Выключатель света по звуку

0
1

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

В интернете присутствует довольно большое количество различных схем выключателей, которые срабатывают не от механического усилия, а от действия звука. Их принцип работы чаще всего достаточно прост — переключение происходит от громкого одиночного звука, например, от хлопка в ладоши, нагрузка, например, осветительный прибор, включается. Следующий хлопок — снова переключение и нагрузка уже выключается. Самым очевидным недостатком такой системы является возможность постоянных ложных срабатываний — к ним может привести, например, лай собаки, сигнал автомобиля за окном, какая-нибудь упавшая с полки вещь. Некоторые энтузиасты создают с помощью микроконтроллером довольно сложные системы звукового включения/отключения, например, на основе детектирования нескольких повторяющихся с определённым интервалом звуков, издать которые может только человек с явным намерением. Также активно ведётся разработка устройств, которые распознавали бы речь человека, отдельные слов — но такие системы на данный момент достаточно «сыры» и неудобны в использовании.

Среди радиолюбителей пользуются популярностью довольно простые схемы, построенные всего на 2-3 транзисторах, они также имеет место быть, но зачастую не позволяют даже настраивать порог и срабатывают от любого малейшего шороха. Представленная же в этой статье схема будет являться чем-то средним — она не содержит каких-то сложных алгоритмов, т.е. не использует микроконтроллеры, но в то же время обладают регулируемым порогом срабатывания, который можно установить на желаемый уровень, тем самым по-максимуму убрав ложные срабатывания. Например, как утверждает автор, данная схема не реагирует на работающий рядом телевизор, но срабатывает от хлопка.

В качестве чувствительного элемента используется электретный микрофон, во многих схема таких выключателей используются пьезоэлементы, они также имеет два вывода, однако работать в данной схеме не будут. Микрофон можно использовать практически любой подбирать по максимальной чувствительности вовсе не обязательно, ведь главное «слышать» громкие звуки и хлопки. Каждый электретный микрофон имеет два вывода, плюс и минус, и хоть полярность на схеме не обозначена, её нужно соблюдать — минус микрофона соединяется с минусом схемы. Резисторы R1 и R2 служат для питания микрофона, конденсатор С1 служит для дополнительной фильтрации питания в этой цепи, это положительно сказывается на ложных срабатываниях.

Микрофон улавливает все звуки вокруг себя и преобразует их в электрические колебания, которые снимаются с его положительного контакта и подаются на разделительный конденсатор С2, который отсекает постоянную составляющую сигнала. Сигнал, снятый напрямую с микрофона ещё слишком слаб, чтобы его можно было как-то использовать, поэтому в схеме стоит усилительный каскад на транзисторе VT1, который увеличивает амплитуду сигнала. Использовать здесь можно любой транзистор небольшой мощности, например, КТ315, BC457 — они найдутся в запасе у любого радиолюбителя. В коллекторе транзистора стоит подстроечный резистор R4, который нужен для настройки чувствительности — он регулирует, какая амплитуда будет у сигнала на выходе с этого каскада. Использовать здесь можно любой подстроечный или переменный резистор с сопротивлением 2-5 кОм. Через ещё один разделительный конденсатор усиленный и отрегулированный по амплитуде сигнал подаётся на вход микросхемы, которая преобразует аналоговый сигнал с микрофона в прямоугольные импульсы, для дальнейшего детектирования. Используется здесь микросхема КР1006ВИ1, её более узнаваемый импортный аналог — таймер NE555, встречается такая микросхема на каждом углу и также должна быть в запасе у радиолюбителя. 3 вывод этой микросхемы является выходом, с него обработанный сигнал попадает на микросхему-триггер — она имеет два стабильных состояния, логический 0 и логическая 1, соответственно нагрузка включена, нагрузка выключена. С 1 вывода этой микросхемы снимается готовый сигнал, который через резистор поступает на базу транзистора, управляющего реле. Реле используется для того, чтобы схема могла коммутировать какие-либо мощные электроприборы, работающие от сетевого напряжения, например, различные лампочки, гирлянды.

Если планируется использовать схему без коммутации каких-либо приборов, вместо реле можно подключать, например, несколько светодиодов — они будут загораться и гаснуть. В качестве транзистора VT2 можно применить те же маломощные BC547, КТ315, но если обмотка реле потребляет ток более 100 мА, следует применить более мощный транзистор, например, BD139, рассчитанный на ток 1,5А, либо его аналоги. Светодиод HL1 служит для индикации состояния выключателя, если нагрузка включена, то и светодиод на схеме будет светится. Диод VD1 защищает транзистор от выбросов самоиндукции обмотки реле. Реле в данном случае можно использовать практически любое на 9-12В, подойдут автомобильные. Обратите внимание на мощность переключающих контактов реле — они должны быть рассчитаны на мощность подключаемой нагрузки.

Выполняется схема на печатной плате, скачать её можно в конце статьи в архиве, файл с платой открывается в программе Sprint Layout — в ней же её можно подкорректировать под собственные нужды. Плата имеет не самые маленькие габариты, так как и схема состоит из достаточного большого количества элементов — если есть необходимость сделать плату миниатюрной, чтобы встроить куда-нибудь, следует выполнить её на элементах поверхностного монтажа, в этом случае размер платы может быть в 3-4 раза меньше исходного.

Выполняется плата методом ЛУТ, то есть рисунок печатается на лазерном принтере на специальной термотрансферной бумаге, а затем с помощью нагрева утюгом переводится на зачищенную поверхность текстолита. Плата травится, лишняя медь уходит с текстолита, остаются только токопроводящие дорожки — после этого этапа можно сверлить отверстия под детали и собирать схему, плата разведена просторно, поэтому проблем возникнуть не должно. Микрофон можно установить прямо на плату, а можно и вывести на проводах, но в этом случае их длина не должна превышать 10-15 см, иначе будет сильное влияние наводок. Резистор для подстройки чувствительности также можно установить прямо на плате, а можно вывести на проводах в виде потенциометра, но, как правило, это не требуется, ведь настройка производится всего один раз. Плата предусматривает установку реле, при этом в виде 3-х контактных площадок выводятся переключающие контакты, к которым уже подключается какая угодно нагрузка.

Напряжение питания схемы составляет 9-12В, ток потребления самой схемы небольшой, основным потребителем будет являться обмотка реле. Таким образом, если схема используется без реле, ток потребления не будет превышать 30-40 мА, реле же дополнительно может потреблять 30-200 мА. В качестве источника питания можно применить практически любой сетевой адаптер на нужное напряжение, они очень часто идут в комплекте к бытовой технике и остаются неиспользуемые, либо можно использовать обычный сетевой трансформатор с выпрямителем — стабилизировать напряжение не обязательно. Для проверки работоспособности схемы можно использовать и батарейку крону, но как постоянный источник питания в данному случае она будет непригодна.

Схему можно поместить в подходящий по размерам корпус, который защитит плату от внешнего воздействия. Корпус можно сделать практически из любых подручных материалов, например, автор использовал в качестве стенок ненужные полки от холодильника, вырезав их по размеру и склеив клеем, а затем покрасив в серый цвет краской из баллончика. При установке платы в корпус следует помнить о микрофоне — если он останется внутри, чувствительность резко снизится и её можно не хватить, поэтому автор вывел микрофон через отверстие на стенку корпуса, рядом расположив регулятор чувствительности. Удачной сборки!

svet_po_khlopku-1.rar

[11,33 Kb] (скачиваний: 13)

Источник (Source)

Подборки: Выключатель Схема Плата Микросхема Транзистор Электроника Включение по звуку

Источник: usamodelkina.ru