30.03.21

[Домашняя]

Сейчас во многих подъездах жилых домов с целью экономии электроэнергии устанавливают автоматические выключатели света. Если благосостояние жильцов и управляющей фирмы позволяет, устанавливают инфракрасные датчики движения, но чаще всего - простые таймеры с кнопкой, после нажатия, которой свет горит некоторое время. На мой взгляд, оптимальным, как по цене, так и по функциональности является акустический выключатель с достаточно чувствительным микрофоном. Такой датчик будет включать свет, реагируя не на движение, а на звуки шагов, звуки при открывании двери в квартиру, в подъезд, на речь. В конце концов, чтобы включить свет достаточно кашлянуть, хлопнуть в ладоши, свиснуть или что-то сказать. И при этом, совсем не нужно в потемках искать кнопку. В общем, функционально акустический датчик, в данном случае, будет работать, может быть, даже эффективнее датчика движения. Принципиальная схема акустического выключателя показана на рисунке 1.

Но прежде немного о его работе. Устройство соединяет в себе функции акустического выключателя и таймера. Отличие от таймера в том, что запуск происходит не от нажатия кнопки, а по сигналу микрофона. При появлении звука достаточной громкости схема включает свет. Свет будет гореть все время, пока продолжаются звуки (например, пока говорят в подъезде, или пока уборщица подметает в подъезде), плюс еще некоторое время около 1-2 минут. Затем свет выключается. Теперь по схеме. Звуки улавливает микрофон М1. Это электретный микрофон от кассетного магнитофона, он со встроенным усилителем. Питание на микрофон подается через R1. Этот же резистор служит его нагрузкой. Далее сигнал поступает на усилитель на ОУ А1. Здесь чувствительность к звуку устанавливается регулировкой коэф­фициента усиления операционного усилителя с помощью переменного резистора R4. На транзисторе VT1 сделан каскад, формирующий из аудиосигнала импульсы логического уровня. Каскад работает как ключ. Схема таймера сделана на микросхемах D1 и D2. Это схема цифрового таймера, временной интервал в которой задается с помощью многоразрядного двоичного счетчика, делящего частоту импульсов опорного генератора. В исходном состоянии, когда лампа выключена, счетчик находится в состоянии «8192», то есть, с логической единицей на его самом старшем выходе. При этом на выходе элемента D1.4 логический ноль. Ключ VT2-VS1 закрыт, и лампа Н1 выключена. Кроме того единица с выхода «8192» счетчика D2 поступает на вывод 9 D1.3 и закрывает этот элемент, преграждая путь импульсам, которые вырабатывает генератора на элементах D1.1 и D1.2. Это ждущее состояние. Как только микрофон улавливает звук достаточной громкости, на коллекторе VT1 возникают импульсы, переключающие счетчик D2 в нулевое положение. Теперь на его выходе «8192» логический ноль. Элемент D1.3 открывается и пропускает импульсы от генератора на вход «С» счетчика. На выходе элемента D1.4 появляется единица. Ключ VT2-VS1 открывается и включает лампу Н1. Еще один положительный момент данной схемы, - лампа Н1 питается пониженным пульсирующим напряжением, поступающим на неё через диод VD2. В результате существенно увеличивается срок службы лампы. Пока продолжаются звуки, имеются импульсы на коллекторе VT1, которые удерживают счетчик D2 в нулевом положении либо его время от времени обнуляют, не давая ему достигнуть значения «8192». Поэтому, пока в подъезде происходит какая-то деятельность свет остается включенным. Затем, когда наступает тишина, импульсы на коллекторе VT1 прекращаются и там устанавливается напряжение логического нуля. Теперь счетчик D2 может считать поступающие на его вход «С» импульсы. Спустя некоторое время на его выходе «8192» появляется единица, и схема возвращается в исходное положение. При этом лампа выключается. Большинство деталей (кроме тиристора и переменного резистора R4) расположено на небольшой печатной плате (рис.2) из фольгированного стеклотекстолита.

Радиоконструктор № 8 2009г стр. 32