтый провод, подключенный к контакту 13, предназначен для управления силовым реле. Зеленым отмечен провод управления от модуля микрофона, подключенный к аналоговому входу А0 контроллера.

    Микросхема содержит в себе 8 аналоговых входов и 14 цифровых контактов вход/выход. Для нашего проекта мы взяли А0 и D13, так как вместе с ним загорается светодиод на плате Ардуино, и вы сможете наглядно увидеть, когда на релейный модуль подается сигнал.

    Скетч Ардуино для изготовления звукового реле:

    Изменяя значение x в строке if(analogRead(Al)>x), мы устанавливаем порог чувствительности, максимальное значение которого — 1024. Внося изменения в строку delay, изменяется промежуток задержки после исполнения скетча. Тем самым устанавливается время готовности к переключению. В дополнение с этим регулируется защитный порог от помех и ложных срабатываний. Кроме того, чувствительность микрофона можно подкорректировать переменным резистором на плате с помощью маленькой отвертки.

    Для проверки и настройки схемы, нами была взята плата Ардуино UNO, основанная на базе микроконтроллера ATmega238. При этом подходят и любые другие модели, так как мы не задействуем много пинов платы, а скетч не требует высокой производительности.

    На видео ниже наглядно показывается самодельный хлопковый выключатель, который мы собрали по предоставленной схеме:

    Видео инструкции

    Несколько простых идей позволяющих самостоятельно изготовить акустический выключатель света, предоставлены на видео:

    Теперь вы знаете, как сделать хлопковый выключатель своими руками. Надеемся, предоставленные варианты сборки, простейшие схемы и видео уроки были для вас полезными и интересными!

    Также читают:

    Звуковое реле и схемы для включения освещения с помощью звонка на мобильный телефон. (10+)

    Автоматическое управление освещением - Мобильное упраление. Управление звуком

    Иногда полезно иметь возможность включить освещение звонком по мобильному телефону. Например, мне, чтобы дойти до дома ночью, нужно включить прожектор, освещающий дорогу. Выключатель, понятное дело, находится дома.

    Я сразу же решил, что открывать и перепаивать внутри мобильный телефон не буду. Во-первых , это незаконно. Самостоятельное внесение изменений в устройства, подлежащие обязательной сертификации законом не допускается. Во-вторых , в такой перепайке нет никакой необходимости.

    Как и в предыдущих устройствах, я выбрал вариант бестрансформаторного питания. Это сразу обусловило необходимость гальванической развязки с телефоном. Из соображений безопасности мобильный телефон не должен быть напрямую связан с осветительной сетью. Остановился на трех вариантах схемы: акустическая, оптическая и трансформаторная развязки. Все три схемы реагируют на поступление звонка на мобильный телефон. Так как соединение не устанавливается, то деньги не списываются, так что функция получается совершенно бесплатная, если для телефона в системе управления выбрать тариф без абонентской платы. После звонка освещение включено фиксированное время. После чего оно погасает, но его можно включить, снова позвонив.

    К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые.


    Схема импульсного источника питания ярких светодиодов....

    Светомузыка, светомузыкальная приставка своими руками. Схема, конструк...
    Как самому собрать свето-музыку. Оригинальная конструкция свето-музыкальной сист...

    Трансформатор тока. Токовые клещи. Схема. Устройство. Характеристики. ...
    Принцип действия токового трансформатора. Проектирование. Формулы для расчета...


    Импульсный силовой преобразователь напряжения в чисто синусоидальное. Принципиал...