Читать все новости ➔ У многих радиолюбителей "со стажем" сохранились запасы морально устаревших, но вполне работоспособных микросхем и других деталей. Но прямая замена ими современных элементов зачастую не даёт положительных результатов. Автор рассказывает, как он решил возникающие проблемы при повторении известных конструкций сенсорных выключателей. Хочу вернуться к теме, которая уже не раз поднималась на страницах журнала. Это сенсорные выключатели, реагирующие на прикосновение руки к сенсорному контакту. Вообще, сенсорный выключатель — очень неплохая вещь, особенно если он малогабаритный. Его можно встроить во многие бытовые приборы и включать/выключать их прикосновением пальца к металлической детали на корпусе (иногда она может быть незаметной). Для этого наиболее подходят сенсорные выключатели, управляемые прикосновением к одиночному сенсору. Такие конструкции, построенные на микросхемах серии К561, описаны, например, в [1] и [2]. У многих радиолюбителей до сих пор сохранились запасы функционально аналогичных, но морально устаревших микросхем серии 176. Однако попытки просто заменить ими в упомянутых конструкциях микросхемы серии К561 не привели к положительным результатам. Недавно мне потребовалось изготовить несколько сенсорных выключателей, а в наличии были только микросхемы К176ТМ2 и К176ТМ1. Покупать специально для выключателей микросхемы К561ТМ2 не хотелось, поэтому было решено сделать выключатели на микросхемах серии К176. Нашлось также много тринисторов КУ221Г, использовавшихся в цветных телевизорах. При проверке двух десятков таких тринисторов оказалось, что всего три из них имеют управляющий ток открывания 30...40 мА, остальные открывались током 80... 150 мА. Но поскольку тринисторы КУ221Г, вероятно, есть в наличии не только у меня, было решено применить такой тринистор в сенсорном выключателе. За основу была взята "сенсорная" часть конструкции, описанной в [1]. Силовая часть была полностью переработана, причём в разных вариантах. В зависимости от того, где будет применяться выключатель, можно выбрать транзисторный, тринисторный или симисторный варианты. Есть и вариант с использованием микросхемы К1182ПМ1, позволяющий плавно включать и выключать лампу накаливания. Чтобы управлять мощным электроприбором, выходной силовой прибор выключателя должен быть снабжён соответствующим теплоотводом. Но при коммутируемой мощности менее 100 Вт теплоотвод не обязателен. Итак, сенсорное устройство по схеме из статьи [1] было собрано на микросхеме К176ТМ2, но не заработало. Его исследование с помощью осциллографа показало, что при прикосновении руки к сенсорному контакту импульсов на выходе формирователя импульсов на триггере 001.1 нет, хотя на его входе присутствует наведённое телом человека переменное напряжение размахом 1,7 В. Следовательно, для переключения триггера К176ТМ2 этого мало. После добавления на входе эмиттерного повторителя на транзисторе амплитуда сигнала на входе триггера выросла почти до напряжения питания и появились импульсы на его выходе. Но чёткого переключения триггера DD1.2 в счётном режиме всё равно не было. Была установлена интегрирующая RC-цепь с инверсного выхода триггера на его вход D для задержки этого сигнала. После этого устройство стало устойчиво работать. Как показали дальнейшие эксперименты, конденсатор из этой цепи можно вообще исключить, вполне достаточно ёмкости входа D-триггера, которая совместно с резистором обеспечивает необходимую задержку сигнала. Получившаяся схема сенсорной части этого варианта выключателя представлена на рис. 1 (слева от штрихпунктирной линии). Хочу особо отметить, что в моей конструкции при подключении резистора R5 к инверсному выходу (выводу 2) триггера DD1.2 выключатель работал неустойчиво. Рис. 1 В качестве замены транзистора КТ312Б подойдёт любой маломощный транзистор структуры n-p-n, например, серий КТ312, КТ315, КТ3102. Теперь о силовой части этого варианта выключателя (на рис. 1 справа от штрихпунктирной линии). Как было упомянуто выше, управляющий ток, необходимый для открывания тринистора КУ221Г, может достигать 130...150 мА. Но в рассматриваемом случае он течёт через коммутируемую лампу EL1, резистор R7 и составной транзистор VT2— VT4 и не нагружает параметрический стабилизатор на стабилитроне VD3, питающий лишь транзистор VT1 и микросхему DD1. Благодаря этому сопротивление резистора может быть довольно большим. Рассеиваемая им мощность не превышает 0,5 Вт. Составной транзистор применён для управления тринистором по причине того, что высоковольтные транзисторы 13001 имеют коэффициент передачи тока базы не более 40. Использование в нём трёх транзисторов — не перестраховка. При двух транзисторах для надёжного открывания тринистора VS1 приходилось уменьшать сопротивление резистора R5 до 1 кОм. Это не только перегружало выход триггера, но и требовало уменьшить сопротивление резистора R6 до 62 кОм и увеличивать его мощность до 1 Вт. В следующий вариант выключателя были внесены изменения, необходимые для использования в нём микросхемы К176ТМ1, а его силовая часть была построена на симисторе BT134-600. Схема этого варианта изображена на рис. 2. Рис. 2 Здесь на триггере DD1.1 собран одновибратор. Поэтому принцип управления выключателем стал другим. Рассмотренный выше выключатель на микросхеме К561ТМ2 переходит в противоположное состояние в момент прикосновения к сенсору Е1, дальнейшее удержание пальца на нём роли не играет. В варианте с одновибратором прикосновение к сенсору для перевода выключателя в противоположное состояние должно быть коротким. Если же задержать палец на сенсоре, то через некоторое время, зависящее от ёмкости конденсатора С2, одновибратор сформирует следующий импульс, затем ещё один и так далее. Каждый из этих импульсов будет переключать триггер DD1.2. Считать это недостатком нельзя, подобный алгоритм реализован, например, в микросхеме К145АП2. Там короткие касания сенсора включают и выключают лампу, а удержание пальца на сенсоре приводит к уменьшению или увеличению яркости её свечения. Понятно, что в этом варианте выключателя может работать и микросхема К176ТМ2, если входы S её триггеров (выводы 6 и 8) соединить с общим проводом. Хотя в этом случае импульсы на выходе одновибратора на триггере DD1.1 имеют крутые перепады, без задержки сигнала, поступающего с инверсного выхода триггера DD1.2 на его вход D, обойтись не удалось. Зато необходимую задержку в этом случае вносит входная ёмкость силовой части выключателя. Именно поэтому резистор R4 подключён к инверсному (вывод 2), а не к прямому выходу триггера. Этот вариант сенсорной части выключателя наиболее универсален, поскольку в нём работают как микросхемы К176ТМ1 и К176ТМ2, так и К561ТМ2. В последнем случае можно отказаться от эмиттерного повторителя на транзисторе VT 1. Теперь подробнее о предлагаемых вариантах силовой части. Вариант с тринистором, представленный на рис. 1, подробно описан ранее. Понятно, что вместо КУ221Г можно применить любой другой тринистор с допустимым напряжением в закрытом состоянии не менее 400 В и допустимым током в открытом состоянии, не меньшим, чем ток коммутируемой нагрузки. При применении более чувствительного тринистора можно увеличить сопротивление резистора R7 вплоть до нескольких килоом. Возможно, в этом случае удастся убрать один из транзисторов VТ2—VТ4. При монтаже обязательно проверяйте назначение выводов транзисторов 13001, оно бывает различным. Вместо диодов КД522Б можно использовать КД522А или любые другие маломощные кремниевые диоды. Диоды 1N4007 заменяются любыми выпрямительными диодами с обратным напряжением не менее 400 В и допустимым прямым током, не меньшим тока нагрузки. Допускается использовать и выпрямительные мосты с соответствующими параметрами, например, КЦ402 с индексами А—Г, Ж, И, КЦ405 с такими же индексами или импортные мосты 2W10M, BR810, BC207. Вместо стабилитрона Д814Б можно установить любой другой с напряжением стабилизации 7...9 В, например, Д814А или 1N4737А, 1N4787А, 1N4797А. Для коммутации мощной нагрузки этот вариант не совсем удобен, поскольку, кроме применения более мощного тринистора с теплоотводом, потребуются и более мощные выпрямительные диоды тоже с теплоотводами. Если планируется управлять только энергосберегающей или светодиодной лампой мощностью не более 15...20 Вт или лампой накаливания мощностью не более 60...75 Вт, можно вообще исключить тринистор, а транзистор VT4 13001 заменить более мощным 13003. При этом теплоотвод не потребуется. Но превышать указанные выше значения мощности нельзя. Во время экспериментов транзистор 13003 мгновенно сгорел от пускового тока лампы накаливания мощностью 150 Вт (около 10 А). Такой же транзистор сгорел при включении энергосберегающей лампы мощностью 30 Вт. Выключатель с вариантом силовой части, изображённый на рис. 2, благодаря применению чувствительного симистора ВТ134-600 имеет наименьшее число деталей и небольшие габариты. В нём могут быть применены и другие симисторы с малым током открывания, например, BT136-600, BTA06-600, BTA10-600 и другие. Если использовать симистор КУ208Г, то желательно выбрать его экземпляр с наименьшим током открывания. При токе открывания более 5...10 мА придётся уменьшать сопротивление резистора R5 в цепи управляющего электрода симистора. А если напряжение питания микросхемы DD1 при открытом симисторе будет падать ниже 3 В, следует увеличить ёмкость конденсатора С5. При этом нельзя забывать и о коэффициенте передачи тока базы транзистора VT2, управляющего симистором. Он не должен быть меньше 150...200. Диод КД105Б может быть заменён таким же, но с другим буквенным индексом или любым выпрямительным диодом с допустимым обратным напряжением не менее 400 В и допустимым выпрямленным током не менее 0,1 А. О замене диодов КД522Б и стабилитрона Д814Б было сказано выше. Этот вариант силовой части выключателя наиболее подходит для управления мощной нагрузкой. Поэтому убедитесь, что применяемый симистор рассчитан на потребляемый нагрузкой ток, и при необходимости установите его на теплоотвод с достаточной площадью поверхности рассеивания. Если планируется использовать выключатель для управления обычной лампой накаливания, лучше собрать его силовую часть на микросхеме фазового регулятора К1182ПМ1. Она специально предназначена для плавного включения и выключения ламп накаливания, а также регулировки их яркости. Плавное включение продлит жизнь лампе, а плавное выключение добавит комфорта при пользовании светильником. Схема этого варианта силовой части выключателя представлена на рис. 3. Рис. 3 Подробное описание фазового регулятора К1182ПМ1 имеется в [3] и [4]. Конечно, он может и напрямую управлять лампой (допустимый ток — 1,2 А), но если она слишком мощная, микросхема может сгореть (пусковой ток лампы накаливания в несколько раз больше рабочего). Поэтому для повышения надёжности в рассматриваемый вариант силовой части выключателя добавлен симистор VS1. Он может быть любым, главное, чтобы открывающий ток управления им не превышал 1,2 А. Чем больше этот ток, тем меньше должно быть сопротивление резистора R4, вплоть до полного его исключения. Здесь можно использовать и симистор КУ208Г, причём его подборка по току открывания не обязательна, но потребуется уменьшить сопротивление резистора R4 до 470 Ом. Более подробно о выборе симистора можно прочитать в [5]. Несколько слов о резисторе R5. Для мощных симисторов, в том числе и КУ208Г, он не нужен. А вот при применении импортных симисторов с малым током открывания (например, серии BT-134) обойтись без него не удастся — симистор будет открываться и при отсутствии разрешающего сигнала. Вероятно, у микросхемы К118ПМ1 ток утечки в закрытом состоянии сопоставим с током открывания этих симисторов. Чтобы определить нужное сопротивление резистора R5, необходимо вместо него временно установить переменный резистор сопротивлением 1 кОм. Затем соединить выводы 6 и 3 микросхемы К118ПМ1 и уменьшать сопротивление переменного резистора, пока лампа ЕL1 не погаснет. После этого измерить введённое сопротивление переменного резистора и заменить его постоянным резистором ближайшего (в меньшую сторону) номинала. После подборки резистора R5 необходимо убедиться, что в "разомкнутом" состоянии выключателя симистор полностью закрыт, а напряжение на лампе ЕL1 отсутствует. Дело в том, что при слишком большом сопротивлении резистора R2 на лампу ЕL1 может поступать напряжение, даже когда транзистор VТ1 полностью открыт. Если это напряжение меньше, чем необходимо для свечения лампы, вы даже не будете знать, что в выключенном состоянии ваша настольная лампа потребляет ток, возможно, и не маленький. Для устранения этого дефекта сопротивление резистора R2 необходимо уменьшать. Нелишне будет измерить напряжение на лампе и при "замкнутом" выключателе. Оно должно быть меньше напряжения в сети не более чем на 2...3 В. Если оно меньше на пять и более вольт, значит, конденсатор С1 имеет большой ток утечки, и его необходимо заменить. Для существенного увеличения срока службы лампы накаливания нужно выполнить два условия. Во-первых, её включение должно продолжаться не менее 2...3 с. Это время устанавливают подборкой ёмкости конденсатора С1. Чем она больше, тем медленнее включается лампа. Во-вторых, питать лампу нужно напряжением 210...215 В, если это допустимо по условиям освещения. Для ограничения максимального напряжения параллельно конденсатору С1 подключите не показанный на схеме резистор. Его сопротивление, в зависимости от экземпляра микросхемы К1182ПМ1, может лежать в пределах 82...510кОм. Подбирают его экспериментально, глядя на показания подключённого параллельно лампе вольтметра, измеряющего истинное действующее значение переменного напряжения. Её яркость, конечно, немного снизится, но срок службы увеличится значительно. Если вместо этого постоянного резистора применить переменный, получим сенсорный выключатель с регулировкой яркости. Выключатель с тринистором или симистором может стать источником помех, поэтому необходимо включить последовательно с ним помехоподавляющий дроссель, содержащий пять слоёв обмоточного провода диаметром 0,6...0,7 мм, намотанных виток к витку на ферритовом стержне диаметром 8...10 мм и длиной 25...30 мм. Все предложенные варианты сенсорных и силовых частей выключателей взаимозаменяемы и стыкуются между собой. Необходимый вариант может быть выбран в зависимости от наличия деталей и мощности нагрузки, а также по принципу управления выключателем. Поскольку устройство имеет гальваническую связь с сетью, во время налаживания следует соблюдать осторожность, все изменения производить только после его отключения от сети. Желательно во время налаживания устройства питать его через развязывающий трансформатор. Это обезопасит и от ударов электрическим током, и от повреждения деталей при случайных замыканиях на заземлённые предметы. ЛИТЕРАТУРА Автор: А. КАРПАЧЕВ, г. Железногорск Курской обл. meandr.org Читать все новости ➔ Предлагаемый выключатель функционально аналогичен выключателю САПФИР-2503, можно сказать что САПФИР был прототипом предлагаемого выключателя. Фактически, мы соеденили разработанные ранее нами схемы с оригинальным решением САПФИРА о размещени устройства в корпусе типового выключателя. Но, в отличии от САПФИРА, плата пердлагаемого выключателя размещена прямо в клавише (рис.2), что несколько упрощает монтаж выключателя и его обслуживание. Например, для замены предохранителя достаточно снять только клавишу (рис.4) не демонтируя сам выключатель. Выключатель предназначен для установки вместо обычных выключателей или совместно с ночником или светильником. Обеспечивает плавное включение-выключение и регулировку яркости осветительных приборов. Уровень регулировки запоминается, и при следующем включении, он будет на установленном заранее уровне яркости. Назначение: Достоинства: Технические характеристики: Рис.2 Конструкция выключателя : Принципиальная схема выключателя Режим работы от пульта ДУ: Для управления регулятором может быть использован любой ИК-пульт дистанционного управления. Работает регулятор следующим образом:
После установки требуемой яркости достаточно отпустить кнопку и после 3,5 секунд последует кратковременная вспышка светодиодного индикатора (0,2 сек) свидетельствующая о переходе регулятора в нормальный режим. Выключение происходит аналогично, для этого необходимо нажать кнопку пульта ДУ и удерживать в течении нескольких секунд, на которые выключатель отреагирует 4-мя короткими вспышками (0,3 сек) светодиода, а затем вспышкой большей длительности (1,5 сек), в течении которой достаточно отпустить кнопку и лампа погаснет. Режим работы от сенсора: Если кратковременно (0,1-0,2 сек) коснуться к декоративной панели регулятора двумя или тремя пальцами произойдет включение или выключение регулятора, а если коснуться и удерживать - регулятор перейдет в режим регулирования, т.е. яркость будет меняться от минимальной до максимальной и обратно. В момент отпускания сенсора регулятор запомнит установленное значение яркости. Монтажная схема: Рис.3 Монтажная схема Внимание! Установку выключателя производить только при отключенном напряжении сети! 1. Снять клавишу (1), отжав ее от рамки (2) в указанных на рисунке местах. meandr.org Сенсорный выключатель схема Сенсорный выключатель схема работающая на ИК лучах Принцип работы схемы состоит в том, что как только биологический объект попадает в зону действия сенсора, включается свет. Если же он покидает зону контроля ИК датчика, то через заданный временной интервал устройство отключит освещение. В момент включения напряжения питания схемы счетчик CD4040 находится в состоянии сброса и на его выходе логический ноль, а на выходе инверторного элемента ИЛИ-НЕ DD1.6 единица, при этом транзистор открыт, и реле нормально замкнутыми контактами шунтирует кнопку выключателя. Для работы инфракрасного сенсора используется генератор прямоугольных импульсов на элементах ИЛИ-НЕ DD1.1 и DD1.2. Частота следования импульсов 36кГц подобрана для примененного фотоприемника. Если же использовать другой, то для него нужно будет осуществить подстройку генератора на ту частоту, на которую рассчитан фотоприемник. Для увеличения импульсного тока, поступающего с генератора на инфракрасный светодиод HL2, используется усилитель на элементах DD1.3 и DD1.4. Особенность фотодатчика заключается в том, что при попадании на него модулированного ИК излучения, на его выходе установится сигнал логического нуля. Пройдя через инвертирующий элемент DD1.5, на одиннадцатом выводе счетчика появится логическая единица, которая запретит ему работать. Если отраженный луч не попадет на фотоприемник, то на этом же входе будет логический ноль, и счетчик начнет считать импульсы, поступающие на десятый вход от мигающего светодиода HL1. Элементы схемы подобраны так, что через двадцать минут работы, если в зоне доступа сенсора биологического объекта не наблюдается, на выходе счетчика установится логическая единица, а на выходе элемента DD1.6 ноль. При этом транзистор отключит реле К1 и освещение. Сенсорный выключатель схема на триггере К561ТМ2 При включение схема переключает триггер в одно из устойчивых состояний и включает свет при первом касании к сенсорному датчику, при повторном наоборот переключает триггер в противоположное состояние и тем самым выключая освещение. Продолжительность нахождения триггера в любом состоянии ничем не задается, до тех пор, пока на схему подано напряжение. Триггера подключен по типовой схеме для микросхемы К561ТМ2. С первого выхода микросхемы управляющий сигнал поступает на усилитель тока выполненный на биполярном транзисторе. Управляющий вывод тиристора подключен к эммитеру этого транзистора и при достижении на нем уровня напряжения 3В тиристор откроется, и включит свет. Т.к полевой транзистор обладает большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор, плюс в цепи сенсора имеются мегаомные резисторы, то это не позволит появится опасному потенциалу на сенсорной пластине. Полевой транзистор откроется под воздействием напряжения питания, которое наводится на сенсор от руки. Резистор R3 шунтирует вход 3 триггера. Триггер переключается во время каждого положительного сигнала на третьем входе. Если на первом выходе триггера логический ноль, биполярный транзистор закрыт и освещение отключено. При появление логической единицы, транзистор и тиристор открыты и свет горит. Сенсорный датчик можно изготовить из любого металла диаметром не менее 30 мм. Эта схема обеспечивает включение и выключение освещения мощность не более 60Вт. При большей мощности, тиристор потребуется установить на радиаторе. Оптический выключатель освещения на ИК лучах По материалам сайта: http://www.texnic.ru fix-builder.ru В этой статье мы расскажем и приведем пример о схемах, которые могут обеспечить управление питанием каким либо устройством. Особенностью приведенных сенсорных ключей включения/ выключения является использование свойств транзисторов, которые посредством управления через их базу, осуществляют коммутацию питания нагрузки (реле) Первый вариант сенсорного выключателя собран непосредственно на транзисторах. Сенсорный ключ в исходном состоянии потребляет от сети незначительный ток, порядка 0.3 мА. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 1. Рис. 1. Сенсорный выключатель на транзисторах Для перевода устройства в активный режим необходимо коснуться металлического сенсора Е1, расположенною на стене. При этом отрицательные полупериоды тока утечки, протекая по цепи базы транзисторов VT1, VT2 и резистор R1, открывают транзисторы, и якорь реле притягивается. Контакты К1.1 реле (на рис. 2.57 не показаны) включают исполнительное устройство. Ток, протекающий через диод VD5, подзаряжает конденсатор С1, не давая ему разрядиться через обмотку реле и открытые транзисторы. Диод VD1 пропускает положительный полупериод сетевого напряжения к входной цепи, предохраняя от пробоя обратным напряжением эмиттерные переходы транзисторов VT1, VT2, а диод VD5 исключает разряд конденсатора С1 через резистор R4 при положительных полупериодах сетевого напряжения. Диод VD2 гасит отрицательные импульсы напряжения на коллекторах транзисторов, образующихся в результате ЭДС самоиндукции обмотки реле в момент закрывания транзисторов. Резистором R2 регулируется чувствительность устройства. В устройстве используют кремниевые транзисторы с коэффициентом передачи тока не менее 50 из серий КТ315, КТ312 (VT1) и КТ608, КТ603 (VT2). Транзистор VT2 также может быть из серии КТ315, но надежность устройства при этом уменьшится. Диоды VD1 и VD5 обязательно должны быть кремниевые. Германиевые диоды, по сравнению с кремниевыми, имеют значительно больший обратный ток, и устройство при этом работает неустойчиво. Диод VD5 должен быть рассчитан на максимальное обратное напряжение не менее 400 В, прямой ток 300–400 мА. Стабилитроны VD3 и VD4 из серии Д814 на суммарное напряжение стабилизации около 20 В. Конденсатор С1 (например, типа К52-2, К52-1, К53-1) должен иметь небольшой ток утечки. Реле К1 слаботочное с рабочим напряжением 24 В, например РЭС-32, паспорт РФ4.500.341. Налаживание автомата сводится к подбору сопротивления резистора R2, при котором реле четко срабатывает во время касания контакта Е1. Для повышения безопасности при эксплуатации устройства резистор R1 должен быть рассчитан на мощность более 0,5 Вт. Для повышения помехоустойчивости ключа-выключателя длина провода, соединяющего сенсор Е1 и резистор R1, не должна превышать 1,5 м, диаметр 0,2 мм. Налаживание устройства при правильном монтаже сводится к подбору сопротивления резистора R1, которое должно быть не менее 2,2 МОм. В этом случае ток утечки при касании контакта Е1 не будет превышать 0,1 мА. Прохождение такого тока через организм человек не ощущает. Подключение фазного провода к сигнализатору должно соответствовать схеме. При налаживании устройства необходимо соблюдать меры предосторожности, так как его элементы находятся под сетевым напряжением. Также такой сенсорный ключ можно применить для дверного замка. Ключ-выключатель действует аналогично механическому переключателю с двумя кнопками с зависимой фиксацией. При нажатии на одну кнопку, вторая возвращается в исходное положение. Также и здесь, имеются две сенсорные пластины, при прикосновении к одной устройство включается и остается в таком состоянии до прикосновения ко второй. Таким образом, открывание и закрывание тайника осуществляется разными сенсорными контактами. Схема ключа показана на рис. 2 Рис. 2. Сенсорный выключатель на два положения При касании металлических пластин Е1 и Е2 наведенная в теле человека переменная ЭДС внешним электромагнитным полем, которое всегда имеет место, поступает на один из диодов, которые выполняют роль детекторов этой ЭДС. На выходе диода VD1 образуется отрицательное напряжение, а на выходе диода VD2 — положительное. В результате на инвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) поступают либо отрицательные, либо положительные полуволны переменного напряжения (фона). В первом случае на выходе ОУ устанавливается положительный потенциал по отношению к общему проводу и транзистор VT1 откроется, включив питание электромагнитного реле К1, которое своими контактами включает управляемую цепь. Резистор R5 в цепи положительной обратной связи вводит ОУ в режим насыщения, и положительное напряжение на его выходе сохраняется до тех пор пока его не выведут из этого режима. При прикосновении к другой пластине на инвертирующий вход поступают положительные полуволны и потенциал на выходе ОУ становится близким к нулю. В результате транзистор VT1 закрывается и контакты реле размыкаются. Резистор R5 играет ту же роль, что и в предыдущем случае Выключатель смонтирован на одной печатной плате. При установке нужно учитывать, что длины проводов, соединяющих сенсоры с платой, должны быть минимальной длины. Сенсоры нельзя устанавливать на поверхности, которая подвержена атмосферным воздействиям. Ключ может срабатывать от дождя и снега, а изменение температурного режима оказывает влияние на режим работы ОУ. Источник питания может быть любым. Контактные пластины должны иметь площадь не менее 1 см2. Плату устройства нужно экранировать. В схеме использовано реле К1 типа РЭС55А, паспорт PC.569.601, но можно использовать и другое, близкое по своим параметрам указанному. xn-----7kcglddctzgerobebivoffrddel5x.xn--p1ai Хотя в настоящий момент актуальны системы управления освещением с передачей данных по электросети, но я думаю, что проекты такого рода тоже имеют право на жизнь. Анонс Три вида сенсора – 1. Ёмкостной сенсор – на прикосновение (приближение). 2. ИК-сенсор – для работы с пультами дистанционного управления. 3. Звуковой сенсор – для управления освещением от хлопка. В ёмкостной и звуковой сенсоры встроена функция адаптивности к окружающей среде. Возможна работа с лампами накаливания и люминесцентными (эконом) лампами. В режиме диммера есть запоминание заданной яркости и организация функции плавного переключения с заданной яркости на максимальную яркость и обратно. Режим таймера – это отключение света через 90 секунд после включения. Теперь уходя из дома достаточно включить свет, а выключатель отключит его самостоятельно через 90 секунд. «Эффект присутствия» имитирует присутствие хозяев дома включением и выключением света на случайные промежутки времени. Есть возможность отключения звукового или ИК-сенсора. ВНИМАНИЕ!!! Устройство не имеет гальванической развязки от сети переменного тока. Все элементы находятся под высоким напряжением. При тестировании будьте крайне осторожны. Присутствует максимальная защита от поражения электрическим током, так как все поверхности диэлектрические. Сенсор выполнен из матового стекла толщиной 4 мм. Для любителей зарисоваться можно переключить в режим объемного сенсора (АРТ-режим). В этом режиме не надо прикасаться к сенсору, достаточно поднести руку или махнуть перед выключателем и вы можете таким образом включать/выключать свет или поднося и удерживая руку над выключателем, как волшебник, регулировать яркость освещения. Типы ламп Выключатель позволяет работать с двумя типами ламп: При подаче питания включен режим для работы с люминесцентными лампами (режим выключателя). Типы сенсоров В выключатель встроены три типа сенсоров: Индикация режимов работы выключателя В выключатель встроены два светодиода: красный и синий. Красный светодиод показывает активацию режима работы выключателя света. Синий светодиод постоянно горит и предназначен для индикации прикосновения к сенсору (активация сенсора). Прикосновение к сенсору (хлопок или сигнал с ИК-ДУ-пульта) вызывает его гашение. При подаче напряжения питания на выключатель, он на 10 секунд блокирует все сенсоры. В это время мигает красный светодиод. Это необходимо для блокирования переходных процессов, которые возникают в электрической сети при пропадании напряжения, а также для авто-настройки сенсоров. Индикация выполнения функций Контроллер может выполнять определенные запрограммированные функции. Команды на выполнение определенной функции вводятся посредством количества прикосновений к сенсору. При прикосновении к сенсору выключатель подсчитывает количество касаний и если введенное количество совпадает с определенной функцией, то она выполняется. Выполнение функции сигнализируется «вспышкой» синего светодиода. Индикация режима работы Красный светодиод предназначен для индикации режима работы и помощи в дистанционном управлении выключателем. В режиме таймера красный светодиод мигает с ускорением и чем меньше времени остается до момента отключения света, тем быстрее его мигание. В режиме «эффекта присутствия» красный светодиод постоянно горит и с периодом в 2 секунды вспыхивает. При управлении с пульта ДУ – подмаргивание индикации наличия ИК-излучения от пульта ДУ (отсчет времени задержки на активацию режима). Постоянное горение красного светодиода говорит о том, что выключатель готов принимать команды с пульта ДУ. Функции емкостного сенсора Прикосновение и удержание пальца на сенсоре выполняет настройку яркости освещения (только в режиме диммера). Одно прикосновение: Два прикосновения – включение/отключение света (в режиме диммера включение на максимальную яркость, если свет включен возврат на предварительно установленную яркость). Три прикосновениея – включение света в режиме таймера. Свет автоматически отключается через 90 секунд (индикация – мигание красного светодиода с ускорением). Если в этом режиме отключить свет, то режим таймера отключается. Включение «эффекта присутствия» деактивирует режим таймера. В режиме диммера, если свет отключен, то свет включается на максимальную яркость. Если свет включен, то запуск режима таймера не изменяет яркости. Пять прикосновений – включение/отключение режима «эффект присутствия». Этот режим интересен тем, что в ваше отсутствие выключатель имитирует присутствие в квартире человека, он самостоятельно включает и выключает свет на разные промежутки времени (красный светодиод горит с периодическими вспышками в 2 секунды). Отключение света в этом режиме не деактивирует режим «эффекта присутствия». Включение режима таймера деактивирует «эффект присутствия». В режиме диммера свет включается на заданную яркость. Семь прикосновений – отключает или включает звуковой сенсор. При прослушивании громкой музыки рекомендуется отключать звуковой сенсор. По умолчанию сенсор включен. Восемь прикосновений – отключает или включает инфракрасный сенсор. Если необходимо заблокировать работу от пультов ДУ. По умолчанию сенсор включен. Десять прикосновений – переключение режима работы – выключатель/диммер. При работе с лампами накаливания возможна регулировка яркости. В этом случае возможно использование режима диммера. После активации режима диммера необходимо настроить яркость как для функции “одно прикосновение”. Тринадцать прикосновений – установка заводских настроек и перезапуск выключателя. Пятнадцать прикосновений – АРТ- режим. Шестнадцать прикосновений – чувствительность звукового сенсора Функции звукового сенсора Два хлопка: Три хлопка – включение света (в режиме диммера включение на максимальную яркость). Четыре хлопка – включение света в режиме таймера. Свет автоматически отключается через 90 секунд. Управление хлопком необходимо выполнять с длительностью один хлопок в пол секунды. ВНИМАНИЕ: При прослушивании громкой музыки рекомендуется предварительно отключать звуковой сенсор. Функции инфракрасного сенсора Для активации управления с помощью ИК-сенсора, нужно нажать и удерживать не менее 5 секунд любую кнопку на пульте ДУ-ИК управления до включения красного светодиода. После этого будут доступны три первые функции емкостного сенсора. Нажимая или удерживая, впоследствии, любую кнопку пульта мы можем включать или отключать свет, управлять яркостью (для режима диммера), включать режим таймера. Деактивация ИК-сенсора происходит автоматически через 5 секунд после подачи последней команды с пульта ДУ. ВНИМАНИЕ: Энергосберегающие лампы некоторых производителей излучают очень сильные ИК- помехи, которые могут вызывать трудности в управлении выключателем с ИК-пульта. Фотоприемник использует частоту модуляции 36 кГц. При работе с пультами с другой частотой модуляции возможно падение чувствительности. Подключение Подключение можно выполнить в разрыв нагрузки (от фазировки сети и положения нагрузки не зависит) и по трехпроводной схеме. Трехпроводная схема рекомендуется для люминесцентных и энергосберегающих малоточных ламп, то есть в тех случаях, когда подключение по двухпроводной схеме вызывает их подсвечивание в состоянии выключателя “выключено”. Для подключения отсоедините разъем от выключателя, подключите провода, а затем соедините с платой выключателя. ВНИМАНИЕ: Проведение монтажных работ разрешено только при обесточенной электросети. Устройство не имеет защиты от короткого замыкания и перед включением рекомендуется проверить правильность подключения. Защита от детей Длительное прикосновение к ёмкостному сенсору (более 30 секунд) вызывает его блокировку. Для возобновления работы сенсора необходимо убрать руку от сенсора и подождать 15 секунд. ВНИМАНИЕ: Независимо от режима работы свет будет автоматически отключен через 8 часов непрерывной работы. При отключении напряжения питания настройки не сохраняются. Схема сенсора Примечание. В описываемом варианте датчик освещенности не реализован. Принцип работы Сенсор собран с применением контроллера PIC16F616 в 14-ножечном корпусе. Такого количества выводов понадобилось для того, что бы организовать управляемые входами аудио и ИК, а также выходы управления индикаторными светодиодами. Для создания емкостного сенсора используется возможность организации автогенератора с применением существующих в контроллере компаратора и RS- защелки (триггера). При конфигурировании контроллера мы получаем генератор, частота которого будет зависеть от емкости сенсорной площадки. Принцип измерения можно изложить вкратце так: для измерения частоты генератора мы используем таймер TMP1. Таймер TMP0 будет задавать измерительные промежутки времени. При переполнении таймера TMP0 мы будем читать состояние таймера TMP1, и выполнять его сброс. Далее сравниваем значение таймера “сейчас” со значением таймера измеренного в прошлый раз и если оно больше, то считаем, что сенсор нажат. Если наоборот, то нет. Сам сенсор представляет собой конденсатор с одной обкладкой, а в роли второй выступает сама конструкция устройства и емкость вносимая человеком. Описывать работу программы нет смысла. Все вопросы на форуме http://forum.e-voron.dp.ua/. Внешний вид собранного сенсорного выключателя Вид на плату со снятой платой сенсора: На плате видна установка индикаторных светодиодов, фотоприёмника ИК, PIC-контроллера. Вид на плату снизу: На нижней плате видно как установлен микрофон, симистор, разъем подключения. Сенсорный выключатель света, схема Первым делом перенастроим регистры конфигурации, следующим образом: Отключим выход генератора (CLKOUT function is disabled. I/O function on the CLKOUT pin) Включим сторожевой таймер (WDT enabled) После этой настройки мы должны … ch-4050 – это не новая модель, это расширенная версия универсального терморегулятора ch-4000. Различия коснулись в появлении новой функции дифференциального регулирования. Это вид регулирования по разности температур измеренного двумя датчиками. Теперь … Среда MPLAB X IDE позволяет оперативно работать с несколькими проектами, например, если у вас в работе несколько проектов: Для того чтобы переключиться достаточно выбрать другой проект: Для выбора проекта существует … catcatcat.d-lan.dp.ua Хотя в настоящий момент актуальны системы управления освещением с передачей данных по электросети, но я думаю, что проекты такого рода тоже имеют право на жизнь. Анонс Три вида сенсора – 1. Ёмкостной сенсор – на прикосновение (приближение). 2. ИК-сенсор – для работы с пультами дистанционного управления. 3. Звуковой сенсор – для управления освещением от хлопка. В ёмкостной и звуковой сенсоры встроена функция адаптивности к окружающей среде. Возможна работа с лампами накаливания и люминесцентными (эконом) лампами. В режиме диммера есть запоминание заданной яркости и организация функции плавного переключения с заданной яркости на максимальную яркость и обратно. Режим таймера – это отключение света через 90 секунд после включения. Теперь уходя из дома достаточно включить свет, а выключатель отключит его самостоятельно через 90 секунд. «Эффект присутствия» имитирует присутствие хозяев дома включением и выключением света на случайные промежутки времени. Есть возможность отключения звукового или ИК-сенсора. ВНИМАНИЕ!!! Устройство не имеет гальванической развязки от сети переменного тока. Все элементы находятся под высоким напряжением. При тестировании будьте крайне осторожны. Присутствует максимальная защита от поражения электрическим током, так как все поверхности диэлектрические. Сенсор выполнен из матового стекла толщиной 4 мм. Для любителей зарисоваться можно переключить в режим объемного сенсора (АРТ-режим). В этом режиме не надо прикасаться к сенсору, достаточно поднести руку или махнуть перед выключателем и вы можете таким образом включать/выключать свет или поднося и удерживая руку над выключателем, как волшебник, регулировать яркость освещения. Типы ламп Выключатель позволяет работать с двумя типами ламп: При подаче питания включен режим для работы с люминесцентными лампами (режим выключателя). Типы сенсоров В выключатель встроены три типа сенсоров: Индикация режимов работы выключателя В выключатель встроены два светодиода: красный и синий. Красный светодиод показывает активацию режима работы выключателя света. Синий светодиод постоянно горит и предназначен для индикации прикосновения к сенсору (активация сенсора). Прикосновение к сенсору (хлопок или сигнал с ИК-ДУ-пульта) вызывает его гашение. При подаче напряжения питания на выключатель, он на 10 секунд блокирует все сенсоры. В это время мигает красный светодиод. Это необходимо для блокирования переходных процессов, которые возникают в электрической сети при пропадании напряжения, а также для авто-настройки сенсоров. Индикация выполнения функций Контроллер может выполнять определенные запрограммированные функции. Команды на выполнение определенной функции вводятся посредством количества прикосновений к сенсору. При прикосновении к сенсору выключатель подсчитывает количество касаний и если введенное количество совпадает с определенной функцией, то она выполняется. Выполнение функции сигнализируется «вспышкой» синего светодиода. Индикация режима работы Красный светодиод предназначен для индикации режима работы и помощи в дистанционном управлении выключателем. В режиме таймера красный светодиод мигает с ускорением и чем меньше времени остается до момента отключения света, тем быстрее его мигание. В режиме «эффекта присутствия» красный светодиод постоянно горит и с периодом в 2 секунды вспыхивает. При управлении с пульта ДУ – подмаргивание индикации наличия ИК-излучения от пульта ДУ (отсчет времени задержки на активацию режима). Постоянное горение красного светодиода говорит о том, что выключатель готов принимать команды с пульта ДУ. Функции емкостного сенсора Прикосновение и удержание пальца на сенсоре выполняет настройку яркости освещения (только в режиме диммера). Одно прикосновение: Два прикосновения – включение/отключение света (в режиме диммера включение на максимальную яркость, если свет включен возврат на предварительно установленную яркость). Три прикосновениея – включение света в режиме таймера. Свет автоматически отключается через 90 секунд (индикация – мигание красного светодиода с ускорением). Если в этом режиме отключить свет, то режим таймера отключается. Включение «эффекта присутствия» деактивирует режим таймера. В режиме диммера, если свет отключен, то свет включается на максимальную яркость. Если свет включен, то запуск режима таймера не изменяет яркости. Пять прикосновений – включение/отключение режима «эффект присутствия». Этот режим интересен тем, что в ваше отсутствие выключатель имитирует присутствие в квартире человека, он самостоятельно включает и выключает свет на разные промежутки времени (красный светодиод горит с периодическими вспышками в 2 секунды). Отключение света в этом режиме не деактивирует режим «эффекта присутствия». Включение режима таймера деактивирует «эффект присутствия». В режиме диммера свет включается на заданную яркость. Семь прикосновений – отключает или включает звуковой сенсор. При прослушивании громкой музыки рекомендуется отключать звуковой сенсор. По умолчанию сенсор включен. Восемь прикосновений – отключает или включает инфракрасный сенсор. Если необходимо заблокировать работу от пультов ДУ. По умолчанию сенсор включен. Десять прикосновений – переключение режима работы – выключатель/диммер. При работе с лампами накаливания возможна регулировка яркости. В этом случае возможно использование режима диммера. После активации режима диммера необходимо настроить яркость как для функции “одно прикосновение”. Тринадцать прикосновений – установка заводских настроек и перезапуск выключателя. Пятнадцать прикосновений – АРТ- режим. Шестнадцать прикосновений – чувствительность звукового сенсора Функции звукового сенсора Два хлопка: Три хлопка – включение света (в режиме диммера включение на максимальную яркость). Четыре хлопка – включение света в режиме таймера. Свет автоматически отключается через 90 секунд. Управление хлопком необходимо выполнять с длительностью один хлопок в пол секунды. ВНИМАНИЕ: При прослушивании громкой музыки рекомендуется предварительно отключать звуковой сенсор. Функции инфракрасного сенсора Для активации управления с помощью ИК-сенсора, нужно нажать и удерживать не менее 5 секунд любую кнопку на пульте ДУ-ИК управления до включения красного светодиода. После этого будут доступны три первые функции емкостного сенсора. Нажимая или удерживая, впоследствии, любую кнопку пульта мы можем включать или отключать свет, управлять яркостью (для режима диммера), включать режим таймера. Деактивация ИК-сенсора происходит автоматически через 5 секунд после подачи последней команды с пульта ДУ. ВНИМАНИЕ: Энергосберегающие лампы некоторых производителей излучают очень сильные ИК- помехи, которые могут вызывать трудности в управлении выключателем с ИК-пульта. Фотоприемник использует частоту модуляции 36 кГц. При работе с пультами с другой частотой модуляции возможно падение чувствительности. Подключение Подключение можно выполнить в разрыв нагрузки (от фазировки сети и положения нагрузки не зависит) и по трехпроводной схеме. Трехпроводная схема рекомендуется для люминесцентных и энергосберегающих малоточных ламп, то есть в тех случаях, когда подключение по двухпроводной схеме вызывает их подсвечивание в состоянии выключателя “выключено”. Для подключения отсоедините разъём от выключателя, подключите провода, а затем соедините с платой выключателя. ВНИМАНИЕ: Проведение монтажных работ разрешено только при обесточенной электросети. Устройство не имеет защиты от короткого замыкания и перед включением рекомендуется проверить правильность подключения. Защита от детей Длительное прикосновение к ёмкостному сенсору (более 30 секунд) вызывает его блокировку. Для возобновления работы сенсора необходимо убрать руку от сенсора и подождать 15 секунд. ВНИМАНИЕ: Независимо от режима работы свет будет автоматически отключен через 8 часов непрерывной работы. При отключении напряжения питания настройки не сохраняются. Схема сенсора Примечание. В описываемом варианте датчик освещенности не реализован. Принцип работы Сенсор собран с применением контроллера PIC16F616 в 14-ножечном корпусе. Такого количества выводов понадобилось для того, что бы организовать управляемые входами аудио и ИК, а также выходы управления индикаторными светодиодами. Для создания емкостного сенсора используется возможность организации автогенератора с применением существующих в контроллере компаратора и RS- защелки (триггера). При конфигурировании контроллера мы получаем генератор, частота которого будет зависеть от емкости сенсорной площадки. Принцип измерения можно изложить вкратце так: для измерения частоты генератора мы используем таймер TMP1. Таймер TMP0 будет задавать измерительные промежутки времени. При переполнении таймера TMP0 мы будем читать состояние таймера TMP1, и выполнять его сброс. Далее сравниваем значение таймера “сейчас” со значением таймера измеренного в прошлый раз и если оно больше, то считаем, что сенсор нажат. Если наоборот, то нет. Сам сенсор представляет собой конденсатор с одной обкладкой, а в роли второй выступает сама конструкция устройства и емкость вносимая человеком. Описывать работу программы нет смысла. Все вопросы на форуме http://forum.e-voron.dp.ua/. Внешний вид собранного сенсорного выключателя Вид на плату со снятой платой сенсора: На плате видна установка индикаторных светодиодов, фотоприёмника ИК, PIC-контроллера. Вид на плату снизу: На нижней плате видно как установлен микрофон, симистор, разъем подключения. [box title=”Файлы для загрузки” color=”#521BDE”] Страница загрузки [/box] open.e-voron.dp.uaСенсорный ключ-выключатель (света, звонка и т.д.) с питанием от сети 220 вольт. Схема сенсорный выключатель
И снова о сенсорном выключателе… — Меандр — занимательная электроника
Возможно, Вам это будет интересно:
Сенсорный выключатель с ИК — Меандр — занимательная электроника
Номинальное напряжение сети 220В, 50Гц Мощность нагрузки 40 - 400 Вт Тип нагрузки Лампы накаливания Габаритные размеры выключателя, мм 80х80х40 Рис.1 Внешний вид выключателя Возможно, Вам это будет интересно:
Сенсорный выключатель. Схема изготовления сенсорного выключателя своими руками
Сенсорный ключ-выключатель (света, звонка и т.д.) с питанием от сети 220 вольт
Сенсорный выключатель света | Catcatcat electronics
Это может быть интересно
Сенсорный выключатель света на PIC-контроллере
Поделиться с друзьями: