Особенности конструкции и схема подключения хлопкового выключателя

Устройство и принцип действия

Датчик звука для автоматического включения света представляет собой микросхему, главные компоненты которой — аудиоприемник, усилитель, электрореле и контроллер. Работает устройство по следующему принципу:

• В помещении, где установлен звуковой детектор, раздается звук (шаги, голос, хлопок).
• Аудиоприемник фиксирует акустическую волну.
• Возникающий сигнал проходит через анализатор.
• Далее посылается команда на замыкание электрореле.
• Электрический ток начинает поступать на лампочку — свет зажигается.
• Одновременно с этим подключается таймер на размыкание цепи (в зависимости от заданных пользователем настроек — от нескольких секунд до десятков минут).
• Пока свет горит, звуковой датчик фактически находится в отключённом состоянии и никак не влияет на работу системы подсветки.

Современные детекторы рассматриваемого типа обладают достаточно большой чувствительностью. Поэтому чтобы исключить ложное срабатывание в конкретном месте применения, необходимо выполнить правильную настройку по данному параметру.

Для этой цели на корпусе прибора есть два регулятора. Один из них устанавливает порог воспринимаемого звука. Другой программирует время работы светильника после включения. Как правило, предела в 50 дБ (что соответствует хлопку в ладоши) вполне хватает внутри помещения.

С этим читают

• Сигнализация с датчиком движения для охраны помещения
• Индуктивные датчики, датчики положения
• Управление освещением: датчик движения и датчик присутствия
• Как правильно подойти к выбору датчика света, описание и классификация
• Единица измерения освещенности
• Как установить датчик движения для включения освещения
• Компоненты и устройства умного дома xiaomi
• Как выбрать видеорегистратор с датчиком движения и ночным видением?
• Освещение лестницы в частном доме: 35 фото
• Выбор и применение датчиков угарного газа и дыма

Настройка

Регулировка изделия производится двумя переменными резисторами. Цель — добиться такого уровня чувствительности, что выключатель не срабатывал на громкую музыку, голос или посторонний шум. При установке микрофон должен быть направлен в сторону, откуда идёт звук хлопка.

Почему хлопок в ладоши используется, как сигнал? При ударе ладонями образуется звуковая волна большой амплитуды, хорошо улавливаемая микрофоном. Из-за высокой амплитуды управляющего сигнала вероятность несанкционированного срабатывания исключается. При использовании в схеме микроконтроллера можно заменить управляющую светом команду с хлопка на любой звук или слово. Все нюансы установки хлопкового выключателя вы найдете в отдельном материале.

Вид готового изделия показан на картинке 1.

Применение определённого слова, как команды, вызывает трудности, так как его приходится произносить с определённой интонацией для получения нужной амплитуды.

В любом доме или квартире есть приборы, которые отвечают за освещение — это выключатели. Простые — это клавишные, а те, что посложнее могут быть разными — сенсорные, с подсветкой, светодиодные, проходные, инфракрасные. Обо всех этих видах, а также о том, как они ремонтируются в случае поломки, устанавливаются или меняются, вы можете узнать в отдельных статьях на нашем сайте.

С полученными знаниями вы сможете изготовить этот прибор, который пригодится в хозяйстве.

Видео – акустическое реле

Испытания показали, что ложные срабатывания иногда всё-таки есть, но только от резких коротких звуков. Неподалёку телевизор работает достаточно громко, но именно от него срабатываний не заметил. Конструкцию с радиокота собрал и повторил iveko

.

Обсудить статью ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СВЕТА ПО ХЛОПКУ

В наше время становится популярным дистанционное управление освещением . Для этого можно использовать звуковой или хлопковый выключатель. Если звук достаточно интенсивный, равный по силе хлопку в ладоши, происходит включение или отключение света. Если раньше подобные электрические схемы собирали радиолюбители, сейчас устройство можно купить во многих магазинах электротоваров.

Модель хлопкового выключателя

Применение : актуальность

Хлопковый выключатель незаменим в загроможденных (с плохим естественным освещением) помещениях, в которых проблематично подобраться или отыскать электрофурнитуру на стене.

Особенно востребованы звуковые устройства при организации освещения/оснащения системами управления электрооборудования различных хранилищ, cкладов и подсобных помещений.

Акустические выключатели в жилых помещениях

Звуковыми устройствами оснащают подвалы зданий, тамбуры и кладовки частных домов/квартир. Дистанционный аппарат полезен в детской комнате: чтобы выключить свет детям больше не надо подставлять стул, обращаться за помощью к родителям. Незаменим хлопковый выключатель для людей с ограниченными возможностями: отпадет необходимость прибегать к услугам родственников.

Освещение межэтажного пространства

В подъезде (на лестничной площадке) дома оправдана установка акустического модуля с отключением света через настраиваемый период времени. Опция реализована интегрированием в схему дополнительного узла: цепочки с временной задержкой на микросхеме (таймера).

Устройство откликается на звуковой сигнал, производимый жильцами и посетителями дома: скрипаоткрывающейся двери, хлопка в ладоши, разговора и шагов. После срабатывания освещение межэтажного пространства включается, например, на 5 минут. Этого времени вполне достаточно, чтобы открыть или позвонить в дверь. В случае цейтнота дополнительный хлопок обновит выдержку времени.

Принцип работы

Примитивную модель акустического прибора, можно собрать навесным монтажом с проверочной лампочкой и источником питания 8 вольт. При этом используются:

• мощный биполярный транзистор прямой проводимости типа КТ818, или зарубежные аналоги,
• двухтактный микрофонный усилитель,
• обычный микрофон (например, от магнитофона или наушников)

Такое устройство акустического выключателя позволяет наглядно проследить механизм преобразования шумового сигнала в электрический. Микрофон принимает волновой сигнал и передает его на усилители, после чего, через базу ключа срабатывает транзистор, запуская подключение тока.

Автоматический плавный выключатель

Выключатель служит для плавного включения света от сигнала аналогового микрофона на заданное время.

Схема работы плавного акустического выключателя

Звук поступает на микрофон, преобразуется в электрический сигнал и усиливается, проходя через операционный усилитель (DA1.1), заряжает 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 подается питание на лампу (EL1).

Через определенное время напряжение на конденсаторе уменьшится. По мере его снижения на симистор поступают управляющие импульсы с возрастающей фазовой задержкой, вызывая плавное выключение лампы.

Подобрав номиналы (С6) и (R5), можно включать лампу до 3 минут.

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.

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.

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:

• выключатель №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.

Выключение света по хлопку: польза и преимущества

Высокотехнологичный аппарат замыкает и размыкает электрическую цепь при подаче звукового сигнала, например, хлопка в ладоши. Он способен дистанционно управлять не только светом в доме, но и другими электробытовыми приборами: вентилятором, увлажнителем, музыкальным центром, аппаратурой, подсветкой аквариума.

Это полезное устройство заменяет или дублирует традиционный выключатель/пульт ДУ, экономя время пользователей на совершение действий. Оборудовать акустическими выключателями можно все электропотребители, находящиеся в зоне акустической чувствительности аппарата.

В корпусе на транзисторах

Выключатель в корпусе на транзисторах размещается в пластиковой коробке со степенью защиты от пыли и влаги ≥ IP30.

Благодаря применению печатных плат с SMD-элементной базой,пьезоэлектрического датчика и твердотельного реле, размеры современного акустического выключателя в корпусе на транзисторах не превышают габаритов спичечного коробка.

Транзисторные устройства успешно локализуются в слаботочные сети (сигнализации, видеонаблюдения и т.п.).

Без корпуса

Применение изделия без корпуса оправдано в случае, если пользователь собирается встраивать изделие в корпус какого-то электроприбора. Например, предполагает закрепить печатную плату с компонентами и акустическим датчиком под кожухом кондиционера или в подставке вентилятора. Открытая сборка компактнее и заметно дешевле, чем девайс в корпусе.

Выключатели и светильники «вилка-розетка»

Выключатель типа «вилка-розетка» представляет съемное электроустановочное изделие в пластмассовом корпусе с входной вилкой для включения в сеть. Изделие оснащается 1-3 выходными розетками для подключения торшеров, бра, сложной бытовой техники, аппаратуры, гаджетов и других энергопотребителей. Изделие является переходником на пути следования электрического тока от сети 220 В к нагрузке, оснащенным платой управлением звуком.

Обыкновенная пристыковка выключателя типа «вилка-розетка» позволяет подсоединить модуль с акустическим датчиком без электромонтажных и установочных работ.

Очень просто вставить в стационарные розетки комнаты 1–4 выключателя и настроить на разных потребителей (или группы потребителей для устройств с выходами типа «двойник» или «тройник»). Например, 1-й выключатель будет подключать отключать сетевую розетку от 3 хлопков, 2-й сработает от 4, 3-й среагирует на 5 хлопков, 4-й будет управлять 6-ю хлопками в ладоши.

Встроенный в «вилку-розетку» акустический коммутатор срабатывает от хлопков в ладоши благодаря селективной фильтрации, выделяющей характерные звуки на фоне шумов.

Это интересно: Трубы для электропроводки — ПВХ, ПНД, металлические (стальные, медные, оцинкованные), пластиковые, мягкие и жёсткие

Принцип работы

Устройство функционирует за счет установленного в нем микроконтроллера. Контроллер санкционирует включение и выключение света по хлопку. Данный прибор при желании можно использовать для контроля за другими электробытовыми устройствами (кондиционерами, вентиляторами и т. п.).

Звук от хлопка проходит через микрофон, там усиливается и трансформируется электрический импульс. Далее происходит выравнивание звука благодаря работе выпрямляющих диодов. Звук находится под контролем резистора (если уровень громкости звука ниже заданного, резистор не допустит срабатывания прибора).

Свет отключается и включается после последовательной зарядки и разрядки конденсаторов. По окончании полного цикла деятельности (по еще одному хлопку) резистор и конденсатор C10 разряжаются за четыре секунды. Это приводит устройство к выключению.

Выключатели света, активирующиеся звуками от хлопков, можно найти в продаже или сделать самостоятельно. Рассмотрим прибор «Экосвет-Х-200-Л», выпускаемый белорусской . Он обладает следующими техническими характеристиками:

• мощностью нагрузки — до 300 ватт;
• силой звука — 30–150 децибел;
• напряжением сети — 220 вольт.

Хлопковые выключатели «Экосвет-Х-300-Л» предназначены для включения и выключения освещения по громкому и звонкому звуку В комплект кроме непосредственно выключателя входит коробка и инструкция по монтажу. Цена данного выключателя в сравнении с аналогичными приборами других изготовителей является вполне демократичной. Выключатель выпускается в защитном корпусе класса IP-30. Работать он может при температуре от -20 оС до 40 оС.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Колонковое бурение скважин технология и нюансы проведения работ

Такое устройство сочетается фактически с любыми светильниками: галогенными, люминесцентными, энергосберегающими, LED и стандартными лампами накаливания. Размер устройства — не более спичечного коробка, поэтому его легко разместить в основании любого источника света. Крепится выключатель с помощью двустороннего строительного скотча или саморезов.

Плюсы клеммников Wago:

• быстрота, аккуратность и лёгкость соединения проводов;
• электробезопасность;
• отсутствие необходимости использовать специальный инструмент электрика;
• надёжность;
• эстетичность и красота.

Минусы клеммников Wago:

• высокая цена;
• не слишком удобное расположение гнёзда.

Для диммерного включения электричества применяется оптико-акустический выключатель. Он действует следующим образом:

1. Звуковой сигнал (в нашем случае это хлопок) поступает на чувствительную мембрану микрофона. Там звук конвертируется в электрический импульс. При проходе через операционный усилитель мощность импульса увеличивается и осуществляется зарядка конденсатора. При достижении зарядом большей величины, чем на ёмкости, происходит переключение компаратора. Ноль при этом на выходе заменяется импульсом от логического участка.
2. Такая цепочка последовательно активируется в выключателе после получения акустического сигнала от микрофона. Затем запускается транзисторный генератор, направляющий электрические импульсы, и открывается симистор. Через него происходит поступление электропитания на источник света.
3. Через некоторое время конденсатор теряет уровень напряжения. При этом симистор принимает управляющие электрические сигналы с постоянно увеличивающимся фазовым замедлением, вследствие чего происходит плавное выключение света. При оптимальном подборе номиналов световой источник выключается с паузой до трёх минут.

Для диммерного включения электричества применяется оптико-акустический выключатель

хлопковый выключатель своими руками .

Типы звуковых выключателей света

Сенсорный выключатель своими руками

Звуковой выключатель – это небольшого размера чувствительный микрофон, настроенный на включение или выключение света при распознавании звуковых вибраций. Сейчас существуют такие типы этих устройств:

• Датчик прямого выключения. Разработчики установили точный сигнал, по которому этот выключатель включает освещение и совершает обратное действие при следующем звуке. Такой прибор в основном прикрепляется параллельно с выключателем. А когда простой выключатель будет применяться, датчик не будет срабатывать;
• Датчик в сочетании с таймером либо с датчиком освещённости. Благодаря этому устройству, свет загорается на определенный временной промежуток, а при высокой степени освещённости он вообще не работает. Представленные недорогие акустические выключатели света сейчас очень востребованы на лифтовых площадках и в подъездах многоквартирных жилых зданий;
• Датчик, оснащенный интеллектуальным управлением. Его можно считать мини-компьютером, легко настраиваемым под желания пользователя. Благодаря такому оснащению, возможно легкое управление сразу же несколькими звуковыми устройствами;
• Выключатель по хлопку для слаботочных систем (к примеру, сигнализация и видеонаблюдения). Здесь даже может не происходить включение света, а датчик, настроенный на изменения звука в здании, в установленном режиме способен начать видеозапись наблюдений с регистратора или передавать полученные изображения владельцу.

Преимуществом перечисленных типов устройств являются дополнительные функции наряду с управлением освещением. С этим датчиком не только удобно включаем свет, но и экономим электроэнергию.

Недостатки у таких выключателей тоже есть:

• звуковая избирательность (не всегда возможно издать именно тот звук, который необходим для начала работы);
• зона чувствительности (в большом по площади помещении придется хлопать громче или подходить ближе к датчику).

Выключатели для дома (бытового применения)

В быту применяют различные виды выключателей, однако их назначение обычно ограничивается управлением светильниками. Такой выключатель должен быть удобным, безопасным, имеющим привлекательный дизайн. По способу установки он может быть встроенным или устанавливаться снаружи. В наши дни в качестве органов управления используют поворотную клавишу, такие выключатели распространены в Европе.

В США почти все выключатели рычажкового типа (тумблеры), видимо, традиция. Еще раньше использовались поворотные выключатели, изобретение еще Томаса Эдисона. Они были распространены во всем мире в первой половине XX века и коммутировали до нескольких цепей в 3–4 положениях (пакетный выключатель). Пакетные выключатели используются до сих пор во многих старых щитках коммунального хозяйства.

Для включения светильников используют выключатель одноклавишный, для люстр применяют двухклавишный выключатель или даже трехклавишный выключатель. Двойной выключатель света также часто используют для пары помещений туалет/ванная. Нужно сказать, что современные источники света весьма продвинуты по сравнению с тем, что было еще лет 15 назад. Поэтому появилось много выключателей с дополнительными функциями. Наиболее простая из них – выключатель с подсветкой для ночного времени.

Выключатель с таймером отключения используется для экономии света в небольших помещениях (кладовках, ванных комнатах) куда заходят на короткое время и забывают выключать свет.

Выключатель с регулятором яркости может быть использован с теми светильниками, которые поддерживают функцию диммера (регулятора освещенности, англ.). Иногда они идут в комплекте, так как такой вид приборов еще не стандартизован.

Выключатель света с датчиком движения – еще один способ экономии электричества, очень удобный. Свет включается, если инфракрасный датчик обнаруживает движение человека в поле зрения датчика. Повторное движение может отключать свет или это может сделать таймер, после того, как движение было обнаружено. Выключатель с датчиком движения не требует никаких действий от человека, достаточно его присутствия.

Есть довольно экзотический вид – выключатель по хлопку. Внутри его стоит микрофон, усилитель и микропроцессорное устройство для распознавания характера звука. Такой выключатель после установки может не сработать с первого раза, так как он запоминает звук от пользователя в памяти для последующего сравнения. Надо откровенно сказать, что это довольно дурацкий способ включения и выключения света – люди могут уже спать и шум будет их беспокоить.

Напольный выключатель выполняется в виде кнопки с фиксацией. Он рассчитан на небольшое усилие нажатия и конструктивно выполнен таким образом, чтобы его не повредил большой вес, выдерживал вес ноги.

Выключатель потолочный также является кнопкой с фиксатором, на которую усилие передается от рычага, с привязанным к нему шнуром. Механика прячется за декоративной крышкой. Чтобы пользоваться таким выключателем, включить или выключить его, требуется потянуть за шнур или слегка дернуть его.

Производители

Наиболее известные модели, представленные на российском рынке — «Экосвет» и «Claps». Рассмотрим их основные характеристики.

Выключатель «Сlaps»

Одной из новейших разработок является модель хлопкового выключателя «Сlaps». В этом устройстве звук обрабатывается при помощи микропроцессора, ни на какие посторонние шумы он не реагирует, но настраивается на несколько хлопков подряд (это самое главное условие работы).

В одном помещении допустимо установить несколько таких выключателей, каждый из них будет реагировать на определённое число хлопков, и включать соответственно свет, увлажнитель воздуха, вентилятор, телевизор либо музыкальный центр. Под эту модель выключателя приспосабливают любые бытовые приборы, имеющие электрический шнур.

Возможно, кому-то хлопковый выключатель покажется игрушкой или абсолютно ненужным устройством. Другие наоборот горят идеей создать свой «умный дом», чтобы свет и электроприборы включались и начинали работать по команде или хлопку. Устраивайте свою жизнь так, как хочется именно вам, но при этом сделайте её максимально комфортной.

Выключатель «Экосвет»

Устройство «Экосвет» предназначено для работы с лампочками на 220 Вольт.

Основные параметры прибора:

• нагрузка — 300 Ватт;
• разброс звукового сигнала — от 30 до 150 децибел;
• уровень защищенности корпуса — IP30;
• допустимый температурный режим — от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля;
• стоимость — от 350 рублей.

«Экосвет» фиксируют саморезами за крепежные лапы. Прибор не рекомендуется устанавливать в шумных помещениях. Несмотря на то, что «Экосвет» настроен на хлопки, возможны ложные срабатывания.

На рисунке вверху показана схема подключения прибора. «Экосвет» соединен с обычным выключателем, чтобы предоставить возможность обесточивания схемы и прекращения его работы.

Критерии выбора

Перед тем, как обзавестись подобным прибором, нужно определить, для каких целей он нужен. На лестничной клетке, во дворе и подъезде можно поставить самый обычный акустический датчик, реагирующий на любой шум из окружающего пространства. Этот вариант позволит человеку, поднимающемуся по лестнице или преодолевающему затемненную зону дойти до места назначения, не опасаясь отключения света. Если ставить реле, которое отключается через определенный промежуток времени, пожилой или медленно идущий человек окажется в темноте. Задержку отключения можно отрегулировать, если она предусмотрена производителем, или внести конструктивные изменения в уже купленный прибор.

Есть и другие требования к устройствам определенного типа:

• уличный датчик непременно должен быть надежно укреплен и оснащен защитой от природных воздействий (это особенно актуально в регионах с проблемным климатом;
• если цель покупки – экономия освещения, лучше приобрести модель, оснащенную фотореле
• принцип работы диммерного акустического выключателя пригодится на приусадебном участке, на даче – освещение выключится, как только внешнее пространство перестанет нуждаться в дополнительном свете, но он же пригодится и там, где люди покидают помещение на короткое время и снова возвращаются (на кухне, в производственном цеху;
• радиус действия имеет значение, если планируется контролировать большое пространство, для условий квартиры достаточно минимальных показателей.

Иногда в обзорах подобной продукции можно встретить настоятельные уверения о необходимости приобретения датчиков от брендового производителя, с проверенной репутацией и высокой стоимостью. В домашних условиях можно прекрасно использовать самодельные датчики, собранные самостоятельно. Если нет никаких знаний по этому вопросу, можно просто купить надежное устройство отечественного производства.

Как действует акустический выключатель

Микрофон или акустический датчик преобразует звуковые колебания в электрический сигнал. После усилителя звуковой частоты ЗЧ сигнал детектируется, постоянное напряжение подается на базу транзисторного ключа, в нагрузку которого включена обмотка реле. После превышения порогового уровня на базе ключ срабатывает, и реле замыкает контакты питания 220 В электроприемника. При повторной звуковой команде схема автоматически отключается и прекращается протекание тока в светильнике или электроприборе.

Технические характеристики

Типовые технические характеристики акустического устройства с эксплуатацией в жилом объекте:

• вес нетто (без упаковки) 30 – 60 г;
• габаритные размеры 40*40*15 –86 *86 *26 мм;
• напряжение бытовой сети 220 В;
• максимальный ток нагрузки 5A;
• мощность нагрузки200–1100Вт;
• регулировка звуковой чувствительности 20 –150 дБ;
• класс защиты корпуса IP30 – IP34;
• относительная влажность от 20% до 60%;
• температура эксплуатации от 0°С до +40°С;
• срок гарантии изделий 12–24 месяца.

Составляющие детали

Стандартный акустический выключатель состоит из следующих деталей, запаянных на печатной плате:

• транзисторов и диодов;
• диодного моста и стабилитрона;
• микросхем триггера и компаратора;
• резисторов и конденсаторов;
• микрофона и реле.

Плата помещается в крепкий пластиковый корпус защелками.

Отличия между хлопковым и звуковым (голосовым) выключателем

Голосовые управляющие устройства сложнее переключателей «хлопкового» типа. В них задействованы специальные активные фильтры на микросхемах, выполняющие функции декодера команд. Они распознают последовательность гласных звуков определенной частоты и длительности, игнорируя акустические помехи.

Монтаж и схема подключения выключателя света по хлопку

Как я уже говорил выше, устанавливать хлопковый выключатель я планирую в своей спальной комнате. Там у меня установлен светильник с двумя лампами КЛЛ.

На данный момент светильник подключен через одноклавишный выключатель. Схема имеет следующий вид:

Вот схема подключения дистанционного выключателя «Экосвет‑Х‑300-Л», реагирующего на хлопки.

Белые провода нужно подключить в сеть 220 (В), причем строго соблюдать полярность при этом не требуется. К черным проводам подключается нагрузка — в моем случае это две лампы КЛЛ.

В настоящее время с распределительной коробки на светильник приходит фаза (через одноклавишный выключателя) и ноль. Вот их нам и нужно соединить с белыми проводами.

Черные провода нужно подключить непосредственно на лампы светильника, которые подключены параллельно друг с другом.

Вот схема питания светильника с хлопковым выключателем:

Питание хлопкового выключателя идет через существующий одноклавишный выключатель. Если мы хотим временно вывести его из работы, то достаточно отключить этот одноклавишный выключатель.

С помощью регулятора чувствительности звука выставим нужный нам уровень.

Настроим регулятор так, чтобы хлопок был и не слабым (исключим ложные срабатывания при легких случайных хлопках), и не сильным (чтобы руки не отбить).

Испытания и эксперименты (видео)

Проверим этот выключатель на действие следующих посторонних громких и звонких звуков от:

• ударов молотка
• работающего пылесоса
• звонка телефона
• работы перфоратора
• стука посуды (кружка с ложкой)

Попробуем спровоцировать ложные срабатывания путем воздействия на выключатель звуками от вышеперечисленных приборов и устройств. Алгоритм работы выключателя, а также проведенные мной эксперименты я снял на видео:

Сделаем вывод из экспериментов: выключатель ложно реагирует на звуки от работы перфоратора и на очень звонкие звуки от стука ложки о кружку. В остальных случаях ложных срабатываний замечено не было.

После часа работы я проверил нагрев его корпуса. Могу Вас обрадовать — корпус слегка теплый, что в пожарном отношении является безопасным.

Как собрать?

• по чтению простейших электрических схем;
• опыт работы с паяльником;
• умение разбираться в электрорадиодеталях;
• практика в изготовлении печатных плат.

Выключатель будет функционировать от напряжения 9 вольт. В качестве источника питания подойдёт прямоугольная батарейка, но её можно заменить аккумулятором. При использовании понижающего трансформатора или DC–DC преобразователя можно работать от сети 220 Вт.

Если нет навыков или квалификации, лучше не пытаться сделать его самостоятельно. Для таких людей предусмотрен огромный выбор готовых вариантов.

Список деталей

Резисторы:

• R1– 10К;
• R2– 1M;
• R3– 22К;
• R5– 2К;
• R6– 1,8К;
• R7– 330 Ом;
• R8– 1,5K.

Транзисторы:

• VT1– KT315;
• VT2– RT315;
• V3– 3107 (DC557).

Конденсаторы:

• С1– 2200 пФ;
• C2– 1 мкФ*10В.

Диод — VD1– 1N.

Разное:

• M1- микросхема электрическая;
• HL1– светодиод или реле;
• контактная колодка.

Если в качестве нагрузки будет использоваться реле, то резистор R8 необходимо поменять на 2 Ом.

Электрическая схема

В интернете представлено много вариантов разной сложности в зависимости от конфигурации, но не все они работоспособны. Проявляются дефекты при изготовлении. Представленная электрическая схема проверена на практике.

Здесь VD1 предназначен для защиты транзистора VT3. Для использования реле необходима установка диода. Если будет решено установить лёгкую нагрузку, то советуем заменить диод на перемычку.

Пошаговая инструкция

Сам акустический модуль приклеивается скотчем изнутри к люстре или корпусу электроприбора, соединения проще производить клеммниками типа Wago:

• обесточить сеть, разорвать цепь питания, идущую к клавишному выключателю, снять изоляцию и зачистить с концов жилы;
• пара проводов белого цвета от акустического модуля соединяются с фазой и нейтралью, идущих от щитка или распредкоробки;
• два оставшихся черных провода аналогично соединяется с выводами светильника или бытового прибора.

Остается перевести клавишу обычного выключателя в положение «включено», система готова к работе.

Схема акустического выключателя

Существует огромное множество схем акустических выключателей (АВ): на транзисторах, логических микросхемах, триггерах и т.п., но мы будем собирать наш аппарат на микроконтроллере. Применяя микроконтроллер можно довольно просто реализовать алгоритмы различной сложности с минимальной переделкой схемы либо вовсе без переделок.

Первый и неотъемлемый элемент любого акустического выключателя – это микрофон. Микрофон преобразует сигнал звуковой частоты в переменное напряжение. Нам подойдет самый простой электретный микрофон.

Одним выводом микрофон подключается к минусу, а вторым через подстроечный резистор R1, сопротивлением 510 кОм, – к плюсу. С помощью R1 регулируется чувствительность микрофона. Далее переменный сигнал с выхода микрофона через разделительный конденсатор C1, емкостью 1 мкФ, подается на усилитель, выполненный на одном транзисторе BC547. Эмиттер транзистора соединен с минусом, а коллектор посредством резистора R2, сопротивлением 1 кОм, — с плюсом. Настройка усилителя осуществляется с помощью подстроечного резистора R3, сопротивлением 1 МОм.

Далее усиленный сигнал подается на вход микроконтроллера ATmega8. В зависимости от количества поступивших импульсов, что соответствует количеству хлопков, микроконтроллер выдает высокий или низкий потенциал на соответствующие выводы. В данной схеме у нас применяются три вывода микроконтроллера МК, которые работают на выход. Они питают три аналогичные цепи. Рассмотрим работу одной цепи.

Когда на выводе МК высокий потенциал (+5 В) транзистор VT2 серии 2N2222, соединенный с МК резистором R4 (1 кОм), открывается и получает питание катушка реле К1. При срабатывании реле К1 замыкаются его контакты в цепи питания лампы и таким образом она засвечивается.

Катушку реле К1 следует шунтировать обратным диодом VD1 для защиты от перенапряжения, поскольку катушка обладает некоторой индуктивностью, и при разрыве цепи может возникнуть бросок напряжения, хотя и не значительный в данном случае, но лучше перестраховаться. Подойдет практический любой диод с током не менее 100 мА, можно применить 1N4148.

Реле можно применять любое, но следует ориентироваться на такие параметры: напряжение питания 5 В, напряжение замыкающих контактов – переменное, 230 В. Ток контактов определяется нагрузкой цепи, которую будут замыкать-размыкать контакты. Я применял реле следующего типа: HW32-005VDC-A. Если найдете реле с током питания катушки не более 20 мА, то можно обойтись без транзисторного ключа.

Питание схемы акустического выключателя осуществляется от стабилизированного источника питания, напряжением 5 В. Можно взять любой готовый блок питания либо собрать его самому, как рассказано в этой статье.

Вариант сборки

Схема простого акустического выключателя с блоком питания от 4,5-12 вольт, и с диапазоном действия на расстоянии 2-3 м, собирается на печатной или макетной плате и состоит из большего количества деталей.

Такие устройства называют еще и “хлопковыми” их функциональная особенность – последовательное выключение и выключение при резком звуковом сигнале, аналогичном хлопку ладонями.

За силовую часть отвечает транзистор КТ818 подключенный к реле с катушкой питания в 9 вольт.

Чувствительность электретного микрофона задается резистором питания в 10 кОм и конденсатором на 0,1мкФ. Ее отрегулировать исходя из сопротивления резистора и емкости конденсатора, и за счет использования более чувствительных транзисторов. Номинал резистора может начинаться от 2кОМ, в зависимости от мощности питания, подаваемого на схему.

Далее идут два каскада усиления с биполярными транзисторами КТ315 (можно использовать импортные аналоги, например 2N5551). Номиналы сопротивлений можно варьировать на 50%. Для электромагнитного реле нужно установить защитный диод. Для этой функции подойдет кремниевый 1N4148 или 1N401. Для индикации работы схемы в силовой части можно установить светодиод.

Устройство розетки с выключателем

В продаже встречаются блоки, в которых силовой и осветительный коммутаторы совмещены. Конструктивно они не отличаются от раздельных устройств за исключением того, что имеют 1 общий контакт для фазы.

Преимущества

У комбинированной электроточки есть ряд достоинств:

1. Простая схема подсоединения, т.к. оба устройства запитаны 1 линией.
2. Экономия провода.
3. Необходимость выбивать в стене 1 отверстие вместо 2 и с большими габаритами, что облегчает процесс.

Недостатки

Отрицательными сторонами являются:

1. Высокая стоимость: электроустановочные изделия по отдельности обходятся дешевле, чем совмещенный прибор.
2. Необходимость менять все устройство при поломке одного из модулей.
3. Ограниченный выбор места установки: такие изделия применяют в коридорах или технических помещениях – гаражах и т.п.
4. Увеличенная нагрузка на провод.

Устройство розетки с выключателем отличается высокой стоимостью.

Сфера применения

Целесообразность монтажа акустического прибора давно оценили и в бытовом аспекте, и в производственных масштабах. Один из доводов в пользу датчиков звука – продление срока службы источников света, которые в отличие от простых ламп накаливания, не отличаются демократической стоимостью. Монтаж простого или самодельного прибора обходится дешевле, чем замена перегоревших лампочек, оплата электроэнергии по счетчику, цена ее перерасхода.

Использовать звуковые датчики можно:

• в дальних помещениях (комнатах, кладовых, складах, верандах закрытого типа), куда заходят не часто, особенно, в зимнее время;
• в функциональных помещениях лечебных зданий или производства, где выключатель не используется из-за загрязненного состояния рук, или соображений безопасности;
• в переходах (подворотнях, коридорах общественных зданий – офисов, бизнес-центров, государственных учреждений;
• в гаражах, операционных, других помещениях, где установка стандартного выключателя в принципе невозможна.

Включение света по хлопку в жилых комнатах, туалете, ванной и кухне, не очень востребовано. Гораздо чаще оно применяется в коридоре, где свет выключается после того, как человек разделся и вышел в другое место. Например, когда человек сидит на унитазе, он может находиться в спокойном состоянии, и тогда устройство, не улавливая шума от движения, автоматически погасит освещение.