Akustiska brytare. Enhet och drift. Ansökan. Akustisk strömbrytare: hur man gör en enkel och pålitlig bomullsströmbrytare Hur man gör en enkel ljudljusomkopplare
Innehåll:Många moderna belysningssystem är utrustade med fjärrkontroll. För detta ändamål används fjärrkontroller, liksom utrustning av signaltyp, till exempel en klaffbrytare. I det här fallet är trycket för att slå på och av det ett ljud med tillräcklig intensitet, ungefär lika starkt som att klappa händerna. Tidigare utfördes monteringen av sådana kretsar uteslutande av radioamatörer. För närvarande kan ljudenheter köpas fritt i de flesta elaffärer.
Ljusströmbrytare i bomull
För att aktivera en sådan omkopplare behöver du bara klappa händerna. Som ett resultat kommer enheten att slås på eller av. Vanligtvis installeras dessa enheter i rum med minimala ljudnivåer - i sovrum, grovkök, förråd, källare, etc. Det rekommenderas inte att använda bomullsbrytare på bullriga platser med många människor, eftersom överdrivet ljud kan minska kvaliteten på enheten. Kontor, produktionsplatser och verkstäder är helt olämpliga för installation.
Dessa enheter förväxlas ofta med akustiska omkopplare. Den största skillnaden mellan dem är att den akustiska enheten utlöses av något ljud, och klappomkopplaren utlöses av klapp. Dessa enheter har visat sig väl i familjer med små barn som inte kan nå en vanlig switch. Nu behöver barnet bara klappa händerna för att tända eller släcka lampan.
Bomullsomkopplarkrets
Alla klaffbrytare är installerade enligt ett standardmönster, liknande enkla eller. Vissa modeller kan ha sina egna individuella egenskaper, men de allmänna principerna förblir desamma. Det vill säga en enkelnyckelenhet är ansluten till nätverket på ett sådant sätt att den kan driva bomullsenheten.
Strömbrytaren och lampan fungerar enligt standardschemat. Först, genom skölden och distributionsboxen, måste du förse en vanlig strömbrytare med ström. Den neutrala ledningen från panelen är ansluten till en lampa eller grupp av lampor. Själva lamporna är anslutna parallellt med frånkopplingsanordningen.
Strömkretsen som går till nyckelbrytaren måste avbrytas och anslutas till den akustiska enheten. Denna operation är mycket enkel på grund av enhetens lilla storlek, vilket möjliggör installation direkt på lampkroppen. Därför finns det inget behov av att installera ytterligare spår i väggen.
Varje standardbrytare är utrustad med två par ledningar - vit och svart. De vita ledningarna är anslutna till strömförsörjningen, det vill säga till fas- och neutralkablarna från panelen, och de svarta ledningarna är anslutna till lasten. Det rekommenderas att ansluta ledarna med konventionell vridning eller använda terminaler. I detta fall används inte lödning av fogar.
När anslutningen är klar slås standardnyckelbrytaren på och hela systemets funktion kontrolleras. Vid behov kan den tas bort helt från kretsen och strömmen kopplas direkt till bomullsenheten. Allt som återstår är att konfigurera enheten på ett sådant sätt att falsklarm från främmande ljud elimineras.
Gör-det-själv-omkopplare i bomull
Alla akustiska eller bomullssystem har en mikrofon som används för att spela in ljud. Dessutom kompletteras kretsen med ett tidsrelä eller ett styreffektrelä. I en standardkrets som arbetar med en spänning på 220 V förstärks signalen som kommer från mikrofonen av transistorn T1. Därefter passerar den till resistansanpassningsenheten och emitterföljaren för transistorn T2. Ett digitalt chip används för att montera triggern och signalkomparatorn.
Komparatorns huvudsakliga funktion är att skydda omkopplaren från akustiska störningar, avbryta långa eller för korta ljud. När signalen passerar ändras triggertillståndet till på eller av. Således styr avtryckaren belysningsanordningen genom en tyristor och en krafttransistor. En liknande krets kan monteras baserat på en integrerad timer.
Att rita upp ett diagram blir bekvämare om du markerar vissa zoner på det. De inkluderar en transistormikrofonförstärkare, en komparator på en mikrokrets, en trigger och en transistor som styr ett effektrelä.
Du kan själv montera en klappomkopplare med en Arduino-mikrokontroller. För att göra detta behöver du ett ljudmodulkort, ett strömrelä och en Arduino Nano. Dessutom behöver du en dator, en USB-kabel och en 5-volts strömkälla. För att flasha mikrokontrollerns firmware installeras Arduino-programmet på datorn.
Genom att ändra några av justeringsparametrarna för ljudreläet kan du finjustera det. Ledningar ansluts på samma sätt som i standardkretsar. Allt som återstår är att ställa in skyddströskeln mot falsklarm och störningar, så är enheten klar för drift.
Nuförtiden blir fjärrstyrning av belysning populärt. Du kan använda en ljud- eller klappbrytare för detta. Om ljudet är tillräckligt intensivt, lika i styrka som att klappa händerna, tänds eller släcks ljuset. Om tidigare sådana elektriska kretsar monterades av radioamatörer, kan enheten nu köpas i många elbutiker.
Bomullsbrytare modell
Anslutningsscheman
Den enklaste enheten, som du gör själv, fungerar från en mikrofon och förstärker signalen flera gånger. Ett sådant schema visas i figuren nedan. Alla komponenter är lättillgängliga.
Bomullsbrytare funktionsdiagram
Förstärkaren består av två transistorer (KT315). Signalen från mikrofonen (M) passerar genom dem, förstärks och går till basen av en kraftfull transistor (KT 818). Den styr ett relä (Rel1) som stänger eller öppnar sin kontakt i strömkretsen för en lampa eller annan belastning: luftkonditionering, fläkt etc. Enhetens känslighet är 4-5 m, vilket är tillräckligt för hushållslokaler. Ljudet, som levereras med jämna mellanrum, kopplar växelvis ihop och kopplar bort belastningen från nätverket.
Kretsen är en av de enklaste, speciellt eftersom mikrofonen kan tas från en gammal bandspelare eller telefon. En elektretmikrofon är vanlig. Ett stift är anslutet till kroppen (minus). Det är lätt att ringa och hitta. Enhetens energiförbrukning är obetydlig, och den medföljande spänningen är 3,5-16 V.
Istället för ett relä kan du ansluta en lågeffekts LED-lampa, som kommer att vara huvudbelastningen. Då kommer kretsen inte att ha några mekaniska delar, och dess tillförlitlighet kommer att öka. Glödlampan är ganska lämplig för en nattlampa, belysning av ett hushållsutrymme, såväl som ett rum där det är svårt att navigera på natten, och huvudströmbrytaren är svår att hitta.
Switchdiagrammet som visas är för enkelt. Du kan montera en mer avancerad och pålitlig enhet med hjälp av tyristorer med dina egna händer.
Anslutningsschema för en bomullsbrytare med tyristorer
Grunden är en trigger gjord av tyristorer (V2), (V3) och en transistoromkopplare (V4). Avtryckaren är kopplad till en spänningsdelare som består av en mikrofon (B1) och ett motstånd (R8). Nyckeln styr lampan (H1). Triggern drivs av en diod (V9) och motstånd (R9), (R10). Spänningen utjämnas med en kondensator (C7) och en zenerdiod (V1).
Ett stabilt tillstånd för avtryckaren kommer att vara när en av tyristorerna är på och den andra är avstängd. När en ljudsignal tas emot från mikrofonen visas en puls på spänningsdelaren som överför avtryckaren till ett annat tillstånd. Lampan tänds eller släcks.
Strömbrytarens belastningseffekt är cirka 100 W. Om den behöver ökas används kraftfullare dioder (V5-V8) i bryggkretsen, och SCR installeras på radiatorer.
Landningsbelysning
För golvbelysning är det lämpligt att använda en akustisk sensor med fotorelä.
Kretsschema över en omkopplare kombinerad med en fotosensor
Fotodioden (VD1) bildar en spänningsdelare med ett motstånd (R2), som bildar en spänningsdelare med den och låter dig justera sensorns känslighet. Om fotosensorn inte behövs stängs den av genom att ställa in motståndet (R2) på minimum.
Kretsen är baserad på mikrokretsen K176LA7, vars element är D1.1-D1.4. D1.1 och D1.2, de är designade för att eliminera tjattring av den automatiska ljusströmbrytaren vid tröskelvärden för belysning.
Ljudsignalen fångas upp av en elektretmikrofon och omvandlas till en elektrisk signal. Den förstärks sedan av bipolära transistorer och matas till logiska element (D1.3) och (D1.4), som genererar en puls som varar cirka 10 sekunder. Under denna tid förblir lampan (La1) tänd. På dagtid släcks lampan av en styrsignal som kommer från utgången (4) på elementet (D1.2).
Automatisk mjukströmbrytare
Omkopplaren tjänar till att smidigt tända ljuset från en analog mikrofonsignal under en viss tid.
Funktionsschema för en mjuk akustisk brytare
Ljudet kommer in i mikrofonen, omvandlas till en elektrisk signal och förstärks, passerar genom operationsförstärkaren (DA1.1), laddar kondensatorn (C6). När laddningen blir större än kapacitansen (C7) växlar komparatorn (DA1.2) och en logisk etta-signal visas vid dess utgång istället för noll. Som ett resultat startar generatorn på transistorn (VT1), den levererar pulser som öppnar triacen (VS1), genom vilken ström tillförs lampan (EL1).
Efter en viss tid kommer spänningen över kondensatorn att minska. När den minskar tar triacen emot kontrollpulser med en ökande fasfördröjning, vilket gör att lampan släcks mjukt.
Efter att ha valt betygen (C6) och (R5), kan du tända lampan i upp till 3 minuter.
Tillverkare
Bomullsbrytare "Ekosvet"
Sänkta priser på elektronik gör det opraktiskt att göra akustiska ljusbrytare med egna händer. Ecolight-brytaren fungerar med alla typer av 220 V-lampor. Specifikationer:
Enheten är fäst med självgängande skruvar på monteringsflikarna. Funktionsprincipen är att slå på och av lasten med ett klapp. Strömbrytaren bör inte placeras i rum där det kan förekomma främmande ljud. Falska positiva är tillåtna, trots att det är konfigurerat främst för klappar.
”Ekosvet” ansluts till ett 220 V-nät enligt kopplingsschemat för en jämn akustisk brytare som visas i figuren ovan. Det kan ses att den är ansluten till en vanlig strömbrytare, som behövs för att strömlösa kretsen och sätta den ur drift.
Kopplingsschema för bomullsbrytare “Ekosvet”
"Claps"-omkopplare
Den moderna modellen av "Claps"-omkopplaren är en av de nya utvecklingarna där ljudet bearbetas av en mikroprocessor. Enheten är inställd på flera klappar och svarar inte på andra främmande ljud. I detta fall är en förutsättning för att tända eller släcka ljuset att skicka signaler i rad. I ett rum kan du installera flera sådana strömbrytare som svarar på ett visst antal klappar. För att göra detta måste du ställa in en bygel på enhetens elektroniska kort till en viss position. Genom att leverera det erforderliga antalet signaler jämnt efter varandra kan du styra flera enheter, till exempel ljuskällor, en fläkt, en luftfuktare, ett musikcenter och andra.
Elektriskt öppningsbara gardiner med pops kan imponera på gästerna. Styrenheten har storleken som en tändsticksask och kan enkelt döljas i enhetens kropp eller i uttaget på en strömbrytare. "Claps Plug"-versionen kan enkelt användas för att anpassa alla hushållsapparater med en elektrisk sladd som slås på med ljud.
Bomullsbrytare "Claps Plug"
Sådan operation ger bättre skydd mot främmande buller. Denna modell skiljer sig från en akustisk strömbrytare. Lampor kan vara vilka som helst. Jämfört med den tidigare modellen är priset på enheten betydligt högre (RUB 2 450).
Om bomullsomkopplaren ger smidig växling av lasten, fungerar den inte med lysrör. "Claps"-omkopplaren kan användas med dem.
Funktionsprincip. Video
Du kan lära dig om funktionsprincipen och designdiagrammet för bomullsbrytaren från videon nedan.
När du installerar och justerar bomullsljusomkopplaren bör du följa säkerhetsföreskrifterna för arbete med elektricitet. Efter installationen måste du ställa in önskad känslighet. Enheterna fungerar tillförlitligt i rum där det inte finns något främmande ljud. Det är också möjligt att tillhandahålla omkoppling till drift från en konventionell omkopplare.
Bilden visar ett diagram över ett akustiskt relä jag gjort. Detta diagram har aldrig publicerats någonstans tidigare. En speciell designfunktion är användningen av en kolmikrofon. Dessa mikrofoner används i telefonapparater, där det inte finns några förstärkare för sändning och mottagning (TA-68, TAN-70, TAI-43 och andra). Amplituden på mikrofonens elektriska vibrationer är tillräcklig för kommunikation över tiotals kilometer utan användning av förstärkare. Dessutom har den en otrolig känslighet. Nackdelen är den smala bandbredden hos ljudfrekvensspektrumet. Men i vårt fall är detta ett plus, eftersom onödiga ljud och störningar är avskurna.Drift av kretsen. När du klappar i händerna eller klickar rör sig kolpulvret i mikrofonen och ändrar dess motstånd. I detta fall, vid anslutningspunkten mellan begränsningsmotståndet R1 och mikrofonen, uppträder en alternerande komponent, som via separeringskondensatorn C 1 matas till basen av transistorn T 1. Transistorn T1 är både en förstärkare av alternerande och likspänning. Med hjälp av motstånd R2 är transistor T1 i något öppet tillstånd. Den variabla komponenten som tas emot vid basen förstärks av en transistor och går från kollektorn genom kondensatorn C2 till en dubbelriktare monterad på elementen DD1, DD2, C3. Dubbla den konstanta spänningen ackumuleras på kondensatorn C3, som laddas ur genom kretsen: minus kondensatorn, motståndet R1, basemittern T1, plus kondensatorn. I detta fall öppnar transistorn som en lavin, relä P1 aktiveras, dess kontakter stänger under ljudsignalens varaktighet. När du ställer in driften av kretsen visar det sig ibland att dess känslighet är för hög; den utlöses av bilar som passerar längs gatan eller genom att vifta med en hand nära mikrofonen. Allt beror på vilken typ av relä som används. Du kan rugga upp kretsen genom att ansluta ett variabelt motstånd i serie med kondensator C1. För att byta belastningen (glödlampor) med klappar är det nödvändigt att lägga till en utlösare till kretsen. Kretsen för en sådan trigger på ett polariserat relä visas i figur 2 - den har inte skrivits ut någonstans tidigare.
När en ljudsignal ges (klapp, klick) stängs kontakterna på relä KP1 tillfälligt. En växelspänning på 220 V genom lampan L1, diod D1 med en positiv halvcykel appliceras på slutet av den andra lindningen av RP-4-reläet, stift 8, början av lindningen, stift 7, strömbegränsarmotstånd R1, kondensator C1, slutna kontakter på reläet KR1, stift 220V. Laddströmmen för kondensatorn C1 kopplar reläarmaturen till vänster position enligt diagrammet, glödlampan L1 tänds och glödlampan L2 slocknar, dioden D1 blockeras av reläkontakterna och dioden D2 är upplåst och klar för drift. När nästa ljudsignal kommer stänger kontakterna på relä P1 KP1. En spänning på 220 V genom glödlampan L2 och diod D2 appliceras som ett plus till början av den första lindningen, kontakt 5, från lindningens utgång går kontakt 6 till motståndet R1 och laddar kondensatorn C1. Ett polariserat relä kopplar ankaret till rätt kontakt i kretsen. Dioden D2 är blockerad och dioden D1 är redo för nästa cykel. Lampa L1 slocknar och lampa L2 tänds. Alltså vid antagning ljudsignaler omväxlande lastomkoppling sker. För att avtryckaren ska utföra funktionen att slå på och av endast en glödlampa måste du utesluta en av glödlamporna från kretsen och istället slå på en seriekedja av en 0,33 μF x 300 V kondensator och en 5 –10 kOhm, 2 W motstånd. När du ställer in avtryckarens funktion är det nödvändigt att justera ankaret på det polariserade reläet så att det växlar bra och är säkert fixerat i höger eller vänster position.
Bestäm början och slutet av relälindningarna korrekt eller ändra polariteten för en av dioderna. Naturligtvis är denna design av ett akustiskt relä på en kolmikrofon mer lämplig för nybörjare, så i nästa artikel kommer den att beskrivas på en mikrokrets, och ett piezoelektriskt element används som en sensor.
Diskutera artikeln ENKEL AKUSTISK RELÄ
En akustisk strömbrytare är en mycket användbar och nödvändig sak i hushållet, speciellt om du vill automatisera vissa enheter eller belysning i ditt hem och lägga till kreativitet i ditt hem! Med hjälp av en akustisk strömbrytare kan du stänga av och sätta på belysningen eller använda den för andra enheter, som en vattenkokare eller fläkt.
Detta system är fullt fungerande, strömlinjeformat och stabilt. Det finns många diagram över liknande enheter på Internet, men när man monterar dem uppstår en hel del prestandaproblem och några av dem leder till långa diskussioner i slutet av vilka problemet ofta inte är löst. Nedan är själva diagrammet.
Kretsen drivs av en spänning på 5 till 9 volt, så att välja en strömkälla kommer inte att vara svårt. Du kan använda till exempel en krona eller andra batterier och ackumulatorer. Om du behöver stationär ström, så finns det många strömförsörjningskretsar online, även en transformatorlös duger.
Det tryckta kretskortet är gjort för DIP-komponenter, men trots detta har det ganska kompakta dimensioner och att välja ett hus för det kommer inte att vara svårt. Du kan ladda ner kretskortet från länken:
(nedladdningar: 726)
Lista över delar för montering
PCB tillverkning
Jag kommer inte att förklara i detalj hur man gör ett kretskort, eftersom det kommer att ta mycket tid. PCB-filen öppnas med programmet sprint-layout 6.0:
(nedladdningar: 612)
Kretsen använder diod VD1; den behövs för att skydda transistor VT3 från reläspolens EMF. Om du ansluter ett relä som en belastning måste du installera en diod, om du använder en lätt belastning kan du installera en bygel istället.
Efter att ha gjort brädan, för att undvika oxidation, tenna trösklarna med tenn. Öppna programmet sprint-layout 6.0 och löd alla delar på det enligt platsen. Om allt är gjort korrekt blandas inte delarna och värdena ihop, så bör enheten fungera omedelbart utan problem.
Så här ser den sammansatta akustiska strömbrytaren ut.
Och ytterligare ett foto med ett anslutet batteri och en lysdiod på lasten.
Jag skulle vilja berätta om ett problem som kan uppstå. Kretsen innehåller ett 1,5 kOhm motstånd R8, om du använder en LED som belastning kan du lämna den, om du planerar att installera ett relä, byt sedan ut motståndet med en 2 Ohm. Det borde inte vara några fler problem))
Resultatet blev en billig men mycket effektiv och användbar enhet som definitivt kommer att hitta sin användning i hushållet!))
För att öka sin komfort och förenkla sin dagliga rutin, kommer människor ständigt på nya enheter. Idag ska vi titta på en enhet för fjärrkontroll nyttolast, med hjälp av klappar. En hemgjord bomullsströmbrytare är användbar, till exempel för att tända ljuset i en vestibul eller skafferi, där det vanligtvis orsakar en hel del besvär att hitta rätt strömbrytare. För läsare av webbplatsen kommer vi att berätta i detalj hur man gör en sådan enhet med egna händer, vilka delar som måste förberedas för detta och vilket monteringsschema som ska följas.
Monteringsscheman
Alla bomulls- eller akustiska maskiner förenas av närvaron i kretsen av en mikrofon, som behövs för att spela in ljud. Designen ger också en förstärkare, trigger eller för att styra strömbrytaren.
I denna krets, som arbetar från ett 220V-nätverk, tillförs signalen från elektretmikrofonen till transistorn VT1 för förstärkning, sedan till resistansanpassningsenheten och emitterföljaren på transistorn VT2. Och sedan till komparatorn och triggern, monterad på K561TM2 digitala chip.
En komparator är nödvändig för att skydda omkopplaren från akustiska störningar; den stänger av ljud som är för korta eller långa. Signalen som passerar genom filtret ändrar triggerns tillstånd (på eller av), som i sin tur styr belastningen genom en krafttransistor, relä och tyristor. Det kan vara vilken lampa som helst, till exempel en glödlampa.
Här är ett diagram för att montera en hemmagjord bomullsbrytare med liknande syfte - på en integrerad timer.
För att underlätta att studera kretsen har vi lyft fram huvudkomponenterna på den: en mikrofonförstärkare på en KT3102-transistor, en komparator på ett ne555-chip, en TM561-trigger och en KT3102-transistor, som styr effektreläet.
Inte mindre intressant kommer att vara den oberoende monteringen av ett akustiskt relä på en Arduino-mikrokontroller och färdiga moduler för det, vilket avsevärt kommer att förenkla förståelsen av driftprinciperna för nybörjare och gör att du kan finjustera vissa driftsparametrar.
För att göra en bomullsmaskin med dina egna händer måste du förbereda tre brädor:
- Arduino Nano;
- ljudmodul;
- strömrelämodul (observera att den är 5 volt).
Du behöver också en dator för att ladda ner firmware, en USB-kabel och en 5-volts strömförsörjning (vilken telefonladdare som helst duger). Du måste installera Arduino IDE-programmet på din PC för att flasha mikrokontrollerns firmware. Du kan ladda ner det gratis från den officiella webbplatsen för styrelseutvecklaren.
Genom att kopiera texten i skissen (programmet) och klistra in den i Arduino IDE-fönstret kan du omedelbart flasha kontrollern. Genom att ändra vissa parametrar och skriva om enheten kan du finjustera ditt hemmagjorda ljudrelä för stabil drift. Som vi kan se från diagrammet är fyra ledningar anslutna till styrenheten: två för ström. Den gula ledningen ansluten till stift 13 är för att styra strömreläet. Styrkabeln från mikrofonmodulen ansluten till den analoga ingången A0 på styrenheten är markerad med grönt.
Chipet innehåller 8 analoga ingångar och 14 digitala in-/utgångskontakter. För vårt projekt tog vi A0 och D13, eftersom tillsammans med den lyser LED-lampan på Arduino-kortet, och du kan tydligt se när en signal skickas till relämodulen.
Arduino-skiss för att göra ett ljudrelä:
Genom att ändra x-värdet i raden if(analogRead(Al)>x) ställer vi in känslighetströskeln, vars maximala värde är 1024. Genom att göra ändringar i fördröjningslinjen ändras fördröjningsperioden efter att skissen har exekveras. Detta ställer in beredskapstiden för byte. Dessutom justeras skyddströskeln mot störningar och falsklarm. Dessutom kan mikrofonens känslighet justeras med ett variabelt motstånd på kortet med hjälp av en liten skruvmejsel.
För att testa och konfigurera kretsen tog vi ett kort Arduino UNO, baserad på ATmega238 mikrokontroller. I det här fallet är alla andra modeller också lämpliga, eftersom vi inte använder många brädstift och skissen inte kräver hög prestanda.
Videon nedan visar tydligt en hemgjord bomullsbrytare, som vi monterade enligt det medföljande diagrammet:
Videoinstruktioner
Flera enkla idéer för att göra din egen akustiska ljusströmbrytare visas i videon:
Nu vet du hur man gör en bomullsbrytare med dina egna händer. Vi hoppas att de medföljande monteringsalternativen, enkla diagrammen och videohandledningarna var användbara och intressanta för dig!
Läs även:
