30.03.21

[Домашняя]

Предлагаемое устройство предназначено, в первую очередь, для забывчивых людей. Оно выполняет ту же функцию, что и плакат с известным с детства призывом "Уходя, гасите свет!". При открывании входной двери оно автоматически включается, и если в прихожей горит свет, подает прерывистые звуковые сигналы типа "пи-и-и, бип-бип, пауза, пи-и-и, бип-бип, пауза...", напоминая тем самым, что, уходя из квартиры, необходимо выключить свет в прихожей. Устройство может быть настроено так, чтобы число тональных сигналов в пачке равнялось двум, трем или четырем. Пачки сигналов звучат до тех пор, пока свет не будет погашен. После закрывания двери питание устройства автоматически выключается. Устройство (его схема представлена на рис. 1) содержит датчик освещенности — фоторезистор R1, образующий вместе с резистором R2 делитель напряжения на входе (вывод 1) элемента DD1.1; два генератора импульсов (первый — управляющий — на элементе DD1.1, второй — управляемый — на DD1.3); два инвертора (DD1.2, DD1.4); электронный ключ на полевом транзисторе VT1, управляющий работой активного (с встроенным генератором) излучателя звука НА1; батарею питания GB1; выключатель питания SA1 и геркон SF1.

Конденсатор СЗ — блокировочный в цепи питания микросхемы, С4 — фильтрующий (улучшает работу излучателя НА1). В исходном состоянии (контакты вы­ключателя SA1 замкнуты, входная дверь закрыта) подвижный контакт геркона SF1, установленного на притолоке, находится в правом (по схеме) положении (под действием магнита, закрепленного на двери), устройство обесточено. При открывании двери, когда магнит удаляется от геркона, последний устанавливается в положение, показанное на схеме, и батарея GB1 подключается к устройству. Если при этом светильник в прихожей выключен, то фоторезистор R1 затемнен, его сопротивление больше сопротивления резистора R2, поэтому напряжение на входе (вывод 1) элемента DD1.1 имеет низкий логический уровень (лог. 0) и первый генератор заторможен. На его выходе (вывод 3 DD1.1) — лог. 1, а на выходе инвертора DD1.2 (вывод 4) — лог. 0. Поскольку напряжение на входе (вывод 9) элемента DD1 3 имеет низкий уровень, второй генератор также заторможен, на его выходе (вывод 10 DD1.3) поддерживается уровень лог. 1, а на выходе (вывод 11) инвертора DD1.4 — лог. 0. При этом полевой транзистор VT1 закрыт, сопротивление его канала велико и нагрузка — звукоизлучатель НА1 — обесточена. Если при открывании входной двери светильник в прихожей включен и фоторезистор R1 освещен, то его сопротивление меньше сопротивления резистора R2 и напряжение на входе (вывод 1) элемента DD1.1 имеет высокий логический уровень. Благодаря этому собранный на DD1.1 генератор вырабатывает импульсы прямоугольной формы с частотой следования около 1 Гц и скважностью 2, которые поступают на входы (выводы 5 и 6) инвертора DD1.2. Импульсы с его выхода (вывод 4) подаются на управляемый генератор и высоким уровнем на входе (вывод 9) DD1.3 периодически запускают его. Генерируемые им короткие прямоугольные импульсы с частотой следования около 7 Гц инвертируются элементом DD1.4 и с его выхода (вывод 11) поступают на затвор транзистора VT1.      С приходом каждого импульса положительной полярности он открывается, сопротивление его канала резко (до нескольких ом) уменьшается и звукоизлучатель НА1 издает сигналы, описанные выше. Потребляемый в рабочем режиме ток определяется в основном примененным звукоизлучателем (в авторском варианте — около 25 мА). Следует отметить, что логические элементы микросхемы К561ТЛ1 обладают гистерезисом, поэтому появление звуковых сигналов при включении питания задерживается примерно на 1 с. После выключения светильника в прихожей устройство переходит в экономичный дежурный режим, а после закрывания входной двери отключается (герконом) от батареи питания. Если сигнализация о включенном освещении в прихожей не нужна (например, при приеме гостей), устройство отключают выключателем SA1. Детали устройства монтируют на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного гетинакса или стекло­текстолита толщиной 1...1,5 мм.

Резисторы — МЛТ, С2-33, конденсаторы С1— СЗ — с малым током утечки, например, керамические (KM, К10-17), С4 — оксидный К50-35 или импортный (например, серии ТК фирмы Jamicon). Транзистор КП501А заменим любым из серий КП501—-КП505 (с учетом цоколевки), зарубежным BS170 или даже мощным 1RF540. Зарубежный аналог микросхемы К561ТЛ1 — CD4093A. Возможная замена фоторезистора ФСД-1 — ФСД-1 А, ФСК-1, ФР-764, ФР-765. Вместо звуко- излучателя TR-1203y (номинальное напряжение — 3 В, ток — 20 мА) можно применить TR-1205y (5 В, 20 мА) или любой другой с встроенным генератором и близкими параметрами. Во избежание выхода микросхемы и транзистора из строя от воздействия статического электричества рекомендуется для монтажа использовать паяльник с заземленным жалом. Обойтись без заземления можно, если на плате предусмотреть специальные розетки, в которые микросхему и транзистор устанавливают по завершении монтажа. Остальные детали следующих типов: выключатель питания SA1 — тумблер МТ1 или любой другой малогабаритный, геркон SF1 — любой переключающий с рабочим током не менее 30...50 мА. Батарея GB1 — щелочная типоразмера 3R12 или составленная из соединенных последовательно трех-четырех гальванических элементов или аккумуляторов типоразмера АА (AAA). Для уменьшения громкости звукоизлучателя достаточно частично или полностью заклеить отверстие излучателя кусочком скотча или изоляционной ленты. Закончив монтаж платы, проводят контрольную сборку. В соответствии со схемой подключают к плате фоторезистор, геркон, выключатель и батарею питания. При освещенном фоторезисторе примерно через секунду после замыкания контактов выключателя звукоизлучатель должен начать издавать описанные выше сигналы. Длительность импульсов на выходе первого генератора (контролировать их следует на выводе 4 DD1.2) при указанных на схеме номиналах резистора R3 и конденсатора С1 должна быть около 1 с. При желании ее можно изменить подбором резистора R3. Чтобы изменить число сигналов в пачках, следует подобрать резистор R4. Для этого при выключенном питании выпаивают резистор из платы и подключают вместо него последовательную цепь, состоящую из постоянного резистора сопротивлением 430—560 кОм и включенного реостатом переменного сопротивлением 0,47—4,7 МОм. Включив питание, освещают фоторезистор светом настольной лампы и, изменяя сопротивление введенной в цепь части переменного резистора, добиваются наполнения пачки нужным числом сигналов "бип’’. После этого выключают питание, отпаивают последовательную цепь, измеряют ее сопротивление и впаивают в плату резистор ближайшего (в большую сторону) номинала. Смонтированную и проверенную в работе плату, выключатель и батарею питания размещают в прямоугольном пластмассовом корпусе подходящих размеров (например, в мыльнице с наружными размерами 100x60x30 мм). Для прохода звуковых колебаний напротив звукоизлучателя НА1 в стенке корпуса сверлят несколько отверстий. Фоторезистор R1 устанавливают на кронштейне недалеко от светильника, ориентируют так, чтобы его окошко было направлено на лампу, и приклеи­вают к кронштейну. Затем с помощью мультиметра измеряют сопротивление фоторезистора при включенном и выключенном светильнике. В первом случае оно должно быть менее 300 кОм (желательно, как можно меньше), во втором — не менее 360 кОм (лучше намного больше). Если прихожая светлая и сопротивление фоторезистора после выключения светильника не возрастает до указанного предела (360 кОм), его необходимо снабдить цилиндрической трубкой, склеенной из нескольких слоев черной бумаги. Окошко фоторезистора в этом случае должно быть направлено точно на светильник. Для справки: темновое сопротивление фоторезистора ФСД-1 — не менее 2 МОм. Геркон SF1 закрепляют на верхней планке дверного проема, а постоянный магнит — напротив него, на верхней части двери с таким расчетом, чтобы, когда она закрыта, расстояние между магнитом и герконом было минимальным (не более 3...5 мм), а геркон надежно удерживался в сработанном состоянии. Для того чтобы геркон замыкался в самом начале открывания двери, его и магнит устанавливают с внутренней стороны дверного проема, в углу, максимально удаленном от петель. Устройство работоспособно при напряжении питания от 3 до 12 В. Переходя на большее напряжение, необходимо поменять звукоизлучатель: при 9 В следует использовать TR-1209y (9 В, 20 мА), а при 12 В — TR-1212y (12 В, 20 мА). В обоих случаях конденсатор С4 необходимо заменить другим, с номинальным напряжением 16 В.

Радио №5 2011г стр. 50