31.03.21

[Домашняя]

Этот акустический автомат предназначен для управления освещением в каком-либо общем помещении, вроде подъезда, лестничной клетки, холла, коридора... Работа его состоит в том, что при возникновении любого звука достаточной громкости, как то, звук шагов, хлопка двери, речи и других звуков, сопровождающих присутствие людей в данном помещении, включается осветительный прибор, и работает столько времени, сколько есть эти звуки, плюс еще три минуты. Даже если человек ведет себя тихо, и свет погас, ему достаточно издать какой-то звук, например сказать, «Свет!», и свет снова будет включен. Лампа включается при помощи электромагнитного реле, это позволяет управлять практически любым осветительным прибором, - от лампы накаливания, до самой современной светодиодной.

Акустическим датчиком служит электретный микрофон М1. Питание на него поступает через резистор R9. С микрофона сигнал ЗЧ поступает на усилитель на операционном усилителе А1. Сигнал с микрофона поступает на прямой вход ОУ А1 через конденсатор С1. К этому же входу ОУ подключены резисторы R1 и R2. Эти резисторы должны быть одинакового сопротивления, так как они создают напряжение смещения на входе ОУ, равное половине напряжения питания. Это необходимо для работы ОУ от однополярного источника питания. Во время тишины (отсутствия звукового сигнала) переменное напряжение на выходе А1 отсутствует, транзистор VT1 закрыт и на его коллекторе напряжение равно логическому нулю. Если счетчик D2 находится в исходном состоянии, равном единице в его старшем разряде, то на выходе элемента D1.3 есть логический ноль, который поступает на транзисторный ключ на VT2 и VT3. Эти транзисторы не открываются, ток на обмотку реле К1 не поступает, поэтому лампа Н1 выключена. При этом единица с вывода 3 D2 поступает на вывод 6 D1 и блокирует мультивибратор. Как только появляется звук достаточной громкости (на вход поступает звуковой сигнал), напряжение 34 с выхода микрофона поступает и на вход ОУ А1. ОУ этот сигнал усиливает и даже может быть до ограничения (значения не имеет), главное, что до такого уровня, при котором транзистор VT1 станет открываться в ключевом режиме. При этом на его коллекторе будут импульсы произвольной формы и частоты, первый же их, которых сбросит в нуль счетчик D2. На выходах счетчика D2, включая и вывод 3, установится логический ноль. На выходе элемента D1.3 - логическая единица. Она поступит на транзисторный ключ на VT2 и VT3. Эти транзисторы открываются, через них поступает ток на обмотку реле К1, поэтому лампа Н1 включается. Пока есть звуки, несмотря, на то, что мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2 будет работать (на выводе 6 D1 - ноль), счетчик D2 так и будет оставаться в нулевом состоянии, потому что его обнуление будет происходить импульсами, следующими с частотой звукового сигнала, поступающего от микрофона. Как только звуки прекращаются, прекращается и поступление сигнала 34 на вход операционного усилителя. Транзистор VT1 перестанет открываться и на его коллекторе установится логический ноль. Теперь ничего не будет мешать счетчику D2 считать поступающие от мультивибратора на его вход импульсы. При указанных на схеме значениях R7 и С5 единица появится на старшем выходе счетчика примерно через 3 минуты. Эти 3 минуты - максимальный размер паузы между звуками, при желании его можно изменить в сторону уменьшения или увеличения подбором сопротивления R7 и (или) емкости С5. Если в течение данного временного интервала звуки возобновляются, то счетчик D2 сбрасывается и выключение лампы не происходит. Если же время отсутствия сигнала превысит величину максимального размера паузы, то на выводе 3 D2 появится единица, которая заблокирует мультивибратор D1.1-D1.2. А ноль с выхода D1.3 закроет ключ на транзисторах VT2-VT3, что приведет к выключению лампы. Источник питания бестрансформаторный на «гасящем» конденсаторе С8, стабилитронах VD1 и VD2 на 12V, выпрямительном мосте VD4-VD7 и конденсаторе С7. Цифровые микросхемы можно заменить импортными аналогами. Операционный усилитель типа NE5534N можно заменить практически на любой ОУ общего применения, например, на TL071, К140УД6 или другой. Микрофон М1 - любой электретный со встроенным усилителем. Реле КУЦ-1 - от старого телевизора, можно заменить другим реле с обмоткой на 12V сопротивление не менее 300 Ом. Налаживание состоит из двух пунктов. Подстройкой сопротивления R3 нужно установить такой коэффициент усиления А1, при котором чувствительность акустического датчика достаточна для уверенного включения лампы даже при негромком звуке, но схема не реагирует на посторонние шумы или наводки. В общем, резистором R3 выставляют порог включения лампы.

Радиоконструктор №4 2018г стр. 30