Звуковой светодиодный выключатель света: схема, печатная плата

Как установить хлопковый выключатель света своими руками на 220 вольт? Технические характеристики и советы по выбору

Современные акустические выключатели дистанционно управляют светом и электроприборами в доме. Они размыкают электрическую цепь от резкого и громкого звука, выполняют голосовые команды пользователей.

Акустические выключатели включают свет, оперативно управляют работой электроприборов на расстоянии с помощью звуковых команд. Электроустановочные изделия используются самостоятельно или в качестве элемента системы «умный» дом.

Выключение света по хлопку: польза и преимущества

Высокотехнологичный аппарат замыкает и размыкает электрическую цепь при подаче звукового сигнала, например, хлопка в ладоши. Он способен дистанционно управлять не только светом в доме, но и другими электробытовыми приборами: вентилятором, увлажнителем, музыкальным центром, аппаратурой, подсветкой аквариума.

Это полезное устройство заменяет или дублирует традиционный выключатель/пульт ДУ, экономя время пользователей на совершение действий. Оборудовать акустическими выключателями можно все электропотребители, находящиеся в зоне акустической чувствительности аппарата.

В корпусе на транзисторах

Выключатель в корпусе на транзисторах размещается в пластиковой коробке со степенью защиты от пыли и влаги ≥ IP30.

Транзисторные устройства успешно локализуются в слаботочные сети (сигнализации, видеонаблюдения и т.п.).

Без корпуса

Применение изделия без корпуса оправдано в случае, если пользователь собирается встраивать изделие в корпус какого-то электроприбора. Например, предполагает закрепить печатную плату с компонентами и акустическим датчиком под кожухом кондиционера или в подставке вентилятора. Открытая сборка компактнее и заметно дешевле, чем девайс в корпусе.

Выключатели и светильники «вилка-розетка»

Выключатель типа «вилка-розетка» представляет съемное электроустановочное изделие в пластмассовом корпусе с входной вилкой для включения в сеть. Изделие оснащается 1-3 выходными розетками для подключения торшеров, бра, сложной бытовой техники, аппаратуры, гаджетов и других энергопотребителей. Изделие является переходником на пути следования электрического тока от сети 220 В к нагрузке, оснащенным платой управлением звуком.

Очень просто вставить в стационарные розетки комнаты 1–4 выключателя и настроить на разных потребителей (или группы потребителей для устройств с выходами типа «двойник» или «тройник»). Например, 1-й выключатель будет подключать↔ отключать сетевую розетку от 3 хлопков, 2-й сработает от 4, 3-й среагирует на 5 хлопков, 4-й будет управлять 6-ю хлопками в ладоши.

Встроенный в «вилку-розетку» акустический коммутатор срабатывает от хлопков в ладоши благодаря селективной фильтрации, выделяющей характерные звуки на фоне шумов.

Применение : актуальность

Хлопковый выключатель незаменим в загроможденных (с плохим естественным освещением) помещениях, в которых проблематично подобраться или отыскать электрофурнитуру на стене.

Особенно востребованы звуковые устройства при организации освещения/оснащения системами управления электрооборудования различных хранилищ, cкладов и подсобных помещений.

Акустические выключатели в жилых помещениях

Звуковыми устройствами оснащают подвалы зданий, тамбуры и кладовки частных домов/квартир. Дистанционный аппарат полезен в детской комнате: чтобы выключить свет детям больше не надо подставлять стул, обращаться за помощью к родителям. Незаменим хлопковый выключатель для людей с ограниченными возможностями: отпадет необходимость прибегать к услугам родственников.

Освещение межэтажного пространства

В подъезде (на лестничной площадке) дома оправдана установка акустического модуля с отключением света через настраиваемый период времени. Опция реализована интегрированием в схему дополнительного узла: цепочки с временной задержкой на микросхеме (таймера).

Устройство откликается на звуковой сигнал, производимый жильцами и посетителями дома: скрипаоткрывающейся двери, хлопка в ладоши, разговора и шагов. После срабатывания освещение межэтажного пространства включается, например, на 5 минут. Этого времени вполне достаточно, чтобы открыть или позвонить в дверь. В случае цейтнота дополнительный хлопок обновит выдержку времени.

Как действует акустический выключатель

Микрофон или акустический датчик преобразует звуковые колебания в электрический сигнал. После усилителя звуковой частоты ЗЧ сигнал детектируется, постоянное напряжение подается на базу транзисторного ключа, в нагрузку которого включена обмотка реле. После превышения порогового уровня на базе ключ срабатывает, и реле замыкает контакты питания 220 В электроприемника. При повторной звуковой команде схема автоматически отключается и прекращается протекание тока в светильнике или электроприборе.

Технические характеристики

Типовые технические характеристики акустического устройства с эксплуатацией в жилом объекте:

  • вес нетто (без упаковки) 30 – 60 г;
  • габаритные размеры 40*40*15 –86 *86 *26 мм;
  • напряжение бытовой сети 220 В;
  • максимальный ток нагрузки 5A;
  • мощность нагрузки200–1100Вт;
  • регулировка звуковой чувствительности 20 –150 дБ;
  • класс защиты корпуса IP30 – IP34;
  • относительная влажность от 20% до 60%;
  • температура эксплуатации от 0°С до +40°С;
  • срок гарантии изделий 12–24 месяца.

Составляющие детали

Стандартный акустический выключатель состоит из следующих деталей, запаянных на печатной плате:

  • транзисторов и диодов;
  • диодного моста и стабилитрона;
  • микросхем триггера и компаратора;
  • резисторов и конденсаторов;
  • микрофона и реле.

Плата помещается в крепкий пластиковый корпус защелками.

Отличия между хлопковым и звуковым (голосовым) выключателем

Голосовые управляющие устройства сложнее переключателей «хлопкового» типа. В них задействованы специальные активные фильтры на микросхемах, выполняющие функции декодера команд. Они распознают последовательность гласных звуков определенной частоты и длительности, игнорируя акустические помехи.

Схема подключения и установка своими руками

Схема электрических соединений хлопкового выключателя ничем не отличается от схемы подключения одноклавишного. Только последовательно (или вместо него) в разрыв цепи включается хлопковый выключатель.

Пошаговая инструкция

Сам акустический модуль приклеивается скотчем изнутри к люстре или корпусу электроприбора, соединения проще производить клеммниками типа Wago:

  • обесточить сеть, разорвать цепь питания, идущую к клавишному выключателю, снять изоляцию и зачистить с концов жилы;
  • пара проводов белого цвета от акустического модуля соединяются с фазой и нейтралью, идущих от щитка или распредкоробки;
  • два оставшихся черных провода аналогично соединяется с выводами светильника или бытового прибора.

Остается перевести клавишу обычного выключателя в положение «включено», система готова к работе.

Как работают диммерные акустические выключатели

Управление акустическим диммерным выключателем осуществляется хлопками или голосовой командой.После срабатывания диммера передний фронт синусоиды сигнала отсекается/восстанавливается. Это приводит к изменению напряжения в нагрузке.Соответственно, происходит изменение яркости свечения ламп в светильнике.

Популярные производители

Пользуется популярностью продукция предприятий “Разработка ПРО” и “МастерКит” (Россия). Производит с высоким качеством изделия в сегменте электроакустических устройств компания «Ноотехника» (Беларусь).

Советы

При выборе дистанционного выключателя с акустическим датчиком следует обращать внимание на конструктивные особенности устройства. Наличие встроенного блока питания избавит от дальнейших затрат по приобретению низковольтного источника постоянного тока или батареек.

Следует учитывать, что выключатели с диммером используются только с тем типом нагрузки, на которую они рассчитаны. Например, устройства на симисторах не «стыкуются» с энергосберегающими и светодиодными лампами.

Существующие акустические выключатели по возможностям функционала можно разделить на три основные группы:

  1. Самые простые шумовые только замыкают-размыкают сеть, реагируют на громкие звуки выше порогового значения и не обладают защитой от ложных срабатываний.
  2. Наиболее сложные хлопковые коммутируют цепь, управляют диммером и таймером, избирательно выделяют звуки определенной частоты и длительности, отфильтровывая акустические помехи.
  3. Самые «навороченные» голосовые выполняют все возможные действия, производят спектральный анализ звуков, распознавая с помощью встроенного интеллектуального блока команды и распоряжения, подаваемые голосом.

Стоимость акустических моделей на сегодняшний день вполне приемлема для большинства владельцев домов и квартир.

Полезное видео

Звуковой светодиодный выключатель света: схема, печатная плата

Самый лучший акустический выключатель.

Читайте также:  Сенсорный выключатель света своими руками — схема

Автор: Владислав Мясин
Опубликовано 20.08.2010

Многим из вас приходилось подолгу нащупывать в темноте выключатель настольной лампы, натыкаясь на разные предметы. Этот процесс обычно сопровождается грохотом и нецензурными выражениями. Но теперь этому пришёл конец! Предлагаемый акустический выключатель выгодно отличается от всех подобных: не требует внешнего источника питания, собирается из распространённых деталей (в частности в нём нет реле), имеет неплохую чувствительность и защиту от сетевых помех, а главное – простоту конструкции и настройки.
Хлопок в ладоши – устройство включит свет, ещё хлопок – выключит. Время нахождения в каждом из состояний неограниченно.

Принцип действия
Звуковой сигнал от электретного микрофона поступает на двойной усилительный каскад на транзисторах VT1 и VT2. Применение транзисторов разной проводимости позволило избежать паразитных связей. Конденсатор С3 защищает схему от сетевых помех. Резистор R5 шунтирует вывод 11 микросхемы и одновременно является нагрузкой транзистора VT2. Сигнал на выходе усилителя имеет синусоидальную форму, но для управления триггером сигнал должен быть импульсным. Преобразование сигнала осуществляется одновибратором, выполненным на блоке DD1.1 микросхемы К561ТМ2. Длительность импульса при указанных номиналах R6 C4 составляет 0,5с.

Сердцем устройства является триггер, выполненный на элементе DD1.2 той же микросхемы. Триггер – устройство, имеющее два устойчивых состояния и переключаемое из одного состояния равновесия в другое при каждом воздействии внешнего управляющего сигнала. Когда на выходе триггера (вывод 1 микросхемы) присутствует низкий уровень напряжения, транзистор VT3 закрыт и нагрузка обесточена. При высоком логическом уровне на выходе DD1 транзистор VT3 и тиристор (соответственно) находятся в открытом состоянии и на нагрузку (EL1) поступает напряжение питания. Использование устройства возможно только с лампой накаливания, т.к. на нагрузку подаётся выпрямленное четверкой диодов напряжение, включенных по мостовой схеме.
Источник питания выполнен по бестрансформаторной схеме. Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD2-VD4, проходит через ограничительный резистор R9 и фильтруется стабилитроном VD1 и конденсатором C5. При слишком высоком сопротивлении R9 тока может не хватить для отпирания тиристора, при слишком низком – сгореть стабилитрон. Оптимальное значение R9 составляет 28 кОм. Чувствительность устройства на хлопок составляет 4-6 метров.
Детали
Лампа накаливания ELI рассчитана на напряжение 220-235 В и мощность 7-60 Вт. Электретный микрофон любой. Все постоянные резисторы типа МЛТ, мощность резистора R9 2Вт. Все конденсаторы на напряжение не менее 16В. Стабилитрон VD1 заменяют КС 175А, Д808, Д814А или на аналогичный с напряжением стабилизации 9-12 В. Выпрямительные диоды VD2-VD4 заменяют диодами КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичные, учитывая, что их обратное напряжение не должно быть менее 300 В. Вместо дискретных диодов можно применить готовый выпрямительный мост типа КЦ402А, КЦ405А, КЦ407А. Вместо транзистора VT3 можно применить КТ940А-КТ940Г, КТ630А-КТ630В и даже КТ315Б. Транзистор VT1 структуры n-p-n,VT2 структуры p-n-p. Тиристор VS1 должен быть с минимальным током управляющего электрода. Кроме указанного на схеме, это может быть Т112-16-х или другой, с худшими характеристиками, например, типа КУ201 К-КУ201М, КУ202К-КУ202Н.
Монтаж
Устройство собирают на монтажной плате и закрепляют в корпусе из диэлектрического материала. Соблюдайте цоколёвку микросхемы!

При монтаже элементов стремятся к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину (для уменьшения влияния помех). Силовую часть монтируют так, чтобы корпуса тиристора и выпрямительных диодов (в случае применения дискретных диодов) не имели контакта с другими элементами (не санкционированного по электрической схеме). Не размещайте резистор R9 вблизи других компонентов во избежание их перегрева. Не устанавливайте выключатель на столе, т.к. тряска во время работы может привести к ложному срабатыванию.
Налаживание
Ахтунг! Не касайтесь силовой части включенного в сеть устройства! Не забывайте о предохранителе!
В налаживании устройство не нуждается и при исправных элементах начинает работать сразу после включения. Чувствительность узла можно подкорректировать изменением помехозащитного конденсатора С3, его ёмкость лежит в пределах 0,1-1мкФ. Чем выше ёмкость С3, тем ниже чувствительность.

Cхема акустического выключателя света

В данной статье приведена схема акустического выключателя света, благодаря которому вы будете чувствовать себя в собственном доме, словно в роскошной вилле — вы сможете включать и выключать, например, свет… хлопая в ладоши.

Акустический выключатель реагирует на одиночные хлопки и при этом проявляет малую чувствительность к посторонним звукам. Каждое срабатывание устройства изменяет состояние реле, обозначая это свечением двухцветного светодиода.

Схема оснащена электромагнитным реле с нагрузочной способностью контактов 8А/250В, благодаря этому она подходит для дистанционного управления освещением, управлением жалюзи, бытовой аудио техникой и любым другим устройством, работающим от сети.

После подключения к источнику питания, схема будет сброшена и перейдет в состояние ожидания до тех пор, пока не раздастся хлопок. Потребление, независимо от состояния работы, составляет менее 1 Вт.

Печатная плата спроектирована так, чтобы все устройство поместилось в коробку скрытого монтажа с следующими размерами: диаметр 54мм толщина 25мм. Из-за своих небольших размеров, плата без проблем должна поместиться, например, в торшеры или люстры.

Описание акустического выключателя

Система состоит из трех основных блоков:

  • датчик звука с транзисторным усилителем
  • Т-триггер на основе счетчика 4017
  • бестрансформаторный источник питания

Сигнал с электретного микрофона усиливается тремя транзисторами VT1 …VT3. Появление сильного сигнала, содержащего преимущественно более высокие частоты, вызывает реакцию системы: положительные полуволны сигнала с микрофона вызывают открытие транзисторов VT1 и VT3.

Благодаря наличию буферного транзистора VT2, после хлопка на резисторе R8, а значит, и на тактовом входе 14 микросхемы 4017 возникает положительный импульс. Он вызывает изменение состояния счетчика, который переключает свечения светодиода с зеленого на красный цвет, а так же через транзистор VT4 включается реле.

Следует обратить внимание, что в данной схеме применен бестрансформаторный блок питания, то есть не имеющий гальванической развязки от сети 220В. Поэтому налаживание и ввод в эксплуатацию выключателя следует соблюдать предельную осторожность.

Последовательный резистор R11 предназначен для защиты выпрямительного моста B1 в случае, если схема подключается к сети в момент, когда амплитудное значение напряжения превысит 300В.

Без резистора R11, через диоды выпрямительного моста и не заряженные конденсаторы C5, C6 на короткое время может протекать очень большой ток, ограниченный лишь сопротивлением соединений. Резистор R11 ограничивает этот импульс до безопасного значения и защищает остальные электронные компоненты от повреждений.

Для подключения схемы к электрической сети используются всего два разъема. К разъему IN, необходимо подать напряжение от сети (фазировка не имеет значения).

После хлопка и, следовательно, замыкания контактов реле на разъеме OUT появляется напряжение 220В, поэтому к этому разъему следует подключить управляемую нагрузку, например лампу.

Все устройство собрано на двухсторонней печатной плате. Низковольтная часть элементов – SMD. После сборки нужно очень тщательно проверить, все ли элементы установлены правильно, не возникло ли короткое замыкание при пайке. Ошибка может привести к повреждению элементов. Как правило, безошибочно собранная схема из исправных элементов начинает работать сразу.

Скачать рисунок печатной платы (289,1 KiB, скачано: 1 399)

Читайте также:  Плата для аниматроники: схемы, печатные платы

ЗВУКОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Проникшись проблемой частого перегорания ламп накаливания на лестничной клетке в подъезде, решил реализовать схему токоограничителя. А в процессе успешной реализации этого модуля – на просторах интернета наткнулся на очень интересную схему.

Схема акустического реле

Данное устройство позволяет включать лампу по звуковому сигналу. Кроме того, питание лампы осуществляется постоянным током и напряжение на лампе нарастает от 0 до номинального в течении 1 секунды, чего достаточно для медленного прогрева спирали.

Принцип работы звукового выключателя

Усилитель сигнала с электретного микрофона собран на транзисторе VT1 и работает при токе коллектора около 0,2 мА. Питание микрофона осуществляется через резистор R1. Разделительный конденсатор С1 малой емкости подавляет НЧ составляющую звука. Регулировка чувствительности осуществляется подстроечным резистором, включенным в цепь ООС по току. Сигнал, усиленный до амплитуды 1 В, через разделительный конденсатор С2 поступает на вход транзисторного ключа, собранного на транзисторе VT2. Отрицательная полуволна сигнала, превышающая по амплитуде 0,6 В, открывает транзистор VT2 и через диод VD2 и токоограничивающий резистор R7 заряжает конденсатор С5. Такой же результат можно получить при нажатии на кнопку SB1 (кнопка без фиксации). Через делитель R10 R11 это напряжение подается на затвор полевого транзистора VT3, открывает его, в результате закрывается биполярный транзистор VT4. Напряжение на конденсаторе С5 за время около 0,5 мс достигает уровня немного меньшего, чем напряжение на конденсаторе С4. Через резистор R9 начинает заряжаться конденсатор С9, включенный в цепь затвора полевого транзистора VT5. Совместно с цепью отрицательной обратной связи C8 R15 обеспечивается плавное открывание полевого транзистора VT5.

В процессе сборки девайса неожиданно для себя столкнулся с проблемой приобретения транзисторов ZVN2120, а так же рекомендованной автором его замены на КТ501А. На свой страх и риск решил VT3 заменить 2N7000. Сомнения возникли в связи с тем, что у указанных автором транзисторов напряжение сток-исток составляет 240 Вольт, а у 2N7000 всего лишь 60.

Высокоомные резисторы R10, R11 номиналом 100 Мом и 51 Мом были найдены в миниатюрном исполнении мощностью 0,125 Вт. Указанные же автором повергли в ужас своими размерами 🙂

В качестве элементов диодного моста звукового выключателя использовал 1N4007 из отслужившей энергосберегающей лампы. Для транзистора VT1 вполне подойдет КТ3102Е, VT4 – КТ3102 с любым буквенным индексом. В результате получилось устройство, реагирующее на хлопок в ладоши либо на другой короткий хлесткий звук на расстоянии примерно 5 метров.

Как утверждает автор и что подтверждено полевыми испытаниями устройства, ключевой транзистор VT5, благодаря его плавному включению и выключению, существенно разогревается именно в эти периоды работы. В ситуации, когда задержки в две-три минуты недостаточно и необходимо снова включить свет, транзистор сильно нагревается, поэтому рекомендую установить хотя бы небольшой теплоотвод для перестраховки.

В итоге, могу рекомендовать данную схему к повторению как исключительно стабильно работающую с перечнем положительных свойств, а также как основу для акустического реле, реагирующего на звуки шагов, дребезг ключей, голосовую команду и т. д. Для реализации чего следует лишь собрать другую схему микрофонного усилителя.

Для облегчения жизни другим заинтересованным выкладываю фото готового звукового выключателя и печатную плату в Sprint-Layout 6.0 (перед нанесением на текстолит делать зеркальное отражение не нужно). Плата (38*50 мм) разведена под транзистор ZVN2120 (КП501А) и в случае применения 2N7000 следует внести коррективы.

Да, забыл указать в своей заметке, что кнопку, указанную в схеме, не ставил, так как устройство планирую установить рядом со светильником в подъезде и дотягиваться до кнопки будет проблематично. Автор статьи – Николай Кондратьев, г. Донецк.

Разновидности акустических выключателей и схемы для сборки своими руками

Если вы поклонник нестандартных идей для дома, то слышали об акустическом выключателе и наверняка хотели его купить либо изготовить своими руками. Готовый прибор дорогой, часто низкого качества. Как сделать такое чудо-техники самостоятельно, не потратив много денег и времени? В данной статье подробно описано как изготовить выключатель, даны схемы соединения и соответствующие разъяснения.

Принцип работы

По первому хлопку свет включается, а по второму — выключается. Чувствительный микрофон улавливает звуковую волну и передаёт импульс на усилитель мощности. Затем сигнал поступает на базу ключа для подключения в работу транзистора, открывается P-N переход. В электрическую цепь начинает поступать ток.

Если сказать проще, то подача и прерывание энергии происходят за счёт получения звуковых сигналов микрофоном. Используется в помещениях с минимальным уровнем шума.

Варианты исполнения и особенности

  • Стандартное изделие. Подключается в простую схему электрической цепи параллельно с выключателем света прибора и настраивается на нужный звуковой диапазон.
  • Сочетание с таймером. Электричество поступает в цепь на определённый промежуток времени после получения команды.
  • С интеллектуальной составляющей. Изделие сложной конструкции, способно различать поступающие сигналы и активировать определённый прибор.
  • Для слаботочных систем. Применяется в сигнализациях, для активации камер, микрофонов, выдачи информации на пульты охраны.

С микроконтроллером

Микроконтроллер — это маленький кусочек кремния, покрытый пластиком и имеющий металлические выводы, который не выполняет никаких функций без программного обеспечения. Применение его в любой техничке делает её умной и предполагает использование в системе «Умный дом».

Отличие от стандартного звукового выключателя:

  • уменьшенное время срабатывания до 100 микросекунд;
  • возможности перепрограммирования, установки индивидуальных параметров;
  • увеличенный радиус действия;
  • возможность изменения порогового значения сигнала (для устранения помех и исключения реагирования на ложные команды);
  • плавное изменение яркости освещения;
  • меньшее количество составных частей;
  • защита от замыкания.

Электрическая схема

В интернете представлено много вариантов разной сложности в зависимости от конфигурации, но не все они работоспособны. Проявляются дефекты при изготовлении. Представленная электрическая схема проверена на практике.

Здесь VD1 предназначен для защиты транзистора VT3. Для использования реле необходима установка диода. Если будет решено установить лёгкую нагрузку, то советуем заменить диод на перемычку.

Как собрать?

Чтобы изготовить чудо-техники самостоятельно, необходимы навыки и знания:

  • по чтению простейших электрических схем;
  • опыт работы с паяльником;
  • умение разбираться в электрорадиодеталях;
  • практика в изготовлении печатных плат.

Выключатель будет функционировать от напряжения 9 вольт. В качестве источника питания подойдёт прямоугольная батарейка, но её можно заменить аккумулятором. При использовании понижающего трансформатора или DC–DC преобразователя можно работать от сети 220 Вт.

Список деталей

Резисторы:

Транзисторы:

Конденсаторы:

Разное:

  • M1- микросхема электрическая;
  • HL1– светодиод или реле;
  • контактная колодка.

Печатная плата

Заготовка небольших размеров, предназначена для DIP компонентов. Подбор корпуса времени много не займёт. Процесс изготовления непростой, занимает не один час. Информации по этому вопросу в интернете достаточно. Проектирование выполняют в программе Spirint-layout 6.0. Изготовленная плата изображена на фото 1.

Обработайте дорожки оловом. Оно защитит поверхность от окисления.

Пример произведённого покрытия — на фото 2.

Вариант сборки

Расположение элементов — на схеме 2. Если всё сделано правильно, детали и номиналы не перепутаны, то выключатель должен заработать сразу.

Настройка

Регулировка изделия производится двумя переменными резисторами. Цель — добиться такого уровня чувствительности, что выключатель не срабатывал на громкую музыку, голос или посторонний шум.

Читайте также:  Однополюсный драйвер шагового двигателя: схема, печатные платы

Вид готового изделия показан на картинке 1.

Почему хлопок в ладоши используется, как сигнал? При ударе ладонями образуется звуковая волна большой амплитуды, хорошо улавливаемая микрофоном. Из-за высокой амплитуды управляющего сигнала вероятность несанкционированного срабатывания исключается. При использовании в схеме микроконтроллера можно заменить управляющую светом команду с хлопка на любой звук или слово. Все нюансы установки хлопкового выключателя вы найдете в отдельном материале.

Применение определённого слова, как команды, вызывает трудности, так как его приходится произносить с определённой интонацией для получения нужной амплитуды.

С полученными знаниями вы сможете изготовить этот прибор, который пригодится в хозяйстве.

Акустический выключатель схема

Данную схему можно использовать для разнообразных целей, например для включения и выключения освещения при помощи хлопка, или аналогичным управлением любой бытовой техники. В общем, этот акустический выключатель, очень полезная вещь в квартире и в доме.

Питается схема от блока питания, напряжением от 5 до 12 вольт.

Схема состоит из типового микрофонного усилителя, который собран на двух старых биполярных транзисторах КТ315 и силовой части, на отечественном транзисторе КТ3107 (BC557). Для увеличения чувствительности микрофона, можно поставить более мощные транзисторы, например КТ368 и т.д. В силовой части подойдут практически все мощные транзисторы PNP структуры (КТ814 или КТ818), зависит от мощности используемого источника питания.

При изготовлении печатной платы, чертеж которой, в формате lay вы можете взять здесь, обратите внимание на отверстия для диода VD1, т.к я планирую управлять освещением в квартире и в роли нагрузки, будет реле на 12 вольт. Диод используется для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки индуктивности в реле. Если вы собираетесь подключать незначительную нагрузку, то диод можно заменить перемычкой.

В схеме применяется резистор R8 на 1.5 кОм, но я его поменял на 2 Ом, т.к напряжение на выходе нагрузки сильно падало и реле срабатывало не стабильно.

Схема используется для включения любой нагрузки при помощи любого звукового сигнала. Мощность коммутируемой нагрузки может быть достаточно большой и определяется лишь возможностями используемого реле.

Звуковым датчиком является обычный микрофон, с него через резистор R4, и конденсатор C1 импульсы следуют на базу биполярного транзистора VT1, открывая его. Для регулировки уровня чувствительности микрофона возможно потребуется подбор сопротивления R4. Далее стреляет триггер, построенный на транзисторах VT2, VT3. Транзистор VT4 в данной радиолюбительской конструкции выполняет роль электронного ключа, управляющего реле. Питание схемы от любого самодельного стабилизированного источника на 12 вольт.

Автоматический выключатель использует только акустическое реле, для этого нужно выкрутить переменный резистор R2 в минимальное положение.

Фотодатчиком является фотодиод ФД263. Он включен в схему в обратном направлении, чтобы, совместно с сопротивлением R2 образовать делитель напряжения. Порог чувствительности фотодатчика ФД263 задается переменным резистором R2.

Элементы DD1.1 и DD1.2 микросхемы К176ЛА7 образуют триггер Шмитта, который не дает зациклится световому автомату при естественной освещенности близкой к пороговой. Поэтому, при освещении фотодиода на выходе элемента DD1.2 будет логическая единица, а при недостаточном его освещении логический ноль.

Датчиком акустического реле является электретный микрофон со встроенным усилителем. Микрофон подсоединен к двухкаскадному усилителю, собранному на биполярных транзисторах. Усиленный звуковой сигнал с коллектора второго транзистора поступает на одновибратор, собранный на логических элементах DD1.3 и DD1.4 все той же микросхемы. Последний вырабатывает одиночные импульсы длительностью около 10 секунд, при необходимости ее можно изменить, подобрав сопротивление R12 и конденсатор C6. С выхода одновибратор сигнал поступает на полевой транзистор, который включает лампу освещения. Запуск и выключение одновибратора осуществляется управляющим сигналом с выхода 4 элемента DD1.

Автоматический выключатель плавно включит свет в течении 1 секунды, если порог шумов в помещение превысит заданное значение и плавно отключит освещение при отсутствии звуков в комнате через 20 секунд.

В роли акустического датчика используется обычный аналоговый микрофон. Сигнал с него усиливается первым операционным усилителем. Чувствительность усилителя задается соотношением сопротивлений R3 и R4. Усиленный акустический сигнал, детектируемый двумя детекторными диодами VD1 и VD2 и заряжает емкость C6. После заряда напряжение на нем становится выше, чем на емкости C7, что в свою очередь переключает компаратор выполненный на втором ОУ, в результате чего на его выходе установится уровень логической единицы.

Логическая единица с выхода ОУ запускает генератор на транзисторе VT1. Работа генератора синхронизируетсяа с питающей сетью через вторую базы этого же транзистора. Этот факт дает возможность осуществить фазовую регулировку мощности.

Как только напряжение на конденсаторе C6 опустится до 2В уменьшается напряжение и на DA1.2. Из-за этого открывающие симистор импульсы поступают с все возрастающей фазовой задержкой, и лампа накаливания плавно гаснет. Указанные на схеме номиналы R5 и конденсатора C6 позволяют создать задержку до трех минут при наступлении полной тишины в помещение.

Конструкция хлопкового выключателя срабатывает на хлопок в ладоши, при условии, что громкости вполне достаточно. Таким образом по хлопку схема включает освещение в подъезде (или другом помещение) на одну минуту. В первой конструкции имеется одна интересная особенность для предотвращения зацикливания работы, а именно, микрофон после включения освещения отключается автоматически, и включается обратно только через пару секунд после отключения света.

Конструкция отключит свет не сразу после нажатия кнопки, а с задержкой в три минуты. А также включит свет при громком звуковом сигнале, аналогично на три минуты.

Устройство подсоединяется параллельно обычному выключателю освещения S1 и пока он замкнут, освещение включено, как только его размыкают через цепь R7- V4- управляющий электрод тиристора V5 начинает заряжаться емкость C3. Тиристор V3 пока открыт, замыкая через себя диагональ выпрямительного моста, лампа горит. Тиристор V5 будет оставаться в открытом состоянии до момента заряда емкости конденсатора C3. Чеез 3 минуты емкость зарядится и тиристор окажется закрытым, тем самым отключив освещение.

Если кто-то не успед покинуть помещение достаточно хлопнуть в ладоши и на на микрофоне возникнут импульсы, которые отпирают тиристор V3. Конденсатор C3 начнет разряжаться через сопротивление R4 и V3, продолжая удерживая его в открытом состоянии. На управляющий электродпятого тиристора следует пульсирующее напряжение, которое его отопрет и лампа загорится опять.

Сопротивлением R3 настраивают чувствительность микрофона. Этот автомат рассчитан на нагрузку 100 Ватт. Если вас заинтересовала конструкция, то рисунок печатной платы вы можете взять из журнала Радио №5 за 1980 год.

В первой рассмотренной схеме датчик акустического типа на основе пьезоэлектрического звукового излучателя, реагирует на различные вибрации в поверхности, к которой он прислонен. Основа другой конструкции – типовой микрофон.

Третья схема очень проста и в наладке не нуждается, к ее минусам можно отнести следующее: датчик реагирует на любые громкие звуки, особенно на низких частотах. Кроме того проявляется нестабильная работа устройства при минусовой температуре.

Ссылка на основную публикацию