Pk-vtk.ru

Электро освещение
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Акустический выключатель на микроконтроллере

Акустический выключатель на микроконтроллере

Возникла необходимость в тамбуре сделать автоматический выключатель. Рядом живут злые соседи, которые экономят электричество, постоянно выключая лампочку 25Вт и при этом постоянно ругаясь. Это очень опасно, так как может распугать всех миролюбивых котов в округе. К тому же, сам процесс ужасен: открываешь одну дверь, нащупываешь на стене выключатель, закрываешь, открываешь другую дверь, потом выключаешь свет. Поэтому было решено модифицировать сам выключатель. Нет, не изменить схему подключения лампы, а именно заменить сам выключатель на что-то умное и доброе. Умное — значит, придется задействовать микроконтроллер. Микроконтроллер должен чем-то питаться, а вот тут главная проблема — если выключатель замкнется, то на нем не останется напряжения. Вторая проблема — необходимо плавно изменять яркость освещения и постоянно следить за фазой в сети, даже при включенной нагрузке. При плохом контакте в патроне, могут "выпадать" целые периоды в сети.

В данной конструкции применен блок питания с режимом отсечки и цифровая PLL, которая постоянно следит за фазой и управляет нагрузкой в не зависимости от помех. Точность определения фазы — менее 1% ошибки. В устройстве присутствует быстродействующая (время срабатывания меньше 100мкс) токовая защита от замыкания в нагрузке.

Управляется выключатель акустическим датчиком. Можно применить любой тип датчика, так как блок питания может обеспечить ток пару десятков миллиампер. Алгоритм работы устройства следующий. Постоянно происходит захват фазы. Как только рядом с устройством будет мяуканье шум определенного уровня (определяется R7) и длительности (определяется C10), в течение 1 секунды плавно включится лампа. Через 40 секунд она плавно погаснет. Если дикое мяуканье звуки будут продолжаться после 10-й секунды — время горения лампы будет каждый раз продлеваться. Если произойдет замыкание в цепи нагрузки — свет мгновенно отключиться. Выключатель проверен с лампами мощностью от 40 до 150 Вт.

Читайте так же:
Конечный выключатель для крана шарового

Диодный мост можно применить на 4А 1000 вольт и вместо 2sk2996 можно использовать 2sk2545. Сопротивление R16 определяет уровень срабатывания токовой защиты. Мгновенное напряжение на нем не должно превышать уровень в 1,1 вольта. Есть тонкости в настройке блока питания. Необходимо выставить R2 на максимальное сопротивление, включить без микроконтроллера в сеть и медленно уменьшать R2, пока напряжение на конденсаторе С2 не станет 15-17 вольт. Примерная себестоимость устройства — около 7$.

Хлопковый выключатель — схема очередного акустического выключателя — является забавным проектом для начинающих радиолюбителей. Устройство позволяет по звуку хлопка включать и выключать различные электрические приборы, в том числе и свет. На данной статье рассмотрим работу схемы (дистанционного выключателя света), реагирующая на двойной хлопок.

В звуковом выключателе применен электретный микрофон, который преобразует акустический сигнал хлопка в электрический. Далее он усиливается транзистором VT2, а затем уже поступает на вход микроконтроллера PIC12F683. Микроконтроллер посредством заложенной в ней программы, производит включение и выключение света через электромагнитное реле.

Когда нет звука, напряжение на коллекторе транзистора VT2 равно примерно 0,2 вольта. Когда микрофон обнаруживает звук хлопка, напряжение на нем резко падает. Поскольку выходное напряжение внутреннего конденсатора микрофона соединен с базой транзистора через конденсатор С1, напряжение база-эмиттер также снижается и, как следствие скачкообразно повышается напряжение на коллекторе (до 4 вольт).

Теперь мы знаем, как происходит преобразование акустического сигнала в электрический. Следующим этапом является подача данного сигнала на микроконтроллер PIC12F683 для осуществления включения/выключения света.

В данном микроконтроллере имеется встроенный модуль компаратора, который можно использовать для сравнения двух аналоговых сигналов и получить цифровую оценку их относительных величин. Как известно работа компаратора заключается в сравнении обрабатываемого сигнала, поступающего на один вход, с опорным напряжением, подающимся на другой его вход. В данном примере используется внутреннее опорное напряжение, величина которого устанавливается программно.

Читайте так же:
Подрулевой выключатель шевроле лачетти

В прошивке установлено опорное напряжения равное 0,625 вольт (при условии что напряжение питания составляет 5,0 вольта).

Источником питания для данной схемы может послужить простой стабилизатор напряжения на микросхеме LM317. Это наиболее оптимальный вариант для питания различных устройств.

Таким образом, при нормальных условиях (отсутствие звука), опорное напряжение (0,625 вольт) больше, чем напряжение (0,2 вольта) на входе 6 микроконтроллера PIC12F683. Поэтому на выходе 2 микроконтроллера находится высокий уровень. При появлении звука, напряжение на входе 6 становится выше опорного и контроллер расценивает это как входящий сигнал. При двойном хлопке (интервал 1,5 сек), на выходе 2 появляется сигнал низкого уровня. По необходимости выход можно инвертировать в коде программы, установив инверсию выхода компаратора в регистре CMCON0.

Скачать прошивку (47,5 Kb, скачано: 2 498)

Акустический выключатель довольно занимательное и интересное устройство, которое очень полезно собрать начинающему электронщику или радиолюбителю для совершенствования своих навыков. Рассмотрим, как сделать акустический выключатель своими руками из доступных радиоэлементов.

Принцип работы такого устройства заключается в том, что звуковой сигнал, как правило, хлопок в ладоши, воспринимается микрофоном, после чего с помощью различных схемных решений происходит подключение или отключение нагрузки. Чаще всего нагрузкой служит лампа накаливания или светодиодная лампа.

Достоинства хлопкового выключателя

Высокотехнологичная начинка аппарата замыкает и размыкает гальванические цепи от произведённого звукового импульса, в том числе хлопка в ладоши. Таким способом управления можно охватить не только все домовые источники света, но и большинство бытовых приборов, которые питаются от электричества: музыкальные центры, климатическую технику, телеаппаратуру, подсветить флорариумы.

Изделие существенно сбережёт время его владельцу, выступая полноценной заменой или дубликатом обычного пульта ДУ/переключателя. Любые электропотребители, которые попадают в радиус действия акустического приёма аппарата, можно использовать с ним в паре.

Читайте так же:
Декоративная отделка для выключателя

Транзисторные корпусные изделия

Корпусной хлопковый выключатель света на транзисторах помещён в пластиковую коробку, защищённую от воды и пыли. Выключатели транзисторного типа, заключённые в корпус с успехом устанавливают в сети со слабым источником тока, например, в систему видеонаблюдения.

Габариты корпуса такого изделия не больше коробка для спичек. Однако туда умещается высокотехнологичная начинка, куда входят печатная плата с SMD-компонентами, электронное реле и пьезоэлектрический датчик.

Бескорпусные устройства

Когда требуется встроить переключатель внутрь домашнего электроприбора, целесообразно использование модели без корпуса.

Бескорпусные устройства

Печатная плата, где зафиксированы компоненты изделия с акустическим датчиком, закрепляется под корпусом кондиционера либо внутри ножки вентилятора. Такой вид сборки акустического выключателя более компактный и стоит намного дешевле, чем корпусный вариант.

Изделие по типу «вилка-розетка»

Съёмные модели электроустановочного изделия в корпусе из синтетических полимеров могут оснащаться сетевой вилкой и одной-тремя выходными розетками. Предназначены они для напольных или настенных светильников, бытовой техники, музыкальных центров, гаджетов, различных энергопотребляющих устройств. В этом случае акустический выключатель выполняет роль переходника от источника тока от сети 220 В к нагрузке, оснащённого платой, управляющей звуком.

Сложных электромонтажных манипуляций не понадобится. Блок с акустическим датчиком начнёт работать после простейшей пристыковки выключателя по типу «вилка-розетка».

Ничего сложного нет в том, чтобы оснастить стационарные комнатные розетки необходимым количеством выключателей для сопряжения с осветительной и бытовой техникой или группой потребителей, имеющих «двойники», «тройники» на выходе.

Схема работы хлопкового переключателя 220В будет выглядеть так:

  • в ыключатель №1 подключит/отключит розетку от трёх хлопков,
  • № 2 среагирует от четырёх;
  • № 3 управляется шестью ударами в ладоши;
  • № 4 сработает после пяти хлопков.

Акустический модуль, интегрированный в «вилку-розетку» функционирует от хлопков, используя метод селективной фильтрации, которая выделяет характерные звуки среди других шумов.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Как правильно подключить выключатель двухполюсный
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector