Akustiskais slēdzis ir diezgan izklaidējoša un interesanta ierīce, kuru ir ļoti noderīgi salikt iesācēju elektronikas inženierim vai radioamatierim, lai uzlabotu viņu prasmes. Apsveriet, kā no pieejamiem radio elementiem padarīt akustisko slēdzi ar savām rokām.
Šādas ierīces darbības princips ir tāds, ka skaņas signālu, parasti roku plaukstas, uztver mikrofons, pēc kura slodze tiek savienota vai atvienota, izmantojot dažādus ķēdes risinājumus. Visbiežāk slodze ir kvēlspuldze vai LED lampa.
Kā darbojas akustiskais slēdzis
Visvienkāršākā akustiskā slēdža darbības algoritms izskatās šādi: kad atskan aplaudēšana, lampa ieslēdzas, ar nākamo klapēšanu tā nodziest un tā visu laiku atkārtojas. Šajā gadījumā spuldze jebkurā stāvoklī var būt bezgalīgi ilgi. Mēs saliksim modernāku ierīci.
Pirmais mūsu akustiskā slēdža darbības algoritms darbojas šādi: viens klapis - iedegas viena lampa, otra - otrā, trešā - trešā, ceturtā - visas lampas nodziest. Tad viss atkal atkārtosies.
Otrais algoritms - viss notiek apgrieztā secībā: pirmais pops - ieslēdzas trīs lampas, otrais - nodziest un paliek iedegtas divas lampas, trešais - deg viena lampiņa, ceturtais - visas lampas izslēdzas. Šī opcija ir labi piemērota "nakts gaismai", jo ar katru popgaismu gaisma kļūst vājāka un pēc tam nodziest.
Akustiskā slēdža ķēde
Akustisko komutatoru (AB) ķēdes ir ļoti dažādas: uz tranzistoriem, loģiskām mikroshēmām, sprūdiem utt., Taču mēs saliksim savu ierīci uz mikrokontrollera. Izmantojot mikrokontrolleru, ir diezgan vienkārši ieviest dažādas sarežģītības algoritmus ar minimālām ķēdes izmaiņām vai bez izmaiņām vispār.
Pirmais un būtiskais jebkura akustiskā slēdža elements ir mikrofons. Mikrofons pārveido audio frekvences signālu mainīgā spriegumā. Visvienkāršākais elektreta mikrofons ir piemērots.
Viena mikrofona izeja ir pievienota mīnusam, bet otra - caur trimmera rezistoru R1 ar pretestību 510 kOhm līdz plusam. R1 pielāgo mikrofona jutību. Turklāt mainīgais signāls no mikrofona izejas caur bloķējošo kondensatoru C1 ar jaudu 1 μF tiek novadīts uz BC547, kas izveidots uz viena tranzistora. Transistora izstarotājs ir savienots ar mīnusu, un kolektors ir savienots ar plus caur rezistoru R2 ar pretestību 1 kOhm. Pastiprinātājs tiek noregulēts, izmantojot 1 MΩ trimmera rezistoru R3.
Tad pastiprinātais signāls tiek ievadīts ieejā. Atkarībā no saņemto impulsu skaita, kas atbilst aplaužu skaitam, mikrokontrolleris attiecīgajām izejām izplata lielu vai zemu potenciālu. Šajā ķēdē mēs izmantojam trīs MK mikrokontrollera tapas, kas darbojas kā izeja. Viņi baro trīs līdzīgas shēmas. Apsveriet vienas ķēdes darbību.
Kad MK tapai ir augsts potenciāls (+5 V), atveras 2N2222 sērijas VT2 tranzistors, kas savienots ar MK rezistoru R4 (1 kOhm), un tiek darbināta releja K1 spole. Kad tiek iedarbināts relejs K1, tā kontakti tiek aizvērti lampas strāvas ķēdē un tādējādi tiek izgaismoti.
Releja K1 spole jāmaina ar reverso diode VD1, lai pasargātu no pārsprieguma, jo spolei ir zināma induktivitāte, un, ja ķēde ir salauzta, var rasties sprieguma pārspriegums, kaut arī šajā gadījumā tas nav nozīmīgs, bet labāk to atskaņot droši. Derēs gandrīz jebkurš diods ar strāvu vismaz 100 mA, jūs varat izmantot 1N4148.
Var izmantot jebkuru releju, taču jāvadās pēc šādiem parametriem: barošanas spriegums 5 V, aizvēršanas kontaktu spriegums - pārmaiņus, 230 V. Kontaktu strāvu nosaka ķēdes slodze, kuru kontakti aizvērs. Es izmantoju šādu releja tipu: HW32-005VDC-A. Ja atrodat releju ar spoles barošanas strāvu ne vairāk kā 20 mA, tad jūs varat iztikt bez tranzistora slēdža.
Akustiskā slēdža ķēdes barošana tiek veikta no stabilizēta barošanas avota ar spriegumu 5 V. Jūs varat paņemt jebkuru gatavu barošanas bloku vai pats salikt, kā aprakstīts.
Akustiskā slēdža iestatīšana
Ierīce ir konfigurēta, izmantojot divus mainīgus rezistorus. Es panācu tādu jūtīgumu, ka slēdzis nereaģēja uz mūzikas, runas un gaismas sitieniem no durvīm, bet tajā pašā laikā tas lieliski darbojās slamam no istabas pretējā gala. Lūdzu, ņemiet vērā, ka mikrofonam jābūt novietotam pogas virzienā.
Jūs droši vien brīnījāties, kāpēc tieši kokvilna? Fakts ir tāds, ka klapēšanas izraisītais skaņas viļņa amplitūda ir daudz lielāka nekā parastās sarunas vai mūzikas laikā, tāpēc pastiprinātāju var konfigurēt tā, lai filtrētu citus skaņas avotus, tādējādi novēršot ierīces kļūdainu iedarbināšanu.
Tagad es ceru, ka esat pārliecināts, ka akustiskā slēdža izgatavošana ar savām rokām ir pavisam vienkārša. Es samontēju šo ierīci uz paneļa, bet, ja mēs izmantojam SMD komponentus un cietvielu relejus, tad akustiskā slēdža izmēri nepārsniegs sērkociņu kasti. Laimīgu visiem!
Lejupielādēt
Akustiskais slēdzis ir ļoti noderīgs sadzīves priekšmets. Šāda ierīce piešķirs jūsu mājām komfortu un radošumu. Ar to jūs varat ieslēgt un izslēgt gaismu vai izmantot to citām ierīcēm, piemēram, elektriskajai tējkannai vai ventilatoram.
Šāds slēdzis atradīs pielietojumu situācijā, kad personai nepieciešama gaisma, bet iespējas ir ierobežotas. Pietiks ar plaukstu sadošanu, un apgaismojums ieslēgsies. Tos sauc arī par kokvilnas sensoriem.
Akustisko slēdžu darbības princips ir izmantot mikrofonu ar regulējamu jutību. Atklājot skaņu, mikrofons ieslēdzas vai izslēdzas.
Akustisko sensoru trūkumi
Šo sensoru trūkumi izriet tieši no tā, uz ko viņi reaģē - skaņas. Mikrofona selektivitāte ir ļoti augsta, un akustisko gaismas slēdžu attīstība turpinās, tāpēc mūsdienu sensori ļoti precīzi reaģē uz doto skaņu. Bet, lai radītu šo skaņu, jums jāzina, kura no tām, un šī skaņa vienmēr būs ieslēgšanas vai izslēgšanas signāls.
Otrs būtiskais trūkums ir jutības zona. Lai iegūtu lielāku istabu, jums būs pietiekami skaļi jāaplaudās vai jāpieiet tuvāk.
Un, ja palielināsiet jutīgumu, sensors var reaģēt uz līdzīgiem signāliem no blakus esošās telpas.
Vienkāršākā akustiskā slēdža shēma
Vienkāršāko efektīvo akustiskā slēdža ķēdi var montēt ikviens, kam ir vēlēšanās un laiks. Šādu slēdzi var izmantot dažādiem mērķiem, piemēram, lai ieslēgtu un izslēgtu apgaismojumu telpā, izmantojot kokvilnu, to pašu darbības principu un jebkura aprīkojuma vadību. Kopumā šis akustiskais slēdzis ir ļoti noderīga lieta mājsaimniecībā.
Šis sensors ļauj ar aplaudēšanu ieslēgt un izslēgt strāvas ķēdes. Šādu ierīci var izmantot, lai ieslēgtu gaismu.
Tas ir diezgan jutīgs, pateicoties dubultā pastiprinātāja klātbūtnei uz mazjaudas tranzistoriem. Labi reaģē uz kokvilnu piecu metru attālumā no mikrofona.
Nepieciešamās detaļas montāžai
Lai savāktu akustisko slēdzi ar savām rokām, jums jāveic šādas daļas:
- Rezistori (R1-10k, R2-1M, R3-22k, R4-270k, R5-2k, R6-1,8k, R7-330 Ohm, R8-1,5k)
- Tranzistori (VT1-KT315, VT2-KT315, VT3-3107)
- Kondensatori (C1-3200pf, S2-1mkF × 10v)
- Diodes VD1
- Dažādi: M1 - elektreta mikrofons, HL1 - LED vai relejs, spaiļu bloks.
Akustiskā slēdža ierīce
Mikrofona pastiprinātājs ir samontēts uz diviem KT 315. sērijas bipolāriem tranzistoriem. Lai palielinātu mikrofona jutīgumu, varat izmantot KT 368 tipa tranzistorus vai to importētos analogus (SS 9018).
Ķēdes strāvas daļa ir jaudīgs tranzistors KT 818, kas kontrolē slodzi. Ja vēlaties kontrolēt lielu slodzi, varat izmantot releju ar barošanas spriegumu no 3,5 līdz 15 voltiem.
Pārvaldot slodzes ar jaudu līdz 12 voltiem, releju var noņemt no ķēdes, un tā vietā var pievienot slodzi. Ja jums ir nepieciešams kontrolēt slodzes ar tīkla strāvu, tad jums noteikti ir nepieciešams relejs. Aplaudēšanas laikā mikrofons uztver vilni un padod to jaudas pastiprinātājam, tie savukārt pastiprina no mikrofona saņemto signālu.
Jau pastiprinātais signāls nonāk atslēgas pamatnē, tā vērtība ļauj tranzistoram darboties, un šajā brīdī tranzistora pāreja atveras un vada strāvu. Tas baro pievienoto slodzi vai releju. Kad pops tiek atkārtots, paaudze tiek pārtraukta un relejs tiek atvienots.
Norādījumi akustiskā slēdža izgatavošanai
Vispirms jums jāveido iespiedshēmas plate. PCB ir īpašas atveres VD1 diodei. Diode ir nepieciešama, lai aizsargātu VT3 tranzistoru no releja spoles EMF. Ja vēlaties savienot nelielu slogu ar slēdzi, varat to aizstāt ar džemperi.
Pēc dēļa izgatavošanas jums ir jāizurbj caurumi un jāar to. Pēc tam atveriet zīmogu programmā sprint-layout 6.0 un atbilstoši detaļu atrašanās vietai un pielodējiet tās vietā.
Piezīme! 
Apskatot gatavā akustiskā slēdža fotoattēlu, mēs redzam kompaktu sensoru, kuru ir viegli uzstādīt. Tas ir mazs dēlis ar lodētām detaļām.
Montāžas laikā ir jāievēro visi detaļu vērtējumi, pat neliels slīpums var izraisīt slēdža darbības traucējumus. Ierīce reaģē ne tikai uz izlēcieniem, bet arī uz jebkuru zemfrekvences troksni.
Jauda tiek piegādāta no līdzstrāvas avota ar spriegumu no 5 līdz 12 voltiem. Obligāti no stabilizētiem līdzstrāvas sprieguma avotiem; izmantojot komutācijas barošanas avotus, ierīce var nedarboties.
Lai padarītu akustisko slēdzi ar savām rokām, ir nepieciešamas detaļas, tās var iegādāties jebkurā radio veikalā, tās ir pieejamas un lētas par cenu.
Jūs varat izmantot detaļas, kas pielodētas no veciem dēļiem. Ķēde ir ļoti vienkārša, un pat cilvēki, kuri maz zina radioelektroniku, izmantojot šo shēmu, varēs salikt šo ierīci.
Akustiskā slēdža foto
Piezīme! 
Piezīme! 
Nesen ļoti populāras ir kļuvušas LED lampas un dažādas rotaļlietas, kurās darbojas "clap switch" princips. Mūsu rakstā mēs samontēsim kaut ko līdzīgu, bet lampas vietā mēs izmantosim 3 voltu LED.
Šeit ir pati diagramma (lai iegūtu detalizētāku displeju, noklikšķiniet):
Ja HL1 LED vietā ievietojat releja spoli, tad jūs pat varat aizdedzināt kvēlspuldzes, savukārt ķēdē parādīsies VD1, kas pasargās VT3 tranzistoru no pašindukcijas releja spolē, kad tas tiek izslēgts. Ja jūs izveidojat ķēdi ar LED, tad šis diode nav vajadzīgs.
Tas izskatīsies apmēram šādi:
.JPG)
Tātad vissvarīgākās ķēdes detaļas ir:
Divi KT315G. Var izmantot kopā ar jebkuru citu burtu. Šo tranzistoru kontaktligzda (pinout) un marķējums ir atrodami šajā rakstā.
.JPG)
Šajā ķēdē mēs izmantosim arī 3107B tranzistoru.
.JPG)
Un šeit ir tā pinout:
kur K ir kolektors, B ir pamats, E ir izstarotājs.
Un, protams, vissvarīgākā mūsu shēmas sastāvdaļa ir mikrofons.
.JPG)
Uzmanību šeit! Mikrofoni ir atšķirīgi. Es domāju, ka mēs neuzskaitīsim mikrofonu klasifikāciju. Es teikšu vienu, tagad tā saukto elektreta mikrofoni:
Attēlā redzams EM-6050 elektreta mikrofons, kas tiek izmantots manā ķēdē.
Kāds ir joks? Lieta ir tāda, ka viņiem ir, rupji runājot, pastāv polaritāte... Viens no mikrofona vadiem ir piestiprināts pie mikrofona korpusa. To var viegli redzēt no drukātajiem vadiem, kas savieno vienu no mikrofona tapām ar korpusu. Varat arī piezvanīt, piestiprinot vienu zondi pie mikrofona korpusa, bet otru - pie mikrofona ligzdas.
Mūsu ķēdē mikrofona izeja, kas zvana uz ķermeņa, ir savienota ar strāvas padeves mīnus, bet otra - attiecīgi ar plus.
Mana shēma darbojas labi, ja barošanas spriegums ir 5-9 volti, un to var redzēt zemāk esošajā video:
Pirms pāris nedēļām tika samontēts LED panelis iekštelpu apgaismojumam un tika nolemts tam samontēt akustisko slēdzi, un šodien es vēlos apsvērt varbūt vienkāršāko akustiskā slēdža shēmu.
Shēma tika atrasta vienā no buržuāziskajām vietām un nedaudz mainīta. Ierīce ļauj ieslēgt un izslēgt strāvas ķēdi ar plaukstu. Esmu iecerējis to izmantot, lai ieslēgtu gaismas. Ierīce ir diezgan jutīga, pateicoties dubultam pastiprinātājam uz mazjaudas tranzistoriem. Reaģē uz kokvilnu 5 metru attālumā no mikrofona. Visas detaļas tika aizstātas ar vietējām.
Mikrofona pastiprinātājs izmanto kt 315 sērijas vietējos tranzistorus ar jebkuru burtu vai indeksu. Pēdējā posmā tiek izmantots jaudīgs tranzistora slēdzis uz kt 818 sērijas bipolārā tranzistora, visas pārējās detaļas ir kā sākotnējā ķēdē. Jūs varat izslēgt releju no ķēdes un pieslēgt slodzi tā vietā, bet tas notiek tikai tajos gadījumos, kad jums ir nepieciešams kontrolēt slodzes ar strāvas padevi līdz 12 voltiem, ja jums ir nepieciešams kontrolēt no tīkla darbināmas slodzes, jūs nevarat iztikt bez releja. Plaukšanas brīdī mikrofons saņem vilni, un kā signāls tiek padots jaudas pastiprinātājam, kas pārmaiņus pastiprina no mikrofona saņemto signālu. Pastiprinātais signāls nonāk atslēgas pamatnē, tā vērtība ir pietiekama, lai tranzistors darbotos, un šajā brīdī tranzistora pāreja atveras un veic strāvu, kas baro pievienoto slodzi vai releju.
Veicot montāžu, ievērojiet visus detaļu rādītājus, pat neliels slīpums var izraisīt slēdža neparastu darbību. Ierīce reaģē ne tikai uz izlēcieniem, bet arī uz zemas frekvences trokšņiem (spēcīgs bass utt.).
Barošanas sprieguma diapazons ir no 4 līdz 16 voltiem, jauda tikai no stabilizētiem līdzstrāvas sprieguma avotiem un nekādā gadījumā neizmantojiet komutācijas barošanas avotus, ierīce ar tiem nedarbosies!
Izmēģinājuma versijai ierīce tika uzstādīta uz sienas, pēc tam tā tiks pārsūtīta uz tāfeli, galvenais ir tas, ka viss darbojas bez kļūmēm.
Mūsdienās tālvadības apgaismojuma vadība kļūst populāra. Lai to izdarītu, varat izmantot skaņas vai kokvilnas slēdzi. Ja skaņa ir pietiekami spēcīga, ar spēku, kas vienāda ar plaukšķiem, gaisma ieslēdzas vai izslēdzas. Ja agrāk šādas elektriskās ķēdes montēja radioamatieri, tad tagad ierīci var iegādāties daudzos elektropreču veikalos.
Kokvilnas slēdža modelis
Savienojuma shēmas
Visvienkāršākā ierīce, kas jādara pats, darbojas no mikrofona, ar signāla pastiprinājumu vairākas reizes. Viena no šādām shēmām ir parādīta zemāk redzamajā attēlā. Visi komponenti ir viegli pieejami.
Kokvilnas slēdža darbības shēma
Pastiprinātājs sastāv no diviem tranzistoriem (KT315). Signāls no mikrofona (M) iet caur tiem, pastiprina un nonāk jaudīga tranzistora (KT 818) pamatnē. Tas kontrolē releju (Rel1), kas rada vai pārtrauc kontaktu spuldzes vai citas slodzes barošanas ķēdē: gaisa kondicionieris, ventilators utt. Ierīces jutība ir 4-5 m, kas ir pietiekami daudz mājas telpām. Skaņa, kas tiek piegādāta periodiski, pārmaiņus nodrošina savienojumu un slodzes atvienošanu no tīkla.
Ķēde ir viena no vienkāršākajām, it īpaši tāpēc, ka mikrofonu var paņemt no vecā magnetofona vai tālruņa. Elektreta mikrofons ir izplatīts. Viens terminālis ir savienots ar ķermeni (mīnus). Ir viegli piezvanīt un viņu atrast. Ierīces enerģijas patēriņš ir nenozīmīgs, un piegādātais spriegums ir 3,5-16 V.
Releja vietā varat pieslēgt mazjaudas LED lampu, kas būs galvenā slodze. Tad ķēdē nebūs mehānisku daļu, un tā uzticamība palielināsies. Spuldze ir diezgan piemērota nakts gaismai, apgaismojot mājsaimniecības telpu, kā arī telpu, kurā naktī ir grūti orientēties, un galveno slēdzi ir grūti atrast.
Parādītais automātiskais slēdzis ir pārāk vienkāršs. Trinistoros ar savām rokām varat salikt perfektāku un uzticamāku ierīci.
SCR kokvilnas slēdža elektroinstalācijas shēma
Pamats ir sprūda no SCR (V2), (V3) un tranzistora slēdža (V4). Sprūda ir savienota ar sprieguma dalītāju no mikrofona (B1) un rezistora (R8). Taustiņš kontrolē lampu (H1). Sprūda tiek darbināta caur diodi (V9) un rezistoriem (R9), (R10). Spriegumu izlīdzina, izmantojot kondensatoru (C7) un zenera diode (V1).
Sprūda vienmērīgais stāvoklis būs tad, kad viens no SCR ir ieslēgts, bet otrs ir izslēgts. Kad tiek atskaņots skaņas signāls no mikrofona, uz sprieguma dalītāja parādās impulss, kas pārslēdz sprūdu citā stāvoklī. Šajā gadījumā lampa vai nu ieslēgsies, vai izslēgsies.
Automātiskā slēdža slodzes jauda ir aptuveni 100 W. Ja tas ir jāpalielina, tilta ķēdes diodes (V5-V8) tiek uzņemtas jaudīgāk, un SCR tiek uzstādīti uz radiatoriem.
Kāpņu telpas apgaismojums
Starpstāvu apgaismojumam ieteicams izmantot akustisko sensoru ar foto releju.
Slēdža shēma apvienojumā ar fotosensoru
{!LANG-39e886c29a17b29cd4659c3d90b560d4!}
{!LANG-1749da20a3edf5296ccc1ef0b9065811!}
{!LANG-043e0c7fb58963933d420ada7cbff003!}
{!LANG-5ef0b733a594a54deb8534f635d844b9!}
{!LANG-8701c21105a642e089ad0792af95440d!}
{!LANG-f45df48246f842e6754a6d2a032fba61!}
{!LANG-9206a1d72e4f5768dfef9e6984854e32!}
{!LANG-12d6df1879864f02b05e0a0e1f4de67b!}
{!LANG-6e3f2c8e506a7946bfd403499bc0c1cf!}
{!LANG-21e41d4e9650991f1091cf901ea84292!}
{!LANG-4643a449991d0dc730edc92ac31a185a!}
{!LANG-8c80dcf3f7b2d7b89ba904e00c9ccdb1!} {!LANG-5b5b421bdee0bac5713db62358e8cfab!}
{!LANG-00e09097458258f056a6e4a72864f990!}
Ecosvet ir pievienots 220 V tīklam saskaņā ar vienmērīga akustiskā slēdža pieslēguma shēmu, kas parādīta iepriekš redzamajā attēlā. Var redzēt, ka tas ir savienots ar parasto slēdzi, kas nepieciešams ķēdes atslēgšanai un darbības pārtraukšanai.
Ecosvet kokvilnas slēdža elektroinstalācijas shēma
Claps slēdzis
Mūsdienu slēdzis “Claps” ir viens no jaunākajiem sasniegumiem, kurā skaņu apstrādā mikroprocesors. Ierīce ir iestatīta uz vairākiem izlēcieniem un nereaģē uz citu svešu skaņu. Šajā gadījumā priekšnoteikums gaismas ieslēgšanai vai izslēgšanai ir signālu padeve pēc kārtas. Vairākus šādus slēdžus var uzstādīt vienā telpā, reaģējot uz noteiktu skaitu pops. Lai to izdarītu, uz ierīces elektroniskā paneļa noteiktā stāvoklī ir jāiestata džemperis. Tādējādi, piegādājot nepieciešamo skaitu vienmērīgi sekojošu signālu, jūs varat vadīt vairākas ierīces, piemēram, gaismas avotus, ventilatoru, gaisa mitrinātāju, mūzikas centru un citas.
Elektriski darbināmas atvērta tipa žalūzijas var pārsteigt viesus. Vadības ierīcei ir sērkociņu kastes izmēri, un to var viegli paslēpt ierīces korpusā vai slēdža kontaktligzdā. “Claps Plug” versiju var viegli pielāgot jebkurai sadzīves tehnikai ar elektrisko vadu, kuru ieslēgs skaņa.
Kokvilnas slēdzis “Claps Plug”
Šāda iedarbināšana labāk aizsargā pret svešu troksni. Tas ir tas, kā modelis atšķiras no akustiskā slēdža. Lampas var būt jebkuras. Salīdzinot ar iepriekšējo modeli, ierīces cena ir daudz augstāka (2450 rubļi).
Ja kokvilnas slēdzis nodrošina vienmērīgu slodzes slēdzi, tad tas nedarbosies ar dienasgaismas spuldzēm. Ar tiem var izmantot slēdzi “Claps”.
Darbības princips. Video
Par darbības principu un kokvilnas slēdža ierīces shēmu varat uzzināt zemāk esošajā videoklipā.
Instalējot un noregulējot kokvilnas gaismas slēdzi, jāievēro elektriskās drošības pasākumi. Pēc instalēšanas jums jāiestata nepieciešamā jutība. Ierīces droši darbojas telpās, kur nav svešas skaņas. Varat arī paredzēt pārslēgšanos uz darbību no parastā slēdža.
