Меню

Акустический выключатель сделай сам

Акустический выключатель

О пользе акустического выключателя можно говорить долго. Он может найти широкое применение в хозяйстве или, например, в вашей мастерской, управляя освещением с помощью звука. Схема, представленная в этой статье, мне очень нравится своей чувствительностью и отлаженной работой.

Акустический выключатель питается напряжением постоянного тока в диапазоне 7÷30В. Мощность коммутируемой нагрузки будет зависеть от номинального тока контактной группы реле. При использовании реле с маркировкой, указанной на схеме, мощность коммутируемой выключателем нагрузки может составить до 2000Вт. Потребляемый ток самого устройства невысокий, менее 65мА.

Схема акустического выключателя

Компоненты схемы

Все номиналы компонентов изображены на схеме. Мощность используемых резисторов 0,25Вт. Стабилизатор U1 напряжением 5В в корпусе типа TO-220. Его маркировка может быть разной LM7805, L7805, КР142ЕН5А и так далее. Напряжение электролитического конденсатора C2 должно быть не менее 35В, остальные конденсаторы могут быть напряжением 16В. Для данного акустического выключателя микрофон необходимо применить электретного типа. Реле имеет обмотку рассчитанную на напряжение 5В.

Если на микрофоне отсутствует маркировка плюса, то его можно определить с помощью мультиметра, в режиме проверки сопротивления. Минусовой контакт соединен с корпусом микрофона.

Если имеется стабилизированный источник +5В, тогда стабилизатор U1 и конденсатор C2 можно не устанавливать. Для этого на печатной плате акустического выключателя, приложенной к статье, есть контакт «+5В», на него подается стабилизированное питающее напряжение +5В.

Схема включает в себя усилитель низкой частоты на основе транзистора VT1, таймер U2 на микросхеме NE555, который формирует импульс для управления триггером U3 на базе сдвоенного D-триггера CD4013. Триггер может хранить определенное состояние на выходе (высокий или низкий уровень) неопределенно долгое время. Обмоткой реле управляет транзистор VT2.

Сразу после подачи питания на акустический выключатель, на прямом выходе (вывод 1) CD4013 присутствует высокий уровень (так заложено схемой) и транзистор VT2 открыт, по обмотке реле протекает ток, нормально замкнутые контакты разомкнуты.

Сигнал с микрофона поступает на усилитель VT1, далее через конденсатор C6 поступает на вход таймера U2 (2 вывод), причем сигнал будет уже смещен на +2,5 Вольта делителем напряжения R5R6.

Как только амплитуда сигнала достигнет значения, при котором напряжение на входе таймера станет ниже 1/3 напряжения питания, то на выходе таймера будет сформирован один прямоугольный импульс, который поступит на вход синхронизации C D-триггера и состояние прямого выхода поменяется с единицы на ноль, так как на информационном входе D присутствует низкий уровень, который поступает с инверсного выхода (вывод 2). После чего транзистор VT2 закроется, и коллекторный ток перестанет протекать, реле отключится, перебросив контакты.

Пояснение. Высокий уровень на входе синхронизации C микросхемы U3 дает разрешение на перевод триггера в то состояние, которое ожидается на информационном входе D или на инверсном выходе (они соединены между собой). Если на них низкий уровень (ноль), то при подаче прямоугольного импульса на синхронизацию C, на прямом выходе появится ноль, а на инверсном соответственно единица. Но пока на синхронизации установлен низкий уровень, триггер не поменяет свое состояние даже при смене уровня на информационном входе D.

При повторном импульсе таймера прямой выход триггера переведется снова в единицу, так как на инверсном выходе и соответственно на информационном входе ожидает единица, и транзистор VT2 откроется вновь, пропустив ток по обмотке реле. Так все по кругу и происходит.

Поворотом ротора подстроечного резистора R4 можно настроить необходимую чувствительность акустического выключателя.

Печатная плата акустического выключателя

При коммутации большой нагрузки (более 500Вт) дорожки печатной платы, идущие от контактной группы реле необходимо выполнять как можно шире и обязательно залудить припоем. Это необходимо сделать для того, чтобы увеличить площадь поперечного сечения проводников и как следствие уменьшить нагрев печатной платы акустического выключателя.

Читайте также:  Выключатель блокировки стеклоподъемников задних дверей ларгус

Печатная плата акустического выключателя СКАЧАТЬ

Источник

Простой акустический выключатель

Схема данного акустического выключателя была найдена на одном из буржуйских сайтов. После проверки стало ясно, что схема не рабочая, после недолгих опытов и переделки схемы — о чудо! она заработала!
Почти все номиналы используемых компонентов были заменены, чтобы схема была более доступной для начинающих радиолюбителей, и в итоге получилось вот что.

Пожалуй, эта самая простая схема из всех, что может существовать, в ней использовано минимальное количество компонентов, которые доступны всем. В следствии переделки были использованы отечественные детали, что значительным образом облегчает подбор. Микрофон был взят из китайского магнитофона, можно также использовать отечественные, типа сосна.

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, который управляет нагрузкой, а для того чтобы управлять большими нагрузками было использовано реле (на 12 24 или 220 вольт).

Сигнал от микрофона усиливается и подается на базу мощного ключа, переход открывается и именно в этот момент срабатывает реле, микрофон реагирует на громкие звуки (например хлопок), чувствительность такой схемы 4-5 метров. При втором хлопке, схема автоматическим образом отключается, следовательно, прекращается подача тока на нагрузку.

Конденсаторы электролитические, напряжение не так уж и важно, можно использовать соответствующие емкости с напряжением на 10, 16, 25, 50 вольт.

Диапазон питающих напряжений тоже достаточно широкий — от 3,5 до 14 — 16 вольт, ток потребления в холостом режиме (когда схема выключена ) практически нулевой. Схему можно собрать как на макетной плате, так и навесным монтажом, номиналы деталей не критичны и могут отклоняться в ту или иную сторону на 20%, но емкости используемых конденсаторов старайтесь не заменять, поскольку наилучшие параметры получаются именно с указанными на схеме конденсаторами.

Источник



Секреты, как сделать акустический выключатель своими руками

Если вы поклонник нестандартных идей для дома, то слышали об акустическом выключателе и наверняка хотели его купить. Прибор дорогой, часто низкого качества.

Как сделать такое чудо-техники самостоятельно, не потратив много денег и времени?

Принцип работы акустического выключателя

Выключатель-хлопушка необходим для удалённого управления электрическими приборами и источниками освещения.

Первый хлопок включает, а второй — выключает полезную нагрузку. Чувствительный микрофон улавливает звуковую волну и передаёт импульс на усилитель мощности. Затем сигнал поступает на базу ключа для подключения в работу транзистора, открывается P-N переход. В электрическую цепь начинает поступать ток.

Если сказать проще, то подача и прерывание энергии происходят за счёт получения звуковых сигналов микрофоном.

Используется в помещениях с минимальным уровнем шума.

Варианты исполнения и особенности:

  • стандартное изделие. Подключается в электрическую цепь параллельно с выключателем прибора и настраивается на нужный звуковой диапазон;
  • сочетание с таймером. Электричество поступает в цепь на определённый промежуток времени после получения команды;
  • с интеллектуальной составляющей. Изделие сложной конструкции, способно различать поступающие сигналы и активировать определённый прибор;
  • для слаботочных систем. Применяется в сигнализациях, для активации камер, микрофонов, выдачи информации на пульты охраны.

Внимание! Необходимо продумать место установки заранее.

При использовании механического переключателя наша самоделка не участвует в работе.

Акустический выключатель с микроконтроллером

Микроконтроллер — это маленький кусочек кремния, покрытый пластиком и имеющий металлические выводы, который не выполняет никаких функций без программного обеспечения. Применение его в любой технике делает её умной и предполагает использование в системе «Умный дом».

Отличие от стандартного звукового выключателя:

  • уменьшенное время срабатывания до 100 микросекунд;
  • возможности перепрограммирования, установки индивидуальных параметров;
  • увеличенный радиус действия;
  • возможность изменения порогового значения сигнала (для устранения помех и исключения реагирования на ложные команды);
  • плавное изменение яркости освещения;
  • меньшее количество составных частей;
  • защита от замыкания.
Читайте также:  Ремонт вакуумного выключателя трудоемкость

Электрическая схема выключателя

В интернете представлено много вариантов разной сложности в зависимости от конфигурации, но не все они работоспособны. Проявляются дефекты при изготовлении. Представленная электрическая схема 1 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.

Как собрать акустический выключатель своими руками

Чтобы изготовить чудо-техники самостоятельно, необходимы навыки и знания:

  • по чтению 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

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

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

Печатная плата

Заготовка небольших размеров, предназначена для DIP компонентов. Подбор корпуса времени много не займёт.

Процесс изготовления непростой, занимает не один час. Информации по этому вопросу в интернете достаточно.

Проектирование выполняют в программе Spirint-layout 6.0. Изготовленная плата изображена на фото 1.

Внимание! Обработайте дорожки оловом. Оно защитит поверхность от окисления. Пример произведённого покрытия — на фото 2.

Вариант сборки

Расположение элементов — на схеме 2.

Если всё сделано правильно, детали и номиналы не перепутаны, то выключатель должен заработать сразу.

Настройка акустического выключателя

Регулировка изделия производится двумя переменными резисторами.

Цель — добиться такого уровня чувствительности, что выключатель не срабатывал на громкую музыку, голос или посторонний шум.

Внимание! При установке микрофон должен быть направлен в сторону, откуда идёт звук хлопка.

Вид готового изделия показан на картинке 1.

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 микроконтроллера можно заменить управляющую команду на любой звук или слово.

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

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

Источник

Акустический выключатель своими руками

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.

Как работает акустический выключатель

Алгоритм работы простейшего акустического выключателя выглядит так: когда раздается хлопок – лампа включается, при следующем хлопке – она гаснет и так повторяется все время. При этом в любом состоянии лампочка может находиться бесконечно долго. Мы же соберем более продвинутое устройство.

Первый алгоритм работы нашего акустического выключателя функционирует таким образом: один хлопок – зажигается одна лампа, второй – вторая, третий – третья, четвертый – все лампы гаснут. Далее все повторится снова.

Читайте также:  Ящик под автоматический выключатель

Второй алгоритм – все происходит в обратной последовательности: первый хлопок – включаются три лампы, второй – одна гаснет и остаются светиться две лампы, третий – остается светиться одна лампа, четвертый – все лампочки выключаются. Такой вариант хорошо подходит для «ночника», поскольку с каждым хлопком свет становит тусклее, а затем гаснет.

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.

Настройка акустического выключателя

Настройка устройства осуществляется с помощью двух переменных резисторов. Я добивался такой чувствительности, что выключатель не реагировал на музыку, речь и легкие удары дверью, но при этом отлично срабатывал по хлопку с противоположного конца комнаты. Следует учитывать, что микрофон нужно располагать в направлении хлопка.

Вы наверняка задавались вопросом, почему именно хлопок? Дело в том что амплитуда звуковой волны, вызванная хлопком, гораздо больше, чем при обычном разговоре или музыке, поэтому усилитель можно настроить таким образом, чтобы отсеять другие источник звука, тем самым исключить ложное срабатывание устройства.

Теперь, надеюсь, вы убедились, что сделать акустический выключатель своими руками довольно просто. Данное устройство я собрал на макетной плате, но если применять SMD компоненты и твердотельные реле, то размеры акустического выключателя не превысят спичечный коробок. Всем удачной сборки!

Скачать прошивки для трех разных вышеописанных алгоритмов работы акустического выключателя.

Источник