Акустическое реле (схема, монтажная плата)
Акустическое реле (схема, монтажная плата)
Начну с того, какие возможности дает нам акустическое реле, или иначе звуковой выключатель.
С помощью данного устройства, можно выключать приборы на расстоянии с помощью подачи звукового сигнала. Чувствительность настраивается с помощью переменного резистора. Так же вместо выключателя света в комнате, что бы дистанционно выключать или включать свет.
Схема устройства:
Принцип работы:
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.
Плата в формате LAY-скачать:
Монтажная плата звуковое реле.rar
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.
| |||||||||||||||||
На транзисторах это уже легче и проще, увидел схему — она удивительно простая: двухкаскадный усилитель сигнала с микрофона на КТ315 или взять современные транзисторы указанных на схеме. Например 2sc945 обладающие большим усилением. Также можно заменить силовой bd140 на отечественный КТ818. Сначала применил 2 штуки bc547, но позже, протестировав схему с bd140 выяснилось, что он перегорел, тогда заменил на кт818 и все заработало. Питание аккустического реле от 15 В аккумулятора. Микрофон, взял от гарнитуры Nokia. Транзисторы bc547 и кт818, нагрузка — лампа от гирлянд, резисторы ищем чётко по номиналу. Конденсаторы не проблема. Собрал все на картонке для эксперимента.
Устройство, которое мы сейчас будем рассматривать предназначено для оxраны квартиры , офиса, дачи и автомобиля. Называется устройство — высоковольтный электрический ежик!
3 Объяснение цепей звукового переключателя
В посте подробно описаны 3 простые звуковые переключающие схемы реле, которые можно использовать в качестве модуля для любой системы, которая может быть назначена для срабатывания при обнаружении определенного уровня звукового давления. Или просто приложения, такие как голос активирована цепь охранной сигнализации.
1) Circuit Objective
Используя эту базовую конструкцию звукового переключателя, можно очень эффективно переключать систему с помощью звукового импульса не только в роботизированной системе, но и в любой другой домашней автоматизации.
В качестве иллюстрации схему можно использовать как звуковую лампочку, которая зажигает свет на крыльце в ответ на стук в входную дверь.
Этот свет автоматически выключается после некоторой задержки. Необязательная реализация может быть в виде системы защиты безопасности. В этой системе всякий раз, когда злоумышленник пытается взломать входную дверь или украсть вещь, звуковые вибрации, производимые во время ограбления, могут затем зажечь лампочку или подать сигнал тревоги, быстро указывая на то, что кто-то незваный посетил ваш дом.
Схема может работать от любого регулируемого источника питания 5-12 В постоянного тока, если используется реле с соответствующим напряжением катушки.
Демонстрационное видео
Как это работает
Как только цепь переключателя, активируемого звуком, включается, вы можете обнаружить, что реле активируется на короткое время из-за наличия конденсатора C2.
После этого всякий раз, когда вы создаете шум перед микрофоном, реле будет кратковременно активироваться в зависимости от значения C2, а затем выключаться.
Любая нагрузка переменного или постоянного тока, подключенная к контактам реле, будет последовательно включаться и выключаться в ответ на переключение реле.
Должно пройти несколько секунд, чтобы реле выключилось. При необходимости вы можете увеличить или уменьшить период включения реле, изменив uF C2.
Чем больше мкФ, тем дольше период включения, и наоборот. Тем не менее, вы не должны использовать значение, превышающее 47 мкФ.
Резистор смещения R1 становится основной частью, которая определяет, насколько чувствительным может быть микрофон или микрофон. Более низкие значения повысят чувствительность МК и схемы, и наоборот.
Электретный микрофон обычно имеет только один центральный полевой транзистор внутри, для работы которого строго требуется напряжение смещения. Наилучшее возможное значение R1 для эффективного отклика на звуковой или шумовой сигнал может быть определено только путем некоторых практических экспериментов.
Все соответствующие и важные меры предосторожности по электронной защите должны быть реализованы каждый раз, когда нагрузка с питанием от сети переменного тока должна быть подключена к контактам реле.
Список деталей
- R1 = 5K6
- R2 = 47K
- R3 = 3M3
- R4 = 33K
- R5 = 330 Ом
- R6 = 2K2
- CO1 = 0,18
- 7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777. = BC547
- T3 = 2N2907
- D1 = 1N4007
- Реле = напряжение катушки в соответствии с напряжением питания и номинал контактов в соответствии со спецификациями нагрузки
- Микрофон = электретный конденсаторный микрофон.
Области применения
Концепция может использоваться в качестве светодиодного освещения, активируемого вибрацией, для систем звукозаписи. Он также может использоваться в качестве схемы освещения ночной спальни со звуковым переключением 9.
0003
2) Звуковой переключатель с настраиваемой звуковой частотой
Следующий ниже проект объясняет простую и точную систему дистанционного управления с помощью звуковой вибрации, которая будет работать на определенной звуковой частоте. Поэтому он абсолютно надежен, поскольку ему не будут мешать другие нежелательные звуки или шумы.
Идею предложил г-н Шарой Альхасн.
Схема звукового датчика
На рисунке показана схема звукового датчика, который можно эффективно преобразовать в пульт дистанционного управления, запускаемый с помощью трубки звукового генератора.
Мы уже многое узнали об этом замечательном частотном декодере LM567 IC . Микросхема зафиксируется на любой частоте, которая подается на ее вход и которая точно соответствует частоте, установленной на ее выводах 5 и 6 через соответствующие компоненты R/C.
Формулу для определения частоты фиксации на выводах 5/6 можно рассчитать по следующей формуле:
F = 1 / R3xC2 ,
, где C в фарадах, R в Омах, а F в Гц.
Здесь установлено около 2 кГц.
Контакт 3 является входом микросхемы, которая отслеживает, реагирует и фиксирует частоту, которая может достигать значения 2 кГц.
Как только микросхема обнаруживает это, она формирует нулевую логику или мгновенный низкий уровень на своем выходе 8.
Этот низкий уровень на контакте 8 сохраняется до тех пор, пока частота на входном контакте остается активной, и становится высоким, как только он удаляется.
Принципиальная схема
В обсуждаемой схеме дистанционного управления, запускаемой по звуку, микроконтроллер настроен на контакте 3 микросхемы.
Внешняя согласующая частота (2 кГц) в виде слышимого звука или свиста направляется на микрофон так, чтобы звук попадал прямо в микрофон.
Микрофон преобразует звук в электрические импульсы, соответствующие принимаемой частоте на соответствующем входном контакте микросхемы.
IC немедленно подтверждает совпадающие данные и возвращает выход в низкий уровень для необходимых действий.
Выход может быть напрямую связан с реле, если требуется только мгновенное переключение или только на время активности входа.
Для включения/выключения можно настроить схему FLIP-FLOP .
Цепь звукового дистанционного передатчикаСледующая схема может быть использована для генерации слышимой частоты для вышеописанной схемы звукового удаленного приемника.
Схема основана на простой концепции AMV с использованием нескольких обычных транзисторов и некоторых других пассивных частей.
Частота этой цепи передатчика должна быть сначала установлена на частоту согласования приемников, которая рассчитывается как 2 кГц. Это можно сделать, соответствующим образом отрегулировав предустановку 47k и одновременно отслеживая отклик приемника на фиксацию.
Применения
Описанный выше проект, использующий надежную уникальную частоту для срабатывания звука, может быть специально предназначен для удаленных замков в автомобилях, дверей домов или сейфов для ювелирных магазинов, входов в офисы и т.
д. Давно узнали о приложении ВКЛ/ВЫКЛ с использованием генерации шума, теперь давайте посмотрим, как то же самое можно использовать для запуска тревоги при обнаружении шума или звука.
Простая схема звуковой сигнализации представляет собой устройство, которое используется для включения сигнализации при обнаружении звуковой вибрации. Чувствительность устройства устанавливается снаружи в соответствии с требованиями пользователя.
Схема, обсуждаемая в этой статье, может быть реализована для вышеуказанной цели или просто как защитное устройство для обнаружения вторжения. Например, его можно установить в автомобиле для обнаружения возможного вторжения или взлома.
Глядя на принципиальную схему, мы видим, что в схеме используются только транзисторы, и поэтому даже новичку-любителю становится очень легко понять и собрать систему дома.
Как это работает
В основном вся схема состоит из двух небольших усилителей сигнала, соединенных последовательно для удвоения мощности считывания.
T1, T2 вместе с соответствующими резисторами становится первым каскадом усилителя малого сигнала.
Использование резистора 100K между эмиттером T2 и базой T1 играет важную роль в обеспечении очень стабильной работы усилительного каскада благодаря контуру обратной связи, соединяющему выход и вход каскада.
Вход T2 подключен к элементу пьезопреобразователя, который здесь используется как датчик.
Звуковые сигналы, попадающие на поверхность пьезопреобразователя, эффективно преобразуются в мельчайшие электрические импульсы, которые усиливаются усилителями, состоящими из Т1 и Т2, до определенного более высокого уровня.
Этот усиленный сигнал, который становится доступным на коллекторе T2, подается на базу PNP-транзистора с высоким коэффициентом усиления T3 через конденсатор связи 47 мкФ.
T3 дополнительно усиливает сигналы до еще более высокого уровня.
Однако сигналы все еще недостаточно сильны и не обнаруживают мельчайших звуковых колебаний, которые, вероятно, могут излучаться физическими контактами человека с конкретным телом.
Следующий каскад, который является копией первого каскада, состоит из транзисторов T4 и T5.
Усиленные сигналы, генерируемые на коллекторе T3, далее подаются на вышеуказанный каскад для окончательной обработки.
T4 и T5 обеспечивают усиление сигналов до требуемых пределов в соответствии с ожиданиями устройств.
Если пьезоэлемент прикреплен, например, к двери, то даже легкий стук в дверь будет легко обнаружен, и активируется сигнализация, подключенная к T5.
Конденсатор 10 мкФ на предустановке 10K удерживает сигнал тревоги в течение нескольких секунд, его значение может быть увеличено для увеличения вышеуказанной задержки звука сигнала.
Обсуждаемая схема звуковой сигнализации будет работать с любым источником питания от 6 до 12, однако, если сигнал тревоги мощный, может потребоваться соответствующий ток.
Предустановка может использоваться для настройки чувствительности схемы.
Принципиальная схема
В качестве датчика лучше всего подойдет 27-мм пьезопреобразователь, изображение этого устройства показано на следующем рисунке: реагируют на звуковые вибрации и поэтому могут быть установлены под ковриками или закреплены на дверях в качестве блоков сигнализации безопасности.
Всякий раз, когда злоумышленник или вор пытается проникнуть в помещение, наступив на коврик или открыв дверь, звук активирует сигнал тревоги, позволяя пользователю и соседним людям получить предупреждение о взломе.
Простое акустическое реле. Конструктивные особенности и схема подключения ватного выключателя Схема акустического реле своими руками
Чтобы повысить свой комфорт и упростить повседневную жизнь, люди постоянно придумывают новые устройства. Сегодня мы рассмотрим устройство для дистанционного управления полезной нагрузкой с помощью хлопков. Самодельный ватный выключатель пригодится, например, для включения света в тамбуре или кладовой, где обычно найти нужный выключатель доставляет массу неудобств. Для читателей сайта мы подробно расскажем, как сделать такое устройство своими руками, какие детали для этого нужно подготовить и как его собрать.
Схемы сборки
Все ватные или акустические машинки объединяет наличие в схеме микрофона, который нужен для регистрации звука.
В этой схеме, работающей от сети 220В, сигнал с электретного микрофона подается на транзистор VT1 для усиления, затем на узел согласования сопротивлений и эмиттерный повторитель на транзисторе VT2. А затем к компаратору и триггеру, собранным на цифровой микросхеме К561ТМ2.
Компаратор необходим для защиты переключателя от акустических помех, отсекает слишком короткие или длинные звуки. Сигнал, прошедший через фильтр, меняет состояние триггера (включен или выключен), а тот, в свою очередь, управляет нагрузкой через силовой транзистор, реле и тиристор. В качестве него может выступать любая лампа, например, лампа накаливания.
Вот схема сборки самодельного хлопкового переключателя интегрального таймера аналогичного назначения.
Для удобства изучения схемы мы выделили на ней основные узлы: микрофонный усилитель на транзисторе КТ3102, компаратор на микросхеме не555, триггер ТМ561 и транзистор КТ3102, управляющий силовым реле.
Не менее интересной будет самостоятельная сборка акустического реле на микроконтроллере Arduino и готовых модулей для него, что значительно упростит новичкам понимание принципов работы и позволит более тонко настроить некоторые из них. рабочие параметры.
Для изготовления хлопкопрядильной машины своими руками необходимо подготовить три платы:
- Arduino Nano; звуковой модуль
- ; Модуль силового реле
- (обратите внимание, что он на 5 вольт).
Также потребуется компьютер для загрузки прошивки, кабель USB, блок питания 5 Вольт (подойдет любое зарядное устройство для телефона). Вам необходимо установить программу Arduino IDE на свой компьютер, чтобы прошить микроконтроллер. Скачать его можно бесплатно с официального сайта разработчика платы.
Скопировав текст скетча (программы) и вставив его в окно Arduino IDE, можно сразу прошить контроллер. Изменив некоторые параметры и переписав устройство, можно подстроить под себя самодельное звуковое реле для стабильной работы.
Как видно из схемы, к контроллеру подключено четыре провода: два на питание. Желтый провод, подключенный к контакту 13, управляет силовым реле. Зеленый — это управляющий провод от модуля микрофона, подключенный к аналоговому входу А0 контроллера.
Микросхема содержит 8 аналоговых входов и 14 цифровых контактов ввода-вывода. Для нашего проекта мы взяли A0 и D13, так как вместе с ним загорается светодиод на плате Arduino, и хорошо видно, когда на модуль реле подается сигнал.
Скетч Arduino для изготовления звукового реле:
Изменяя значение x в строке if (analogRead(Al)>x), мы устанавливаем порог чувствительности, максимальное значение которого равно 1024. Внося изменения в линия задержки, интервал задержки после выполнения скетча изменен. Это устанавливает время готовности к переключению. Кроме того, регулируется защитный порог от помех и ложных срабатываний. Кроме того, чувствительность микрофона можно регулировать переменным резистором на плате с помощью маленькой отвертки.
Для проверки и настройки схемы мы взяли плату Arduino UNO, на базе микроконтроллера ATmega238. При этом подойдут любые другие модели, так как мы не используем много выводов платы, а скетч не требует высокой производительности.
На видео ниже наглядно показан самодельный ватный выключатель, который мы собрали по предоставленной схеме:
Видеоинструкция
Несколько простых идей по изготовлению акустического выключателя света своими руками представлены в видео:
Теперь вы знаете, как сделать переключатель из хлопка своими руками. Надеемся, что предоставленные варианты сборки, простые схемы и видеоуроки были для вас полезными и интересными!
Читайте также:
В настоящее время становится популярным дистанционное управление освещением. Для этого можно использовать звуковой или хлопковый переключатель. Если звук достаточно сильный, равный по силе хлопку в ладоши, включается или выключается свет. Если раньше подобные электрические схемы собирали радиолюбители, то теперь устройство можно купить во многих магазинах электротоваров.
Хлопковый переключатель Модель
Схемы подключенияСамое простое устройство, которое делается своими руками, работает от микрофона, с усилением сигнала в несколько раз. Одна из таких схем показана на рисунке ниже. Все компоненты легкодоступны.
Схема работы хлопкового переключателя
Усилитель состоит из двух транзисторов (КТ315). Сигнал с микрофона (М) проходит через них, усиливается и поступает на базу мощного транзистора (КТ 818). Он управляет реле (Rel1), которое замыкает или размыкает свой контакт в цепи питания лампы или другой нагрузки: кондиционера, вентилятора и т.п. Чувствительность устройства составляет 4-5 м, что достаточно для бытовых помещений. Звук, подаваемый периодически, попеременно обеспечивает подключение и отключение нагрузки от сети.
Схема одна из самых простых, тем более что микрофон можно взять от старого магнитофона или телефона. Обычно используется электретный микрофон. Одна клемма подключена к корпусу (минус).
Легко позвонить и найти его. Потребляемая мощность устройства незначительна, а подаваемое напряжение составляет 3,5-16 В.
Вместо реле можно подключить маломощную светодиодную лампу, которая будет основной нагрузкой. Тогда в схеме не будет механических частей, а ее надежность повысится. Лампочка вполне подойдет для ночника, освещения хозяйственного помещения, а также помещения, где ночью сложно ориентироваться, а главный выключатель найти сложно.
Показанный автоматический выключатель слишком прост. Более совершенный и надежный прибор на тринисторах можно собрать своими руками.
Схема подключения хлопкового переключателя на тринисторы
Основа триггера из тринисторов (V2), (V3) и транзисторного переключателя (V4). Триггер подключен к делителю напряжения из микрофона (В1) и резистора (R8). Ключ управляет лампой (h2). Питание триггера осуществляется через диод (V9) и резисторы (R9), (R10). Напряжение выравнивается с помощью конденсатора (С7) и стабилитрона (V1).
Стабильное состояние триггера будет, когда один из SCR включен, а другой выключен. При подаче звукового сигнала с микрофона на делителе напряжения появляется импульс, который переводит триггер в другое состояние. В этом случае лампа будет либо включаться, либо выключаться.
Мощность нагрузки коммутатора около 100 Вт. При необходимости ее увеличения диоды (V5-V8) мостовой схемы берутся более мощные, а на радиаторы устанавливаются тринисторы.
Лестничное освещениеДля межэтажного освещения целесообразно использовать акустический датчик с фотореле.
Схема переключателя, совмещенного с фотодатчиком
Фотодиод (VD1) образует с резистором (R2) делитель напряжения, который образует с ним делитель напряжения и позволяет регулировать чувствительность датчика. Если фотодатчик не нужен, выключите его, установив резистор (R2) на минимум.
Схема выполнена на базе микросхемы К176ЛА7, элементы которой D1.1-D1.4. D1.1 и D1.2 предназначены для устранения дребезга переключателя света при пороговых значениях освещенности.
Звуковой сигнал улавливается электретным микрофоном и преобразуется в электрический. Затем он усиливается биполярными транзисторами и подается на логические элементы (D1.3) и (D1.4), генерируя импульс длительностью около 10 секунд. В это время лампа (La1) остается включенной. В дневное время лампа выключается управляющим сигналом, поступающим с выхода (4) элемента (D1.2).
Автоматический программный переключательВыключатель используется для плавного включения света от сигнала аналогового микрофона на заданное время.
Схема работы плавного акустического переключателя
Звук поступает в микрофон, преобразуется в электрический сигнал и усиливается при прохождении через операционный усилитель (DA1.1), заряжающий конденсатор (С6). Когда заряд становится больше, чем на емкости (С7), компаратор (DA1.2) переключается, и на его выходе вместо нуля появляется сигнал логической единицы. В результате запускается генератор на транзисторе (VT1), он подает импульсы, открывающие симистор (VS1), через который питается лампа (EL1).
Через определенное время напряжение на конденсаторе уменьшится. При его уменьшении на симистор поступают управляющие импульсы с возрастающей фазовой задержкой, в результате чего лампа плавно выключается.
Выбрав номиналы (С6) и (R5), можно включить лампу на срок до 3 минут.
Производители Хлопковый переключатель «Экосвет»Удешевление электроники делает нецелесообразным изготовление акустических выключателей света своими руками. Выключатель «Экосвет» работает со всеми типами ламп 220 В. Технические характеристики:
Устройство крепится саморезами за фиксирующие проушины. Принцип работы заключается в том, чтобы включать и выключать нагрузку по одному хлопку за раз. Выключатель не должен располагаться в помещениях, где могут присутствовать посторонние звуки.
Допускаются ложные срабатывания, хотя в основном это хлопки.
«Экосвет» подключается к сети 220 В по схеме подключения плавного акустического выключателя, представленной на рисунке выше. Видно, что он подключен к обычному выключателю, который нужен для того, чтобы обесточить цепь и вывести ее из строя.
Схема хлопкового переключателя «Экосвет»
Переключатель «хлопки» Современная модель переключателя «Хлопки» — одна из новых разработок, где звук обрабатывается микропроцессором. Устройство настроено на несколько хлопков и не реагирует на другие посторонние звуки. При этом обязательным условием включения или выключения света является подача сигналов подряд. В одной комнате можно установить несколько таких выключателей, реагирующих на определенное количество хлопков. Для этого на электронной плате устройства необходимо установить перемычку в определенное положение. Таким образом, подавая необходимое количество равномерно следующих друг за другом сигналов, можно управлять несколькими устройствами, например, источниками света, вентилятором, увлажнителем воздуха, музыкальным центром и другими.
Открывающиеся жалюзи с электроприводом произведут впечатление на гостей. Устройство управления имеет размеры спичечного коробка и легко прячется в корпусе устройства или в гнезде выключателя. Версия «Claps Plug» легко адаптируется к любому бытовому прибору с электрическим шнуром, который будет включаться по звуку.
Ватный переключатель «Claps Plug»
Это срабатывание лучше защищает от посторонних шумов… Этим модель отличается от акустического переключателя. Лампы могут быть любые. По сравнению с предыдущей моделью цена устройства намного выше (2450 рублей).
Если хлопковый переключатель обеспечивает плавное переключение нагрузки, то с люминесцентными лампами не сработает. С ними можно использовать переключатель «Хлопки».
Принцип работы. ВидеоО принципе работы и схеме устройства хлопкового переключателя вы можете узнать из видео ниже.
При установке и регулировке хлопкового переключателя света необходимо соблюдать меры предосторожности, связанные с электробезопасностью.
После установки нужно установить необходимую чувствительность. Устройства надежно работают в помещениях, где нет посторонних звуков. Также можно предусмотреть переход на работу от обычного выключателя.
Акустический выключатель — очень полезный предмет домашнего обихода. Такое устройство добавит уюта и творчества в ваш дом. С его помощью вы можете включать и выключать свет или использовать его для других устройств, таких как электрический чайник или вентилятор.
Такой выключатель найдет применение в ситуации, когда человеку нужен свет, но он ограничен в возможностях. Достаточно будет хлопнуть в ладоши и включится освещение. Их еще называют датчиками хлопка.
Принцип работы акустических выключателей заключается в использовании микрофона с регулируемой чувствительностью. Микрофон включается или выключается при обнаружении звука.
Недостатки акустических датчиков
Недостатки этих датчиков вытекают непосредственно из того, на что они реагируют — на звук.
Избирательность микрофона очень высока и идет разработка акустических световых выключателей, так что современные датчики очень точно реагируют на заданный звук. Но для того, чтобы произвести этот звук, вам нужно знать, какой именно, и этот звук всегда будет сигналом включения или выключения.
Вторым существенным недостатком является зона чувствительности. Для комнаты с большими размерами придется достаточно громко хлопать, или подходить поближе.
А если увеличить чувствительность, датчик может реагировать на аналогичные сигналы из соседней комнаты.
Простейшая схема акустического выключателя
Простейшая эффективная схема акустического выключателя может быть собрана любым желающим и имеющим время. Такой выключатель можно использовать для разных целей, например, для включения и выключения освещения в комнате с помощью хлопка, такой же принцип работы и управления любой техникой. В общем, этот акустический выключатель очень полезная вещь в бытовом использовании.
Этот датчик позволяет одним хлопком включать и выключать силовые цепи. Такое устройство можно использовать для включения света.
Довольно чувствителен, за счет наличия двойного усилителя на маломощных транзисторах. Хорошо реагирует на хлопок с расстояния пяти метров от микрофона.
Необходимые детали для сборки
Для сборки акустического выключателя своими руками необходимо взять следующие детали:
- Резисторы (R1-10к, R2-1М, R3-22к, R4-270к, R5-2к, R6-1,8к, R7-330 Ом, R8-1,5к)
- Транзисторы (ВТ1-КТ315, ВТ2-КТ315, ВТ3-3107)
- Конденсаторы (С1-3200пф, С2-1мкФ×10в)
- Диоды VD1
- Разное: M1 — электретный микрофон, HL1 — светодиод или реле, клеммная колодка.
Устройство акустического переключателя
Микрофонный усилитель собран на двух биполярных транзисторах серии КТ 315. Для повышения чувствительности микрофона можно использовать транзисторы типа КТ 368 или их импортные аналоги (СС 9018).
Силовая часть схемы — мощный транзистор КТ 818, управляющий нагрузкой. Если вы хотите управлять большой нагрузкой, можно использовать реле с напряжением питания от 3,5 до 15 вольт.
При управлении нагрузками мощностью до 12 вольт реле можно убрать из цепи и вместо него подключить нагрузку. Если вам нужно управлять нагрузками с питанием от сети, то реле вам обязательно понадобится. Во время хлопка микрофон принимает волну, и подает ее на усилитель мощности, они по очереди усиливают сигнал, полученный от микрофона.
На базу ключа поступает уже усиленный сигнал, его значение позволяет работать транзистору, и в этот момент переход транзистора открывается и проводит ток. Он питает подключенную нагрузку или реле. Когда хлопок повторяется, генерация отключается и реле обесточивается.
Инструкция по изготовлению акустического выключателя
Для начала необходимо изготовить печатную плату.
В печатной плате имеются специальные отверстия для диода VD1. Диод нужен для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы хотите подключить к выключателю легкую нагрузку, вы можете заменить его перемычкой.
После изготовления доски нужно просверлить отверстия и вспахать ее. Далее вскрываем пломбу в программе sprint-layout 6.0 и в соответствии с расположением деталей припаиваем их на место.
Внимание!
Взглянув на фото готового акустического выключателя, мы видим компактный датчик, который легко установить. Представляет собой небольшую плату с припаянными частями.
При сборке необходимо соблюдать все номиналы деталей, даже небольшой наклон может привести к неисправности выключателя. Устройство реагирует не только на хлопки, но и на любой низкочастотный шум.
Питание осуществляется от источника постоянного тока напряжением от 5 до 12 вольт. Обязательно от стабилизированных источников постоянного напряжения, при использовании импульсных источников питания устройство может не работать.
Для того, чтобы сделать акустический выключатель своими руками, нужны детали, их можно приобрести в любом радиомагазине, они доступны и недороги.
Можно использовать детали, выпаянные из старых плат. Схема очень проста, и даже люди, мало знакомые с радиоэлектроникой, по этой схеме смогут собрать это устройство.
Фото акустического выключателя
Внимание!
Примечание!
Схема этого акустического выключателя была найдена на одном из буржуйских сайтов. После проверки стало понятно что схема не рабочая, после недолгих экспериментов и переделки схемы — о чудо! это сработало!
Почти все номиналы используемых компонентов были изменены, чтобы сделать схему более доступной для начинающих радиолюбителей, и в итоге получилось вот что.
Пожалуй, это одна простая схема из всех, что могут существовать, в ней используется минимальное количество компонентов, доступных каждому. В результате переделки использовались детали отечественного производства, что значительно облегчает выбор. Микрофон взят от китайского магнитофона, можно и отечественные, например из сосны.
Микрофонный усилитель собран на двух транзисторах КТ315, но для повышения чувствительности микрофона желательно использовать транзисторы типа КТ368 или его импортные аналоги, в общем транзисторы не критичны.
Силовая часть схемы — мощный биполярный транзистор, управляющий нагрузкой, а для управления большими нагрузками применено реле (12-24 или 220 вольт).
Сигнал с микрофона усиливается и подается на основание мощного ключа, переход открывается и именно в этот момент срабатывает реле, микрофон реагирует на громкие звуки (например, хлопок), чувствительность такой схемы составляет 4-5 метров. При втором хлопке цепь автоматически отключается, следовательно, прекращается подача тока на нагрузку.
Электролитические конденсаторы, напряжение не столь важно, можно использовать соответствующие конденсаторы с напряжением 10, 16, 25, 50 вольт.
Диапазон питающих напряжений также достаточно широк — от 3,5 до 14-16 вольт, потребление тока в режиме холостого хода (при выключенной схеме) практически равно нулю. Схему можно собрать как на макетной плате, так и на поверхностном монтаже, номиналы деталей не критичны и могут отклоняться в ту или иную сторону на 20%, но старайтесь не заменять емкости используемых конденсаторов, т.к. параметры получаются с конденсаторами, указанными на схеме.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Записка | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Биполярный транзистор | КТ315А | 2 | В блокнот | |||
| Биполярный транзистор | КТ818А | 1 | В блокнот | |||
| Выпрямительный диод | 1N4007 | 1 | В блокнот | |||
| Электролитический конденсатор | 1 мкФ | 2 | 10-50 В | В блокнот | ||
| Резистор | 10 кОм | 2 | В блокнот | |||
| Резистор | 3 МОм | 1 | В блокнот | |||
| Резистор | 48 кОм | 1 | В блокнот | |||
| Резистор | 1,8 кОм | 1 | В блокнот | |||
| Резистор |
На рисунке показана схема акустического реле, которое я сделал.
Эта схема ранее нигде не публиковалась. Особенностью конструкции является использование угольного микрофона. Такие микрофоны применяются в телефонах, в которых отсутствуют усилители передачи и приема (ТА-68, ТАН-70, ТАИ-43 и др.). Амплитуда электрических колебаний микрофона достаточна для связи на десятки километров без использования усилителей. Он также обладает невероятной чувствительностью. Недостатком является узкая полоса частот звукового спектра. Но в нашем случае это плюс, так как отсекаются лишние звуки и помехи.
Работа цепи. Когда вы хлопаете или щелкаете, угольный порошок в микрофоне перемещается и меняет свое сопротивление. При этом в точке соединения ограничительного резистора R1 и микрофона появляется переменная составляющая, которая через разделительный конденсатор С1 поступает на базу транзистора Т 1 . Транзистор Т1 является усилителем как переменного, так и постоянного напряжения. С помощью резистора R2 транзистор Т1 находится в приоткрытом состоянии. Поступающая на базу переменная составляющая усиливается транзистором и с коллектора через конденсатор С2 поступает на выпрямитель-удвоитель, собранный на элементах DD1, DD2, С3.
На конденсаторе С3 накапливается удвоенное постоянное напряжение, которое разряжается по цепи: минус конденсатора, резистор R1, база-эмиттер Т1, плюс конденсатор. При этом транзистор лавинообразно открывается, срабатывает реле Р1, его контакты замыкаются на время звукового сигнала. При настройке работы схемы иногда выясняется, что ее чувствительность слишком высока, она срабатывает от проезжающих по улице автомобилей или от взмаха руки возле микрофона. Все зависит от типа используемого реле. Схему можно загрубить, включив переменный резистор последовательно с конденсатором С1. Для переключения нагрузки (лампочки) с помощью хлопков необходимо дополнить схему триггером. Схема такого триггера на поляризованном реле показана на рисунке 2 — ранее нигде не печаталась.
При подаче звукового сигнала (хлоп, щелчок) контакты реле КР1 временно замыкаются. Переменное напряжение 220 В через лампу Л1, диод Д1 подается с положительным полупериодом на конец второй обмотки реле РП-4 вывод 8, начало обмотки вывод 7, токоограничительный резистор R1, конденсатор С1, замкнутые контакты реле КР1, клемма 220В.
Зарядный ток конденсатора С1 переключает якорь реле влево по схеме, лампочка L1 загорается, а лампочка L2 гаснет, диод D1 запирается контактами реле, а диод D2 отпирается и готов для операции. При поступлении очередного звукового сигнала контакты реле Р1 КП1 замыкаются. Напряжение 220 В через лампу Л2 и диод Д2 подается плюсом на начало первой обмотки, контакт 5, с выхода обмотки контакт 6 идет на резистор R1 и перезаряжает конденсатор С1. Поляризованное реле переключает якорь на правый контакт. Диод D2 заблокирован, а D1 готов к следующему циклу. Лампа L1 гаснет и загорается лампа L2. Таким образом, при поступлении звуковых сигналов происходит поочередное переключение нагрузки. Чтобы триггер выполнял функцию включения и выключения только одной лампочки, нужно исключить из схемы одну из лампочек, а вместо нее включить последовательную цепочку из конденсатора 0,33мкф х 300 В и конденсатора 5 Резистор –10 кОм, 2 Вт. При настройке триггера необходимо отрегулировать якорь поляризованного реле так, чтобы он хорошо переключался и надежно фиксировался в правом или левом положении.