Ikea73.ru

IKEA Стиль
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Акустический выключатель на Таймере 555

Акустический выключатель на Таймере 555

Для изготовления приспособления, которое позволит бесконтактно включать и выключать свет в комнате, потребуется не много компонентов и знания в области электротехники. Цепь в сети будет замыкаться от звука хлопка.

Иногда такое устройство называют хлопковым коммутатором. Его конструкция включает конденсаторный микрофон, который принимает сигнал. При этом цепь замыкается не только от хлопка в ладони, но и от любого источника шума, имеющего сходную по высоте звуковую волну. На вход устройства поступает сигнал в виде колебания, а на выходе образуется ток, питающий светодиод или лампу. Таким образом, звуковая энергия будет преобразована в электрическую.

Устройство для включения света хлопком ладоней

Комплектующие

Пред тем как приступать к работам по изготовлению прибора, нужно подготовить все необходимые компоненты. Их список приведен ниже:

  1. Резисторы на 330 Ом, 470 Ом, 1 кОм, 4,7 кОм и 47 кОм;
  2. Конденсатор на 10 мкФ – 1 шт.;
  3. Конденсатор на 100 нФ – 2 шт.;
  4. Электрический конденсаторный микрофон – 1 шт.;
  5. Светодиод – 1 шт.;
  6. Таймер 555 – 1 шт.;
  7. Батареи на 9В.

Принцип работы

Схема работы устройства приведена на рисунке ниже. Из нее видно, что источник звука активирует датчик. Этот датчик преобразует входящие колебания воздуха, возникшие от хлопка ладоней, и проводит их обработку. Звук попадает на чувствительные элементы конденсаторного микрофона, после этого включается индикатор, и колебания переводятся в электрическую энергию. Появившийся в сети ток идет к светодиоду или лампе накаливания, а источник света, в свою очередь, загорается.

При повторном хлопке цепь размыкается, подача тока к светодиоду прекращается, а лампочка гаснет. Можно сделать так, что бы источник света потухал через несколько секунд в автоматическом режиме. Для этого в настройки конденсатора 100 мФ и таймера 555 вносят необходимые изменения. Благодаря этому усовершенствованию импульс, который станет размыкать цепь, будет образовываться спустя определенный промежуток времени. Для управления устройством можно использовать не только хлопок, но также и любой другой шум сходный по амплитуде звуковой волны с ударом в ладони. Поэтому «звуком выключателя» может стать шлепанье тапка об пол, удар газеты по столу или что-нибудь иное.

Электрическая схема прибора основана на работе транзисторов. К тому же конденсаторный микрофон имеет прямой вывод на один из них. В схеме отсутствует переключатель, поэтому при подсоединении к батарее устройство сразу переходит во включенное состояние. Изменения в режим работы прибора вносятся посредством реле.

Как только колебания звуковой волны нужной амплитуды достигают конденсаторного микрофона, то полученный сигнал усиливается на входе и передается на таймер 555. После этого импульс преобразуется в электрический ток, который подается на светодиод. Перед проведением тестирования нужно убедиться, что к усилителю подсоединен отрицательный выход микрофона.

Чувствительность принимающего элемента изменить нельзя, а микрофон по умолчанию действует на небольшом радиусе. Если при тестировании устройство не срабатывает, то следует заменить использованный транзистор на другой. Некоторые модели транзисторов могут не подойти для этой схемы. Заменять можно и другие детали устройства, так как это обеспечит много возможностей для различных его модификаций.

Устройство для включения света хлопком ладоней

Преимущества

  • Устройство легко использовать, включать и выключать лампу или светодиод можно с помощью хлопка в ладоши.
  • Вместо светодиода на выходе можно установить вентилятор, радио или другой электрический прибор.

Недостатки

Конденсаторный микрофон имеет малый радиус приема сигнала. Этот параметр устанавливается по умолчанию и не может быть изменен.

Как сделать хлопковый выключатель света своими руками: виды, схемы, установка

Выключатели, которые реагируют на хлопок, ещё называют акустическими или звуковыми, поскольку замыкание цепи происходит при воздействии на чувствительную мембрану приёмника сигнала резкого громкого звука. Несколько лет назад их можно было наблюдать в модных зарубежных кинолентах, а о возможности установки в своём доме оставалось только мечтать. Проблема — в высокой цене, но при сборке из отдельных радиодеталей цена всей системы будет небольшой. Поэтому многие рассматривают вариант конструирования хлопкового выключателя своими руками.

Читайте так же:
Как сделать включатель от розетки

Применение

Использование прибора допустимо с разными видами ламп, включая:

  • светодиодные,
  • галогенные,
  • энергосберегающие,
  • накаливания,
  • люминесцентные.

Чтобы устройство работало, необходимо обеспечить условия: сеть с напряжением 220 В, максимальную величину суммарной мощности освещения до 0,3 кВт и температурный диапазон в помещении от 20 °C мороза до 40 °C тепла. Большинство моделей выключателей акустического типа имеют габариты примерно 3х5 см с толщиной до 2 см, что примерно равно спичечной коробке. Это позволяет устанавливать устройство с любым видом светильников и люстр. ВниманиеНеобходимо для исправной и адекватной работы обеспечить тишину в помещении. Поэтому в шумных или общественных местах использование вызовет эффект светомузыки с частым мерцанием. Чаще всего применяется подобное решение для организации освещения в подвалах, кладовых, длинных коридорах или проходных комнатах с несколькими выходами. Тогда не нужно будет устанавливать выключатель возле каждой двери или монтировать сложные перекрёстные схемы для управления освещением с нескольких точек. Особенность акустического выключателя — в его автономности, поскольку дополнительной проводки, как для классических настенных устройств механического или сенсорного типа, не потребуется. Очень удобно оборудовать ими детские, спальни, так как для выключения света не потребуется ставать с кровати, не нужно выводить дополнительный выключатель к кровати или оснащать его пультом, что значительно дороже за счёт сложности и цены «умных» приборов. Если в семье есть маленькие дети, то чтобы они не баловались со светом, такие выключатели будут им недоступны. Дополнительно организовывается защита, так как контакт с электропроводкой сведётся к минимуму.

Виды устройств управления светом

Можно встретить различное исполнение акустического выключателя, начиная с встраиваемых миниатюрных моделей, заканчивая изделиями с декоративным коробом для наружного крепления. Для оборудования «умных» домов разработаны целые линейки, но по принципу работы их все относят к таким категориям:

  • со звуковым датчиком и индикатором движения,
  • акустические,
  • хлопковые.

Первый тип сложнее в исполнении и сборке, что определяет и высокую цену. Однако при работе будут отсеиваться различные звуки, на которые не будет выполняться замыкание цепи. В акустических системах для активации применяются голосовые команды. В блок памяти вносится набор команд, которые обрабатываются логическим аппаратом и программным обеспечением. Цена их сравнительно высокая. ВажноХлопковые изделия настраиваются на реагирование при определённом количестве и частоте хлопков. Категория считается дешёвой в группе звуковых выключателей, может собираться начинающими радиолюбителями. Для самостоятельной сборки необходимо выбирать простые схемы, поскольку часто сложные будут обходиться дороже, чем готовые фабричные.

Тип «вилка-розетка»

Отличается по назначению и выполняемым функциям. Если акустические выключатели для контроля над освещением используются для монтажа в электрическую цепь светильников, то приборы «вилка-розетка» применяются для любых бытовых приборов. Принцип действия — реакция на хлопки, что приведёт механизм в действие и замкнёт контакты. На подключённой через такой выключатель вилке появится напряжение в цепи конкретного прибора. Вид устройства должен соответствовать таким характеристикам:

  • для организации управления группой приборов через удлинитель – система CLAPS EXT,
  • при установке на нескольких гнёздах розетки – оборудование типа CLAPS PLUG,
  • серия CLAPS — для одиночного прибора,
  • суммарная мощность нагрузки не должна превышать 1,1 кВт,
  • напряжение в линии приборов или освещения – 220 В.
Читайте так же:
Автоматический выключатель 150а abb

В корпусе

Такие приборы выпускаются в отдельном пластиковом корпусе, которых скрывает плату с набором электроэлементов, защищает внутреннюю начинку от попадания влаги и загрязнений, пыли. Характеристики:

  • напряжение – 220В,
  • класс защиты корпуса — IP-30,
  • диапазон регулирования мощности звука — 30–150 дБ,
  • суммарная мощность подключаемых приборов — 300 Вт.

Для монтажа такого выключателя потребуется продумать метод фиксации на осветительный прибор: прикручиванием к потолочному перекрытию на саморезы, приклеиванием на двухсторонний скотч или клей (жидкие гвозди) и т. п. Габариты прибора составляют примерно 4х5 см с толщиной до 2 см, возможен скрытый монтаж.

Без корпуса

Имеют вид печатной платы с множеством деталей, которые не закрыты от внешней среды. Это делается, когда выключатель должен монтироваться в подготовленную нишу, причём независимо от метода фиксации. Кодовое название категории бескорпусных выключателей указывается, как CLAPS MAX Free. СоветСреди преимуществ подобного выполнения детали — большая компактность, удобство монтажа. Технические требования к сети и границе нагрузок — как для устройств с корпусом.

Принцип работы

Прибор состоит из датчика, который должен реагировать на звук. Среди современного оборудования для радиоэлектроники лучше всего с такой задачей справляется только микрофон, размер которого может быть миниатюрным. Достаточно установить пластичную мембрану, которая будет в результате попадания сферической звуковой волны создавать колебания. Внутри микрофона после мембраны идут катушка и магнит, причём здесь нужно добиться движения этих элементов относительно друг друга. Тогда создаётся эффект электромагнитной индукции, который генерирует в цепи устройства электрический импульс. Из-за множества деталей, например, транзисторов или тиристоров, выполняется каскадное многократное усиление импульса до той величины, которая способна активировать электрическую схему хлопкового включателя и замкнуть контакты в линии с электроприборами или освещением. Реализация простая, труда не составит для мастера, однако новичкам необходимо пользоваться схемами и рекомендациями по сборке электросхем. В качестве микрофона может использоваться микрофон со старых телефонов, гаджетов и других приборов.

Схемы сборки

В зависимости от функционала и опций хлопкового выключателя может быть много разных схем сборки. Самая простая:

  • Для получения сигнала (нескольких хлопков нужной громкости и частоты) применяется микрофон.
  • Передачей через каскад из деталей выполняется усиление сигнала.
  • Посредством компаратора на сигнал после усиления накладывается проверка по пороговому значению, чтобы отсеять шумы или посторонние звуки.
  • Для превращения сигнала в электрический импульс требуется его трансформация через конвертацию в длинный сигнал посредством компаратора.
  • При первом попадании в цепь выключателя на схеме будет засвечиваться светодиод при соответствии сигнала нужному хлопку. Это выполняется подведением к обнуляющемуся десятичному счётчику реле или светодиода.

Фото схем:

Установка устройства

Монтаж прибора возможен в клавишном выключателе с получением питания от бытовой сети:

  1. Из распределительной коробки выходит нулевой провод для подключения к лампе, а фазный – к самому выключателю.
  2. Акустический прибор должен устанавливаться в разрыв цепи между выключателем и коробкой. В корпусе светильника монтируется контроллер устройства.
  3. Ситуация с наличием двух пар проводов на выключателе встречается часто. Нужно определить те, по которым подаётся питание (фаза), а к нулю будут подсоединяться нагрузки – бытовые приборы или освещение.

При такой фиксации прибора должна выполняться обмотка или крепление в клеммах выключателя, поскольку пайку применить невозможно.

Читайте так же:
Выключатель с индикатором моргает при выключении

Как сделать своими руками на Аttiny13 220 В?

Для сборки прибора потребуются:

  • реле,
  • микрофон,
  • attiny13 контроллер.

Будет использоваться такая схема подключения блоков:

  1. Устанавливается на плате контроллер attiny13, которая должна крепиться нижним самым правым выходом к батарее, среднему входу микрофона и одной лапке светодиода. Этот же выход идёт на подключение к «—» полюсу батареи.
  2. С верхней левой ножки контроллера выполняется подведение контакта к левому выходу микрофона и клемме батареи со знаком «+».
  3. Соединить вторую справа верхнюю лапку контроллера с правым контактом микрофона.
  4. Самая правая верхняя лапка контроллера припаивается через сопротивление ко второй свободной лапке светодиода, чтобы замкнуть цепь в устройстве.
  5. Сборка завершена.

Аналогичную функцию вместо светодиода может выполнять реле таких же параметров. ВниманиеЧтобы можно было воспользоваться устройством, необходимо его запрограммировать. Для этого на мобильном устройстве настраивается приложение arduino ide с внесением кода, в котором прописываются условия действия прибора в случае получения сигналов. Внося в код собственные параметры, можно подкорректировать принцип работы самодельного акустического выключателя. Чаще всего устанавливается задержка между хлопками примерно 1–2 секунды, чтобы отсеять другие шумы. Акустические выключатели — всё ещё роскошь. Они не настолько популярны, объёмы производства массового характера не носят. Поэтому цена всё ещё «кусается». Но из ситуации можно просто выйти – собрать хлопковый выключатель собственными руками. При базовых навыках и знаниях, используя контроллер attiny13, можно сделать всё быстро, с малыми расходами.

Звуковой выключатель в обычный дом: нужно ли?

Главная особенность звукового выключателя заключается в том, что они реагируют на звук. К примеру, самый простой вариант — на хлопок. То есть, человеку достаточно воспроизвести звуковую команду для того, чтобы управлять светом в комнате или даже во всей квартире. Звуковой выключатель, или так называемый хлопковый выключатель, практичен и может всегда приятно удивить ваших гостей.Звуковой выключатель

Хлопковый выключатель практически для любого радиолюбителя будет сложен в самостоятельном исполнении, так как он действительно имеет довольно затейливую конструкцию.
Чтобы решить, устанавливать столь высокотехнологичный коммутационный аппарат в собственной квартире или нет, следует для начала разобраться – что это за выключатель, какие он имеет разновидности и особенности.

Виды звуковых выключателей

Ассортимент данных коммутационных аппаратов на сегодняшний день является достаточно обширным. Это распространяется не только на виды, но и на ценовые категории и некоторые особенности отдельных вариантов. Более того, существуют даже дизайнерские модели, которые предназначены для интерьеров все тех же «умных» домов.
Но, в целом, все современные выключатели делятся на следующие виды:

  • Хлопковые;
  • Акустические;
  • С датчиком движения и звука.

Хлопковый выключатель, как уже было сказано, срабатывает, улавливая звуки определенного количества хлопков. Кстати, не все схемы именно этой модели сложно воспроизвести своими руками, так что любой радиолюбителей сможет попробовать сделать данный аппарат.

Акустический выключатель реагирует на голос, какую-либо команду. Кодовые фразы могут быть стандартными: «включить», «выключить», но некоторые обладатели звуковых моделей предпочитают задавать свои варианты, которые точно не выкрикнешь случайно. Правда, аппараты, поддерживающие функцию выбора кодового слова, стоят несколько дороже.

Последний вариант из общего ассортимента является наиболее технологичным. Его конструкция устроена таким образом, чтобы реагировать на движения человека и его голос одновременно. Они существуют для того, чтобы не было распространенных сбоев, о которых будет сказано позже.

Плюсы и минусы

Звуковой или хлопковый выключатели сами по себе являются довольно уникальными аппаратами. Их главное преимущество перед стандартными моделями заключается в том, что человеку не нужно каждый раз прикладывать усилия, чтобы отключить или выключить свет. Кроме того, сделать это можно, находясь в любой части комнаты.
Все плюсы у подобных выключателей становятся интуитивно понятны из одного только названия. Голосовые и хлопковые модели на протяжении своего существования являются неотъемлемой частью любого умного дома, и приятным дополнением к обычной квартире.
Их основной минус для радиолюбителей будет в трудновоспроизводимой схеме. Все-таки, конструкция таких аппаратов куда сложнее, а значит и сделать их своими руками далеко не так просто. Если же найти и использовать простенькие схемы, то этот недостаток плавно отходит на второй план.
Кроме того, хлопковый выключатель, также как и звуковой, имеет ряд небольших недостатков, которые будут заметны абсолютно всем:

  1. Они могут реагировать на похожие звуки, особенно этим грешит голосовой вариант. Естественно, если произнести кодовую фразу в контексте, к примеру, обычного разговора, то свет в помещении среагирует на это.
  2. Мелкие недоработки могут стать причиной «заторможенности» реакции у данных аппаратов. Такое часто встречается, когда акустический выключатель, у которого конструкция несколько сложнее, был изготовлен своими руками. Так что, на этот фактор следует обратить особое внимание, прежде чем начать воспроизводить какие-либо схемы.
  3. Если сигнал — хлопок или команда, будут недостаточно громкими, то аппарат, скорее всего, не среагирует. Низкая чувствительность у подобных выключателей нужна для того, чтобы человек реже сталкивался с первой проблемой этого списка.
Читайте так же:
Как подключить выключатель двусторонний

В принципе, бороться с этими минусами можно, но полностью устранить их вряд ли сможет даже профессионал — поскольку, если, к примеру, повысить чувствительность, акустический выключатель начнет реагировать на «ложные» команды куда чаще.

Можно ли сделать выключатель своими руками?

Своими руками сделать звуковой коммутационный аппарат сможет только тот, кто уже имеет хоть какой-то опыт в работе с радиоаппаратурой. Новичку в этом деле лучше всего будет использовать самые простые схемы, найти которые тоже не так-то просто.
Если опираться на технические данные, то стандартный хлопковый и акустический выключатель работает при таких параметрах:

  • Напряжение сети должно быть 220 (В) — то есть, подойдет обычная лампа накаливания;
  • Мощность нагрузки не должна превышать 300 (Вт);
  • Температура в помещении не ниже -20 градусов, и не выше +45;
  • Звук регулируется от 30 до 150 децибелов;
  • Защита корпуса IP-30.

Это описание характеристик для популярной модели «Экосвет‑Х‑300-Л», на них можно сделать главный упор, поскольку именно этот вариант идеально подходит для обычной квартиры.
Чтобы сделать акустический выключатель своими руками, нужно также просмотреть подходящие схемы. Внутренности аппарата должны воспроизводиться по отдельной микросхеме. Если же обходиться без особых затрат по времени, то лучше всего покупать целые детали, из которых, с помощью схемы, можно будет создать работающую конструкцию.

Звуковой, или же голосовой выключатель для обычного дома не будет иметь особенностей, кроме встроенного микрофона и несколько другой реализации. Для тех, кто уже делал своими руками коммуникативную или радиоуправляемую аппаратуру осуществление схемы и вовсе не займет много времени.

Куда устанавливается выключатель?

Хлопковый или же акустический выключатель, созданный по микросхеме, лучше всего устанавливать на стенах — там, где обычно располагалась стандартная модель. У варианта, сделанного своими руками, скорее всего будет очень низкая чувствительность, если конечно не браться реализовывать сложные схемы.

Голосовой выключатель, купленный в специальном магазине, можно установить в любом месте — даже на потолке. Только, перед этим, необходимо ознакомиться с его техническими характеристиками, и, опять же, обратить особое внимание на чувствительность. В этом случае, чаще всего действует правило о том, что чем дороже и технологичнее модель, тем больше ее функциональность.

Важно учитывать, что голосовой или хлопковый выключатель, купленный на китайском сайте за две копейки, вряд ли будет исправно работать. Так что для того, чтобы сэкономить на этой покупке, ее лучше сделать самому из нужных деталей.
Итак, если все эти характеристики и нюансы полностью устраивают человека, то он вполне может позволить себе установить в квартиру хлопковый или голосовой выключатель. Эти модели просты в использовании, не требуют частой замены и, к тому же, добавляют любому помещению технологичности и уникальности, поскольку встречаются редко.

Читайте так же:
Как снять выключатель фар форд фокус 2

Акустический выключатель

Хочу поделиться с вами простой, но эффективной схемой акустического выключателя, которую сможет собрать практический любой человек! Данный выключатель можно использовать для различных целей, например для включения и выключения комнатного освещения при помощи хлопка, аналогичным управлением любой аппаратуры и так далее. В общем, этот акустический выключатель, очень полезная вещь в хозяйстве.

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 (кликов: 170)

Схема акустического выключателя:

Акустический-выключатель-схема

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:

Акустический выключатель, детали.

Список деталей акустического выключателя:

Список деталей

Итак, для начала необходимо изготовить печатную плату (кликов: 170) . 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.

Печатная плата акустического выключателя:

Печатная плата акустического выключателя

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.

akusticheskij-vyklyuchatel-plata-s-detalyami

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector