Akustiske brytere. Enhet og drift. Applikasjon. Akustisk bryter: hvordan lage en enkel og pålitelig bomullsbryter Hvordan lage en enkel lydlysbryter
Innhold:Mange moderne lyssystemer er utstyrt med fjernkontroll. Til dette formål brukes fjernkontroller, samt signaltypeutstyr, for eksempel en klappbryter. I dette tilfellet er presset for å slå den på og av en lyd med tilstrekkelig intensitet, omtrent like sterk som å klappe i hendene. Tidligere ble monteringen av slike kretser utelukkende utført av radioamatører. Foreløpig kan lydenheter kjøpes fritt i de fleste elektriske butikker.
Lysbryter i bomull
For å aktivere en slik bryter trenger du bare å klappe i hendene. Som et resultat vil enheten slå seg på eller av. Vanligvis er disse enhetene installert i rom med minimalt støynivå - i soverom, vaskerom, lagerrom, kjellere, etc. Det anbefales ikke å bruke bomullsbrytere på støyende steder med mange mennesker, da overdreven støy kan redusere kvaliteten på enheten. Kontorer, produksjonssteder og verksteder er helt uegnet for installasjon.
Disse enhetene forveksles ofte med akustiske brytere. Hovedforskjellen mellom dem er at den akustiske enheten utløses av støy, og klappbryteren utløses av klapp. Disse enhetene har vist seg godt i familier med små barn som ikke kan nå en vanlig bryter. Nå trenger barnet bare å klappe i hendene for å slå lyset på eller av.
Bomullsbryterkrets
Alle klappbrytere er installert i henhold til et standardmønster, lik enkelt eller. Noen modeller kan ha sine egne individuelle egenskaper, men de generelle prinsippene forblir de samme. Det vil si at en enkeltnøkkelenhet er koblet til nettverket på en slik måte at den kan drive bomullsenheten.
Bryteren og lampen fungerer i henhold til standardskjemaet. Først, gjennom skjoldet og distribusjonsboksen, må du levere strøm til en vanlig bryter. Den nøytrale ledningen fra panelet er koblet til en lampe eller en gruppe lamper. Selve lampene er koblet parallelt med frakoblingsanordningen.
Strømkretsen som går til nøkkelbryteren må avbrytes og kobles til den akustiske enheten. Denne operasjonen er veldig enkel på grunn av den lille størrelsen på enheten, som tillater installasjon direkte på lampehuset. Derfor er det ikke nødvendig å installere ytterligere spor i veggen.
Hver standardbryter er utstyrt med to par ledninger - hvit og svart. De hvite ledningene er koblet til strømforsyningen, det vil si til fase- og nøytralkablene fra panelet, og de svarte ledningene er koblet til lasten. Det anbefales å koble til lederne ved hjelp av konvensjonell vridning eller ved bruk av terminaler. I dette tilfellet brukes ikke lodding av skjøter.
Når tilkoblingen er fullført, slås standard nøkkelbryter på og driften av hele systemet kontrolleres. Om nødvendig kan den fjernes helt fra kretsen og strømmen kobles direkte til bomullsenheten. Alt som gjenstår er å konfigurere enheten på en slik måte at den eliminerer falske alarmer fra fremmede lyder.
DIY bomullsbryter
Alle akustiske eller bomullssystemer har en mikrofon som brukes til å ta opp lyd. I tillegg er kretsen supplert med et tidsrelé eller et styreeffektrelé. I en standardkrets som opererer med en spenning på 220 V, blir signalet som kommer fra mikrofonen forsterket av transistor T1. Deretter går den til motstandstilpasningsenheten og emitterfølgeren til transistoren T2. En digital brikke brukes til å sette sammen triggeren og signalkomparatoren.
Hovedfunksjonen til komparatoren er å beskytte bryteren mot akustisk forstyrrelse, kutte av lange eller for korte lyder. Når signalet passerer, endres triggertilstanden til på eller av. Dermed styrer utløseren belysningsenheten gjennom en tyristor og en krafttransistor. En lignende krets kan settes sammen basert på en integrert timer.
Å tegne et diagram vil være mer praktisk hvis du markerer visse soner på det. De inkluderer en transistormikrofonforsterker, en komparator på en mikrokrets, en trigger og en transistor som styrer et strømrelé.
Du kan selv sette sammen en klappbryter ved hjelp av en Arduino-mikrokontroller. For å gjøre dette trenger du et lydmodulkort, et strømrelé og en Arduino Nano. I tillegg trenger du en datamaskin, en USB-kabel og en 5-volts strømforsyning. For å flashe mikrokontrollerens fastvare, er Arduino-programmet installert på datamaskinen.
Ved å endre noen av justeringsparametrene til lydreléet, kan du finjustere det. Kabling kobles på samme måte som i standardkretser. Det gjenstår bare å stille inn beskyttelsesterskelen mot falske alarmer og forstyrrelser, og enheten er klar til bruk.
Nå for tiden er fjernstyring av belysning blitt populært. Du kan bruke en lyd- eller klappbryter til dette. Hvis lyden er intens nok, like sterk som å klappe i hendene, slås lyset på eller av. Hvis slike elektriske kretser tidligere ble satt sammen av radioamatører, kan enheten nå kjøpes i mange elektriske varebutikker.
Bomullsbrytermodell
Tilkoblingsskjemaer
Den enkleste enheten, som du lager selv, fungerer fra en mikrofon, og forsterker signalet flere ganger. Et slikt opplegg er vist i figuren nedenfor. Alle komponenter er lett tilgjengelige.
Driftsdiagram for bomullsbryter
Forsterkeren består av to transistorer (KT315). Signalet fra mikrofonen (M) går gjennom dem, forsterkes og går til bunnen av en kraftig transistor (KT 818). Den styrer et relé (Rel1) som lukker eller åpner kontakten i strømkretsen til en lampe eller annen belastning: klimaanlegg, vifte, etc. Følsomheten til enheten er 4-5 m, noe som er tilstrekkelig for boliger. Lyden, som leveres med jevne mellomrom, kobler og kobler vekselvis belastningen fra nettverket.
Kretsen er en av de enkleste, spesielt siden mikrofonen kan tas fra en gammel båndopptaker eller telefon. En elektretmikrofon er vanlig. En pinne er koblet til kroppen (minus). Det er enkelt å ringe og finne. Energiforbruket til enheten er ubetydelig, og den medfølgende spenningen er 3,5-16 V.
I stedet for et relé kan du koble til en LED-lampe med lav effekt, som vil være hovedbelastningen. Da vil kretsen ikke ha noen mekaniske deler, og dens pålitelighet vil øke. Lyspæren er ganske egnet for et nattlys, belysning av et husholdningsrom, samt et rom hvor det er vanskelig å navigere om natten, og hovedbryteren er vanskelig å finne.
Bryterdiagrammet som vises er for enkelt. Du kan sette sammen en mer avansert og pålitelig enhet ved å bruke tyristorer med egne hender.
Tilkoblingsskjema for en bomullsbryter som bruker tyristorer
Grunnlaget er en trigger laget av tyristorer (V2), (V3) og en transistorbryter (V4). Utløseren er koblet til en spenningsdeler som består av en mikrofon (B1) og en motstand (R8). Tasten styrer lampen (H1). Utløseren drives av en diode (V9) og motstander (R9), (R10). Spenningen utjevnes ved hjelp av en kondensator (C7) og en zenerdiode (V1).
En stabil tilstand av utløseren vil være når en av tyristorene er på og den andre er av. Når et lydsignal mottas fra mikrofonen, vises en puls på spenningsdeleren som overfører utløseren til en annen tilstand. Lampen vil enten slå seg på eller av.
Belastningseffekten til bryteren er omtrent 100 W. Hvis det må økes, brukes kraftigere dioder (V5-V8) i brokretsen, og SCR-er er installert på radiatorer.
Landingsbelysning
For gulvbelysning anbefales det å bruke en akustisk sensor med fotorelé.
Kretsdiagram av en bryter kombinert med en fotosensor
Fotodioden (VD1) danner en spenningsdeler med en motstand (R2), som danner en spenningsdeler med den og lar deg justere følsomheten til sensoren. Hvis fotosensoren ikke er nødvendig, slås den av ved å sette motstanden (R2) til minimum.
Kretsen er basert på mikrokretsen K176LA7, hvis elementer er D1.1-D1.4. D1.1 og D1.2, de er designet for å eliminere skravling av den automatiske lysbryteren ved terskelbelysningsverdier.
Lydsignalet fanges opp av en elektretmikrofon og konverteres til et elektrisk signal. Den blir deretter forsterket av bipolare transistorer og matet til logiske elementer (D1.3) og (D1.4), som genererer en puls som varer rundt 10 sekunder. I løpet av denne tiden forblir lyslampen (La1) på. På dagtid slås lampen av av et styresignal som kommer fra utgangen (4) på elementet (D1.2).
Automatisk myk bryter
Bryteren tjener til å jevnt slå på lyset fra et analogt mikrofonsignal i en spesifisert tid.
Driftsskjema for en jevn akustisk bryter
Lyden kommer inn i mikrofonen, konverteres til et elektrisk signal og forsterkes, passerer gjennom operasjonsforsterkeren (DA1.1) og lader kondensatoren (C6). Når ladningen blir større enn kapasitansen (C7), veksler komparatoren (DA1.2), og et logisk ett-signal vises ved utgangen i stedet for null. Som et resultat starter generatoren på transistoren (VT1), den leverer pulser som åpner triacen (VS1), gjennom hvilken strøm tilføres lampen (EL1).
Etter en viss tid vil spenningen over kondensatoren avta. Når den minker, mottar triacen kontrollpulser med økende faseforsinkelse, noe som får lampen til å slå seg av jevnt.
Etter å ha valgt karakterene (C6) og (R5), kan du slå på lampen i opptil 3 minutter.
Produsenter
Bomullsbryter “Ekosvet”
Reduserte priser på elektronikk gjør det upraktisk å lage akustiske lysbrytere med egne hender. Ecolight-bryteren fungerer med alle typer 220 V-lamper. Spesifikasjoner:
Enheten er festet med selvskruende skruer til monteringstappene. Driftsprinsippet er å slå av og på lasten med ett klapp. Bryteren skal ikke plasseres i rom hvor det kan være fremmedlyd. Falske positiver er tillatt, til tross for at det primært er konfigurert for klapp.
"Ekosvet" er koblet til et 220 V-nett i henhold til koblingsskjemaet for en jevn akustisk bryter vist i figuren over. Det kan sees at den er koblet til en vanlig bryter, som er nødvendig for å deaktivere kretsen og sette den ut av drift.
Tilkoblingsskjema for bomullsbryter “Ekosvet”
"Klapp"-bryter
Den moderne modellen av "Claps"-bryteren er en av de nye utviklingene der lyden behandles av en mikroprosessor. Enheten er innstilt på flere klapp og reagerer ikke på andre fremmede lyder. I dette tilfellet er en forutsetning for å slå på eller av lyset å sende signaler på rekke og rad. I ett rom kan du installere flere slike brytere som reagerer på et visst antall klapp. For å gjøre dette må du sette en jumper på det elektroniske styret til enheten til en bestemt posisjon. Ved å levere det nødvendige antallet signaler jevnt etter hverandre, kan du kontrollere flere enheter, for eksempel lyskilder, en vifte, en luftfukter, et musikksenter og andre.
Elektrisk åpne gardiner med pops kan imponere gjestene. Kontrollenheten har størrelsen som en fyrstikkeske og kan enkelt skjules i enhetens kropp eller i kontakten på en bryter. "Claps Plug"-versjonen kan enkelt brukes til å tilpasse ethvert husholdningsapparat med en elektrisk ledning som slås på med lyd.
Bomullsbryter "Claps Plug"
Slik operasjon gir bedre beskyttelse mot uvedkommende støy. Denne modellen skiller seg fra en akustisk bryter. Lamper kan være hvilke som helst. Sammenlignet med den forrige modellen er prisen på enheten betydelig høyere (RUB 2450).
Hvis bomullsbryteren sørger for jevn veksling av lasten, vil den ikke fungere med lysstoffrør. "Claps"-bryteren kan brukes med dem.
Prinsipp for operasjon. Video
Du kan lære om driftsprinsippet og designdiagrammet til bomullsbryteren fra videoen nedenfor.
Når du installerer og justerer lysbryteren for bomull, bør du følge sikkerhetsreglene for arbeid med elektrisitet. Etter installasjonen må du stille inn den nødvendige følsomheten. Enhetene fungerer pålitelig i rom der det ikke er ekstern lyd. Det er også mulig å gi omkobling til drift fra en konvensjonell bryter.
Figuren viser et diagram over et akustisk relé jeg har laget. Dette diagrammet har aldri vært publisert noe sted før. En spesiell designfunksjon er bruken av en karbonmikrofon. Disse mikrofonene brukes i telefonapparater, der det ikke er noen forsterkere for overføring og mottak (TA-68, TAN-70, TAI-43 og andre). Amplituden til mikrofonens elektriske vibrasjoner er tilstrekkelig for kommunikasjon over titalls kilometer uten bruk av forsterkere. I tillegg har den en utrolig følsomhet. Ulempen er den smale båndbredden til lydfrekvensspekteret. Men i vårt tilfelle er dette et pluss, siden unødvendige lyder og forstyrrelser blir avskåret.Drift av kretsen. Når du klapper i hendene eller klikker, beveger karbonpulveret i mikrofonen seg og endrer motstanden. I dette tilfellet, ved koblingspunktet mellom begrensningsmotstanden R1 og mikrofonen, vises en alternerende komponent, som gjennom skillekondensatoren C 1 tilføres basen til transistoren T 1. Transistor T1 er både en forsterker av alternerende og likespenning. Ved hjelp av motstand R2 er transistor T1 i en litt åpen tilstand. Den variable komponenten mottatt ved basen forsterkes av en transistor og går fra kollektoren gjennom kondensator C2 til en dobbel likeretter satt sammen på elementene DD1, DD2, C3. Dobbel konstant spenning akkumuleres på kondensator C3, som utlades gjennom kretsen: minus kondensator, motstand R1, base-emitter T1, pluss kondensator. I dette tilfellet åpner transistoren som et snøskred, relé P1 er aktivert, kontaktene lukkes så lenge lydsignalet varer. Når du setter opp driften av kretsen, viser det seg noen ganger at følsomheten er for høy; den utløses av biler som passerer langs gaten eller ved å vifte med en hånd nær mikrofonen. Alt avhenger av typen relé som brukes. Du kan gjøre kretsen ru ved å koble en variabel motstand i serie med kondensator C1. For å bytte belastningen (lyspærer) ved hjelp av klapper, er det nødvendig å legge til en utløser til kretsen. Kretsen til en slik utløser på et polarisert relé er vist i figur 2 - den har ikke blitt skrevet ut noe sted før.
Når et lydsignal gis (klapp, klikk), er kontaktene til relé KP1 midlertidig lukket. En vekselspenning på 220 V gjennom lampen L1, diode D1 med en positiv halvsyklus påføres enden av den andre viklingen av RP-4-reléet, pinne 8, begynnelsen av viklingen, pinne 7, strømbegrensningsmotstand R1, kondensator C1, lukkede kontakter til reléet KR1, pinne 220V. Ladestrømmen til kondensator C1 bytter reléarmaturen til venstre posisjon i henhold til diagrammet, lyspære L1 lyser og lyspære L2 slukker, diode D1 blokkeres av relékontaktene, og diode D2 er ulåst og klar til drift. Når neste lydsignal kommer, lukkes kontaktene til relé P1 KP1. En spenning på 220 V gjennom lyspære L2 og diode D2 påføres som et pluss til begynnelsen av den første viklingen, kontakt 5, fra utgangen av viklingen går kontakt 6 til motstand R1 og lader kondensator C1. Et polarisert relé kobler ankeret til riktig kontakt i kretsen. Diode D2 er blokkert, og diode D1 er klar for neste syklus. Lys L1 slukker og lys L2 lyser. Altså ved opptak lydsignaler alternativ lastbytte oppstår. For at utløseren skal utføre funksjonen med å slå på og av bare én lyspære, må du ekskludere en av lyspærene fra kretsen, og i stedet slå på en seriekjede med en 0,33 μF x 300 V kondensator og en 5 –10 kOhm, 2 W motstand. Når du setter opp driften av utløseren, er det nødvendig å justere armaturet til det polariserte reléet slik at det veksler godt og er sikkert festet i høyre eller venstre posisjon.
Bestem begynnelsen og slutten av reléviklingene riktig eller endre polariteten til en av diodene. Selvfølgelig er denne utformingen av et akustisk relé på en karbonmikrofon mer egnet for nybegynnere, så i neste artikkel vil det bli beskrevet på en mikrokrets, og et piezoelektrisk element brukes som en sensor.
Diskuter artikkelen ENKEL AKUSTISK RELÆ
En akustisk bryter er en veldig nyttig og nødvendig ting i husholdningen, spesielt hvis du ønsker å automatisere noen enheter eller belysning i hjemmet ditt og legge til kreativitet i hjemmet ditt! Ved hjelp av en akustisk bryter kan du slå belysningen av og på eller bruke den til andre enheter, for eksempel en vannkoker eller vifte.
Denne ordningen er fullt operativ, strømlinjeformet og stabil. Det er mange diagrammer over lignende enheter på Internett, men når du monterer dem, oppstår det mange ytelsesproblemer, og noen av dem fører til lange diskusjoner på slutten som ofte ikke blir løst. Nedenfor er selve diagrammet.
Kretsen drives av en spenning på 5 til 9 volt, så det vil ikke være vanskelig å velge en strømkilde. Du kan bruke for eksempel en krone eller andre batterier og akkumulatorer. Hvis du trenger stasjonær strøm, så er det mange strømforsyningskretser på nettet, selv en transformatorløs vil gjøre det.
Det trykte kretskortet er laget for DIP-komponenter, men til tross for dette har det ganske kompakte dimensjoner, og det vil ikke være vanskelig å velge et hus for det. Du kan laste ned kretskortet fra lenken:
(nedlastinger: 726)
Liste over deler for montering
PCB produksjon
Jeg vil ikke forklare i detalj hvordan du lager et kretskort, da det vil ta mye tid. PCB-filen åpnes ved hjelp av sprint-layout 6.0-programmet:
(nedlastinger: 612)
Kretsen bruker diode VD1; den er nødvendig for å beskytte transistor VT3 fra EMF til reléspolen. Hvis du kobler til et relé som en last, må du installere en diode; hvis du bruker en lett last, kan du installere en jumper i stedet.
Etter å ha laget brettet, for å unngå oksidering, tinn tersklene med tinn. Åpne sprint-layout 6.0-programmet og lodd alle delene på det i henhold til plasseringen. Hvis alt er gjort riktig, er ikke delene og verdiene blandet sammen, så skal enheten fungere umiddelbart uten problemer.
Slik ser den sammensatte akustiske bryteren ut.
Og et annet bilde med tilkoblet batteri og en LED på lasten.
Jeg vil gjerne fortelle deg om ett problem som kan oppstå. Kretsen inneholder en 1,5 kOhm motstand R8, hvis du bruker en LED som belastning, kan du la den stå, hvis du planlegger å installere et relé, så bytt ut motstanden med en 2 Ohm. Det burde ikke være flere problemer))
Resultatet var en billig, men veldig effektiv og nyttig enhet som definitivt vil finne sin bruk i husholdningen!))
For å øke komforten og forenkle den daglige rutinen, kommer folk stadig med nye enheter. I dag skal vi se på en enhet for fjernkontroll nyttelast, ved hjelp av klapper. En hjemmelaget bomullsbryter er nyttig, for eksempel for å slå på lyset i en vestibyle eller pantry, hvor det vanligvis medfører mye ulempe å finne den rette bryteren. For lesere av nettstedet vil vi fortelle deg i detalj hvordan du lager en slik enhet med egne hender, hvilke deler som må forberedes for dette, og hvilket monteringsskjema som bør følges.
Monteringsdiagrammer
Alle bomulls- eller akustiske maskiner er forent av tilstedeværelsen i kretsen av en mikrofon, som er nødvendig for å ta opp lyd. Designet gir også en forsterker, trigger eller for å kontrollere strømbryteren.
I denne kretsen, som opererer fra et 220V-nettverk, blir signalet fra elektretmikrofonen tilført transistoren VT1 for forsterkning, deretter til motstandstilpasningsenheten og emitterfølgeren på transistoren VT2. Og så til komparatoren og utløseren, satt sammen på den digitale brikken K561TM2.
En komparator er nødvendig for å beskytte bryteren mot akustisk forstyrrelse; den kutter av lyder som er for korte eller lange. Signalet som går gjennom filteret endrer tilstanden til utløseren (på eller av), som igjen styrer belastningen gjennom en krafttransistor, relé og tyristor. Det kan være hvilken som helst lampe, for eksempel en glødelampe.
Her er et diagram for montering av en hjemmelaget bomullsbryter med lignende formål - på en integrert timer.
For å gjøre det enklere å studere kretsen, har vi fremhevet hovedkomponentene på den: en mikrofonforsterker på en KT3102-transistor, en komparator på en ne555-brikke, en TM561-utløser og en KT3102-transistor, som styrer strømreléet.
Ikke mindre interessant vil den uavhengige monteringen av et akustisk relé på en Arduino-mikrokontroller og ferdige moduler for den være, noe som vil forenkle forståelsen av operasjonsprinsippene for nybegynnere betydelig og lar deg finjustere noen driftsparametre.
For å lage en bomullsmaskin med egne hender, må du forberede tre brett:
- Arduino Nano;
- lyd modul;
- strømrelémodul (merk at den er 5 volt).
Du trenger også en datamaskin for å laste ned fastvaren, en USB-kabel og en 5-volts strømforsyning (enhver telefonlader vil gjøre det). Du må installere Arduino IDE-programmet på PC-en din for å flashe fastvaren til mikrokontrolleren. Du kan laste den ned gratis fra den offisielle nettsiden til brettutvikleren.
Ved å kopiere teksten til skissen (programmet) og lime den inn i Arduino IDE-vinduet, kan du umiddelbart flashe kontrolleren. Ved å endre noen parametere og omskrive enheten, kan du finjustere ditt hjemmelagde lydrelé for stabil drift. Som vi kan se fra diagrammet, er fire ledninger koblet til kontrolleren: to for strøm. Den gule ledningen koblet til pinne 13 er for å kontrollere strømreléet. Styreledningen fra mikrofonmodulen koblet til den analoge inngangen A0 på kontrolleren er merket med grønt.
Brikken inneholder 8 analoge innganger og 14 digitale inn-/utgangskontakter. For vårt prosjekt tok vi A0 og D13, siden sammen med det lyser LED-en på Arduino-kortet, og du kan tydelig se når et signal sendes til relémodulen.
Arduino-skisse for å lage et lydrelé:
Ved å endre x-verdien i if(analogRead(Al)>x)-linjen, setter vi sensitivitetsterskelen, hvis maksimalverdi er 1024. Ved å gjøre endringer på forsinkelseslinjen, endres forsinkelsesperioden etter at skissen er utført. Dette stiller inn beredskapstiden for bytte. I tillegg justeres beskyttelsesterskelen mot forstyrrelser og falske alarmer. I tillegg kan følsomheten til mikrofonen justeres med en variabel motstand på brettet ved hjelp av en liten skrutrekker.
For å teste og konfigurere kretsen tok vi et brett Arduino UNO, basert på ATmega238 mikrokontroller. I dette tilfellet er alle andre modeller også egnet, siden vi ikke bruker mange brettstifter, og skissen ikke krever høy ytelse.
Videoen nedenfor viser tydelig en hjemmelaget bomullsbryter, som vi satt sammen i henhold til diagrammet som følger med:
Videoinstruksjoner
Flere enkle ideer for å lage din egen akustiske lysbryter vises i videoen:
Nå vet du hvordan du lager en bomullsbryter med egne hender. Vi håper at monteringsalternativene, enkle diagrammer og videoopplæringer var nyttige og interessante for deg!
Les også:
