Как сделать хлопковый выключатель своими руками?


Главная » Подключение, установка, настройка » Хлопковые выключатели — применение и изготовление своими руками

Подключение, установка, настройка

Автор Виталий Калугин На чтение 7 мин. Просмотров 562 Опубликовано 19.06.2017

В повседневной жизни нередко возникают ситуации, когда даже простое действие — включение света в комнате может быть проблемой. Это часто связано с детьми, инвалидами или лежачими больными, для которых достижение выключателя связано с большими затруднениями или невозможно. В таких случаях акустический прибор становится незаменимым. Он работает по хлопковому принципу.

  • Подключение и монтаж
  • Принцип действия и порядок работы автоматического плавного выключателя освещения
  • Порядок испытаний хлопковых выключателей
  • Применение акустических (хлопковых) выключателей

    Такие устройства набирают популярность ввиду удобства применения и практической полезности. Достаточно обратить внимание на замызганные пятна вокруг традиционного выключателя, появляющиеся на стене уже скоро после ремонта. Бесконтактный прибор избавляет от этого неприятного эффекта.

    Полезен он и для младшего поколения, если приборы управления освещением установлены на традиционном для России месте, а не внизу, как это принято в Европе. Просто хлопком в ладоши ребёнок легко включит и выключит свет в комнате.

    Таким же образом акустический выключатель будет полезен для инвалидов — колясочников и лежачих больных. Кроме того, он может стать для них сигнальной системой, чтобы при необходимости просить о помощи. Небольшая переделка схемы позволит подавать не только световой, но и звуковой сигнал.

    Популярное наименование устройства «хлопковый», скорее всего, является случайным, ведь прибор может срабатывать и на другие резкие звуки, включая свист, стук и прочие сигналы.

    Можно полагать, что приборы такого класса станут непременными принадлежностями системы управления жилищем под названием «умный дом».

    Технические параметры

    Технические параметры акустических выключателей вытекают из принципа их работы, который заключается в следующем:

    1. На входе устройства установлен микрофон.
    2. При возникновении громкого шума (хлопок в ладоши, разговор) на выходе микрофона формируется напряжение.
    3. После микрофона напряжение усиливается и поступает на фильтр со строго заданными характеристиками.
    4. При совпадении полосы пропускания фильтра и формы сигнала на выходе формируется управляющее напряжение.
    5. Выходное напряжение поступает через ключевой транзистор на исполнительное устройство — электромеханическое реле или тиристор.
    6. Исполнительное устройство срабатывает и подает напряжение в цепь питания подключенного устройства.

    Обратите внимание! Выключение происходит по такому же алгоритму.

    Современные устройства содержат аналого-цифровой преобразователь и программируемый микроконтроллер, благодаря чему достигается возможность срабатывания выключателя не просто от громкого звука, но и от определенной фразы, которая или жестко запрограммирована, или допускает возможность самостоятельного изменения.

    В более простом варианте после фильтра может стоять счетчик, что позволяет включение и выключение выполнять после некоторого количества хлопков. Например, один хлопок — включить, два хлопка — выключить. Другой вариант позволяет по количеству хлопков подключать различные устройства.

    Один из важных параметров — регулировка чувствительности срабатывания. Она позволяет регулировать уровень звука, при котором срабатывает схема выключателя.

    Полный перечень технических параметров, который может несколько изменяться в зависимости от разновидности устройства:

    • рабочее напряжение 220 В;
    • максимальная коммутируемая мощность 100-200 В;
    • уровень срабатывания 30-150 дБ;
    • диапазон рабочих температур от −20 °С до 40 °С.

    Вам это будет интересно Описание элемента Пельтье

    К сведению! Сложные устройства допускают возможность регулировки освещения посредством голосовых команд, что требуется в концепции «Умный Дом».

    Принцип работы

    Выключатели света по хлопку представляют собой одну из разновидностей устройств для дистанционного управления освещением. В этом случае сигналом для изменения статуса освещения является резкий звук в виде хлопка в ладоши. Разумеется, что непременным элементом такой схемы управления является микрофон. При изготовлении устройства самостоятельно вовсе не обязательно бежать в магазин за такой важной деталью. Можно использовать устройства со старых телефонов, магнитофонов, наушников и прочих приборов, связанных с применением чувствительных к звуковым колебаниям элементов.

    Алгоритмом работы предусмотрено включение света при хлопке и выключение по следующему такому же сигналу.

    Подобные устройства рекомендуется устанавливать в сравнительно тихих комнатах, таких как спальни, кладовки, подвалы и тому подобных. Использование в офисах, магазинах или производственных помещениях нерационально.

    Технические характеристики

    В качестве примера рассмотрим данные стандартного прибора

    • питание прибора осуществляется от стандартной сети напряжением 220 вольт;
    • допустимая суммарная мощность подключаемых приборов составляет 300 ватт;
    • диапазон регулировки звукового сигнала в пределах 30–150 децибел;
    • рабочие температуры в пределах от 20 градусов мороза до 40 градусов тепла;
    • защита корпуса класса IP-30.

    В сети нагрузки могут быть использованы различные светильники:

    1. Серийные лампы накаливания или галогенные.
    2. Люминесцентные или энергосберегающие лампы.
    3. Светильники и лампы светодиодные.

    Такие характеристики позволяют использовать прибор в рамках требований федерального закона №261, касающийся рационального использования электроэнергии.

    Размеры устройства сравнимы с размерами коробка для спичек, что позволяет удобно разместить его в непосредственной близости от светильника. Закрепить к любой поверхности можно используя двухсторонний скотч или установить на самонарезающие винты.

    Компоненты устройства

    Можно предложить несколько схем устройства прибора.

    Комплектация по варианту 1

    Это самая несложная схема. Она отличается применением микрофона при кратном усилении звукового сигнала. Для неё потребуется несколько транзисторов KT 315 и один мощный KT 818. С микрофона сигнал передаётся на KT 315, многократно усиливается и проходит в KT 818, контролирующий реле замыкания и размыкания контактов нагрузки, будь то лампочка или любой другой потребитель. Чувствительность устройства позволяет его срабатывание на включение/выключение на расстояние 4–5 метров, что вполне применимо для использования в бытового применения.

    Оптимальным является выбор электретного микрофона, один из выводов которого соединяется с корпусом. Потребление электроэнергии невелико, напряжение составляет 4–16 вольт.

    Устройство по варианту 2

    Схема прибора в этом случае посложнее, но она и надёжнее предыдущей. Для её реализации понадобятся:

    • резистор;
    • конденсатор;
    • стабилитрон;
    • управляемые тиристоры.

    Транзисторный триггер нужно подключить на делитель напряжения и резистор. Триггер получает питание через диод и резистор. Конденсатор и стабилитрон предназначены для выравнивания напряжения.

    Устойчивая работа триггера возможна при включении одного из двух управляемых тиристоров. Реагируя на звук от микрофона, делитель напряжения переводит их в другое состояние.

    Нагрузка на выключатель не превышает 100 ватт. При необходимости увеличения этой характеристики нужно применить диоды более высокой мощности. Транзисторы устанавливаются с использованием радиаторов.

    Подключение и монтаж

    Устройство монтируется на одноклавишном или двухклавишном выключателе таким образом, чтобы он получал питание от сети напряжением 220 вольт. Это можно сделать следующим образом:

    • Типовая схема подключения лампочки выглядит так: питание на выключатель производится от щитка через распределительную коробку. Нейтральный провод подаётся к источнику света и параллельно подсоединяется к выключателю;
    • Нужно разорвать цепь питания к клавишному выключателю и в разрыв установить акустический прибор. Контроллер устанавливается в корпус светильника;
    • Чаще выключатель снабжён двумя парами проводов белого и чёрного цвета. Электропитание подаётся по белым, нагрузки подключаются чёрными. Соединение лучше произвести клеммами или просто обмоткой. Пайка в таких схемах не применяется.

    Фото акустических выключателей

    Читайте здесь — Как выбрать пылесос для дома? Рекомендации экспертов по выбору бюджетного и качественного пылесоса для дома. 80 фото ТОП пылесосов на рынке

    Принцип действия и порядок работы автоматического плавного выключателя освещения

    Устройство разработано с целью повышения срока службы осветительных приборов. Подача максимального напряжения в залповом режиме часто является причиной их перегорания. Как и в случае с хлопковым выключателем, сигналом для включения лампочки является звуковой сигнал.

    Он подаётся к микрофону, конвертирующему акустический сигнал в электрический импульс. Сигнал усиливается в операционном усилителе и поступает на конденсатор для его зарядки. Когда заряд достигает больших значений, чем на ёмкости, происходит срабатывание компаратора и на выходе вместо нулевого значения появляется сигнал. В результате происходит запуск транзисторного генератора, направляющего импульсы, и происходит открытие симметричного триодного тиристора, подающего напряжение на лампочку.

    Через какое-то время величина напряжения на конденсаторе снижается, что приводит к снижению частоты импульсов на симметричном триодном тиристоре в результате роста фазовой задержки. При этом светильник медленно гаснет. Подбором номиналов можно добиться времени гашения источника света до трёх минут.

    Заслуживают внимания и специальные приборы, предназначаемые для общественных мест периодического использования. Это такие места, как подъезды, лифтовые площадки, подвалы и другие подобные места.

    В светлое время суток оптический датчик отключает прибор от срабатывания. С наступлением темноты, включается работа прибора в дежурном режиме. При возникновении звукового воздействия срабатывает акустический датчик, включая свет в помещении. Встроенное реле времени отключает свет через 40–50 секунд горения. Если в течение этого периода звуковой сигнал повторяется, отсчёт времени начинается сначала от времени его получения.

    Такая система управления освещением экономит до 50% электричества, затрачиваемого на освещение общественных проходных помещений.

    Инструкция по изготовлению акустического выключателя

    Для начала необходимо изготовить печатную плату. В печатной плате есть специальные отверстия для диода VD1. Диод необходим для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы хотите подключить к выключателю лёгкую нагрузку, то его можно заменить перемычкой.

    После изготовления платы, необходимо насверлить отверстия и пролудить её. Далее открыть печатку в программе sprint-layout 6.0 и по расположению деталей и припаять их на свои места.

    Обратите внимание!

    Взглянув на фото готового акустического выключателя, мы видим компактный датчик, удобный для монтажа. Он представляет собой небольшую плату с припаянными деталями.

    При сборке необходимо соблюдать все номиналы деталей, даже небольшой уклон может привести к неправильной работе выключателя. Устройство реагирует не только на хлопки, но и на любой низкочастотный шум.

    Питание происходит от источника постоянного тока с напряжением от 5 до 12 вольт. Обязательно от стабилизированных источников постоянного напряжение, при использовании импульсных источников питания прибор может не работать.

    Для того чтобы сделать акустический выключатель своими руками необходимы детали, их можно приобрести в любом радиомагазине, они доступные и недорогие по цене.

    Можно использовать детали, выпаянные из старых плат. Схема очень проста, и даже люди мало знакомые с радиоэлектроникой, используя данную схему смогут собрать данный прибор.

    Рейтинг
    ( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: