Хлопковый выключатель света



Управляемый хлопками выключатель

В последние годы приобрели популярность системы дистанционного управления освещением. Звуковые команды принимает хлопковый выключатель. При достаточной силе хлопка происходит включение или отключения света. Устройство можно приобрести в магазине или, при достаточном владении азами электротехники, изготовить самостоятельно.

Применение

Выключатель света по хлопку включается и отключается в результате реакции на издаваемый шум. Алгоритм работы таков: первый хлопок — включение, второй — выключение.

Выключатель реагирующий на шум

Устройства подобного типа рекомендуется ставить только в нешумных помещениях. К помещениям такого типа относят спальни, кладовки, подсобные комнаты, подвалы. Нерационально устанавливать хлопковые устройства в помещениях, где бывает множество людей (офисы, гостиные, производственные территории), так как посторонние шумы приводят к ложным реакциям устройств.


Наиболее распространенное место для установки выключателя света по хлопку — спальня. Очень удобно управлять освещением, не вставая с постели. Популярны хлопковые системы в семьях с маленькими детьми, так как для включения или выключения света теперь не нужно дотягиваться до высоко расположенного выключателя.

Многие путают хлопковые и акустические устройства. Акустический выключатель срабатывает на любой шум, а хлопковый — только на хлопки.

Принцип работы

Устройство функционирует за счет установленного в нем микроконтроллера. Контроллер санкционирует включение и выключение света по хлопку. Данный прибор при желании можно использовать для контроля за другими электробытовыми устройствами (кондиционерами, вентиляторами и т. п.).

В составе обычного звукового выключателя света имеется электронный микрофон с предусилителем. Этот компонент усиливает поступающий в устройство звук, что позволяет фиксировать даже самые негромкие хлопки. Деятельность усилителя управляется с помощью транзисторов VT1 и VT2. Схема контролируется парой резисторов R2, а для выравнивания сигнала используются диоды VD1 и VD2.


Принцип действия хлопкового выключателя

Звук от хлопка проходит через микрофон, там усиливается и трансформируется электрический импульс. Далее происходит выравнивание звука благодаря работе выпрямляющих диодов. Звук находится под контролем резистора (если уровень громкости звука ниже заданного, резистор не допустит срабатывания прибора). Когда выравнивается сигнал на конденсаторе, возрастает напряжение, открывается транзисторный ключ VT3.

Свет отключается и включается после последовательной зарядки и разрядки конденсаторов. По окончании полного цикла деятельности (по еще одному хлопку) резистор и конденсатор C10 разряжаются за четыре секунды. Это приводит устройство к выключению.

Технические характеристики

Для примера разберем характеристики стандартного прибора по включению и выключению света по хлопку.

Данные устройства:

  1. Электропитание подается от стандартной сети с напряжением 220 Вольт.
  2. Максимальная общая мощность потребителей не превышает 300 Ватт.
  3. Разброс регулирования звука в рамках 30 – 150 децибел.
  4. Допустимый температурный режим: от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля.
  5. Класс защиты корпуса — IP30.

Компактный хлопковый выключатель

В сети применяются разнообразные светильники:

  1. Лампы накаливания и галогенные источники света.
  2. Энергосберегающие или люминесцентные лампочки.
  3. Светодиодные устройства.

Указанные характеристики соответствуют требованиям закона Российской Федерации под номером 261. Этот акт регулирует правила рационального использования электрической энергии.

По размеру оборудование схоже со спичечным коробком, то есть компактное. Это дает возможность установить его неподалеку от светильников. Фиксация прибора осуществляется на винты-саморезы или двусторонним скотчем.

Схема подключения и монтаж

Ниже показана схема выключателя света по хлопку. Основываясь на ней, можно подключить данное устройство.

Схема подключения аккустического выключателя

Белые проводники, имеющиеся у прибора, подключают к сети. К черным проводам подключают нагрузку. Чтобы соединить медные проводники, понадобятся клеммы. Черные проводники соединяют с лампочкой светильника. Данные устройства подключаются по параллельной схеме.

Электропитание выключателя осуществляется через одноклавишный выключатель. Если нужно его отключить, понадобится просто нажать на выключатель.

Чувствительность звука контролируется соответствующим регулятором. Рекомендуется использовать среднее звуковое значение.


Испытания

Перед включением устройства следует его настроить, чтобы исключить ложные срабатывания на посторонние звуки. Например, хлопковый прибор не должен отзываться на удары молотка, стук посуды, звонящий телефон или включенный перфоратор.

Настройки осуществляются экспериментальным путем. Прибор считается настроенным, когда срабатывает только на хлопки.

Настройка хлопкового выключателя

Производители

Наиболее известные модели, представленные на российском рынке — «Экосвет» и «Claps». Рассмотрим их основные характеристики.

Выключатель «Экосвет»

Устройство «Экосвет» предназначено для работы с лампочками на 220 Вольт.

Основные параметры прибора:

  • нагрузка — 300 Ватт;
  • разброс звукового сигнала — от 30 до 150 децибел;
  • уровень защищенности корпуса — IP30;
  • допустимый температурный режим — от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля;
  • стоимость — от 350 рублей.

«Экосвет» фиксируют саморезами за крепежные лапы. Прибор не рекомендуется устанавливать в шумных помещениях. Несмотря на то, что «Экосвет» настроен на хлопки, возможны ложные срабатывания.

Подключение выключателя Экосвет

На рисунке вверху показана схема подключения прибора. «Экосвет» соединен с обычным выключателем, чтобы предоставить возможность обесточивания схемы и прекращения его работы.

Выключатель «Claps»

Данная модель представляет собой одну из последних разработок, где звуковой сигнал обрабатывается продвинутым микропроцессором. Прибор реагирует только на хлопки, поэтому ложную информацию игнорирует. Обязательное условие для срабатывания — определенный характер передачи звуков, когда хлопки должны идти подряд.

В одной комнате может находиться один или несколько выключателей. Каждый из них будет настроен на заданное количество хлопков. Для этого на плате ставят перемычку в нужную позицию. В результате появляется возможность управления несколькими несвязанными друг с другом приборами, к примеру, кондиционером и светильником, телевизором и магнитофоном. «Claps» компактен (примерно как коробок спичек) и может быть вмонтирован в любое место, в том числе в подрозетник.

Встраиваемый выключатель с упрапвлением хлопками

Стоит «Claps» больше, чем «Экосвет» (2450 рублей против 350), но и надежность его выше. «Claps» будет работать с люминесцентными лампочками даже при плавном включении нагрузки («Экосвет» на это не способен).


Изготовление выключателя своими руками

Хлопковое устройство можно изготовить самостоятельно.

Для этого понадобятся 3 платы:

  • Arduino Nano;
  • звуковой модуль;
  • плата силового реле.

Кроме того, нужен компьютер, USB-шнур, 5-вольтовый блок питания. На компьютер следует поставить программу Arduino IDE, предназначенную для прошивки микроконтроллера.

После копирования данных скетча и вставки текста в окно Arduino IDE необходимо тут же сделать прошивку контроллера. При смене некоторых регулировок и перезаписи устройства есть возможность тонкой настройки звукового реле под собственные нужды.

Хлопковый выключатель на Arduino

 

На схеме видно, что контроллер имеет 4 провода. Пара из них идут на питание, желтый провод направлен на управление силовым реле (контакт 13), а зеленый — провод управления от микрофона, подключенный к А0 контроллеру.


Обратите внимание! Микрофон конденсаторного типа можно заменить на электретный микрофон, в котором в качестве фиксированной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения применяется пластинка из электрета. Отличительное свойство материала — способность сохранения поверхностного заряда на протяжении больших отрезков времени.

В составе микросхемы есть 8 аналоговых входов и 14 цифровых входов и выходов. В рассматриваемом примере используются А0 и D13, поскольку с ними включается светодиод на плате Arduino.

При замене показателя AnalogRead определяется пороговая чувствительность. Наибольшее значение — 1024. Если изменить значение Delay, скорректируется время на исполнение скетча. Таким образом достигается желаемое время готовности к переключению. Так же определяется порог, защищающий от помех и ложных срабатываний. Чувствительность микрофона меняется еще и переменным регулятором, расположенным на плате. Настройка и отработка схем осуществляется на плате Arduino UNO.

Источник: 220.guru

Принцип работы


Принцип действия акустического выключателя модно разобрать на основе представленного ниже варианта схемы. Питание здесь происходит от источника постоянного тока 12 В. Звук попадает на микрофон, Q1 – усилитель этого аудиосигнала. Переменный резистор 5к выступает в роли регулятора чувствительности. Затем звуковой сигнал от микрофона усиливается полевым транзистором Q1 и приводит к включению SCR, а потом и лампы освещения.

Типы звуковых выключателей света

Звуковой выключатель –  это небольшого размера чувствительный микрофон, настроенный на включение или выключение света при распознавании звуковых вибраций. Сейчас существуют такие типы этих устройств:

  • Датчик прямого выключения. Разработчики установили точный сигнал, по которому этот выключатель включает освещение и совершает обратное действие при следующем звуке. Такой прибор в основном прикрепляется параллельно с выключателем. А когда простой выключатель будет применяться, датчик не будет срабатывать;
  • Датчик в сочетании с таймером либо с датчиком освещённости. Благодаря этому устройству, свет загорается на определенный временной промежуток, а при высокой степени освещённости он вообще не работает. Представленные недорогие акустические выключатели света сейчас очень востребованы на лифтовых площадках и в подъездах многоквартирных жилых зданий;
  • Датчик, оснащенный интеллектуальным управлением. Его можно считать мини-компьютером, легко настраиваемым под желания пользователя. Благодаря такому оснащению, возможно легкое управление сразу же несколькими звуковыми устройствами;

  • Выключатель по хлопку для слаботочных систем (к примеру, сигнализация и видеонаблюдения). Здесь даже может не происходить включение света, а датчик, настроенный на изменения звука в здании, в установленном режиме способен начать видеозапись наблюдений с регистратора или передавать полученные изображения владельцу.

Преимуществом перечисленных типов устройств являются дополнительные функции наряду с управлением освещением. С этим датчиком не только удобно включаем свет, но и экономим электроэнергию.

Недостатки у таких выключателей тоже есть:

  • звуковая избирательность (не всегда возможно издать именно тот звук, который необходим для начала работы);
  • зона чувствительности (в большом по площади помещении придется хлопать громче или подходить ближе к датчику).

Технические характеристики

Обратите внимание! Выключатель света по хлопку имеет очень компактные габаритные размеры, соизмеримые с размерами коробка для спичек.

К основным техническим характеристикам относятся:

  • сетевое напряжение – 220 В;
  • мощность нагрузки – до 300 Вт;
  • допустимая температура – от – 20°С до +40°С;
  • звуковые колебания – от 30 до 150 дБ;
  • класс защиты корпуса – IP-30.

Виды устройств хлопкового выключателя

Тип «вилка-розетка»

Быстрое решение задачи надежного включения и выключения по хлопку бытовых электроприборов может предоставить выключатель в корпусе типа «вилка-розетка» или электрический удлинитель со встроенным таким устройством.

Устройство в корпусе

Это универсальный тип, который применим везде в жилых помещениях.

Без корпуса

Такой вид устройства удобен в случае встраивания в корпус другого электроприбора. К примеру, часто их покупают для управления напольным вентилятором или люстрой. Благодаря компактности, хлопковый выключатель без корпуса с легкостью помещается в пластиковом корпусе бытовых приборов.

Безопасность выключателя

Как утверждают производители, такие включатели абсолютно безопасны, так как:

  • не излучают радиопомех;
  • не нагреваются;
  • не слышен звук выключателя света;
  • защищают электрическую сеть внутри помещений от коротких замыканий (имеют плавкий предохранитель в корпусе);
  • имеют надежные винтовые зажимные клеммы.

Подключение прибора

Хлопковый выключатель легко подключить даже неопытному электрику, для этого необходимо его подсоединить к разрыву кабеля сети. Если взять для примера люстру, то необходимо провода на потолке подключить к винтовым клеммам с обозначением 220 В, а у самой люстры два провода – соединить с винтовыми клеммами «Выход».

Питание устройства будет осуществляться через уже имеющийся одноклавишный выключатель света на стене. Сам акустический выключатель выключается тоже посредством механического отключения одноклавишного элемента управления.

Потом следует установить желаемый уровень чувствительности звука, используя регулятор.

Самостоятельное изготовление устройства

Изготовить выключатель своими руками возможно, но для этого пригодятся хорошие знания светотехники и навыки в сфере радиоэлектроники. Рассмотрим наиболее простую схему акустического выключателя для управления.

При сборке обязательно соблюдение номинальных значений деталей, даже незначительные несоответствия нарушат нормальную работу выключателя.

Используются следующие детали:

  • микрофон;
  • биполярные транзисторы КТ315 – 2 шт., на которых собран микрофонный усилитель (могут подойти и другие модели КТ368, SS9018);
  • мощный биполярный транзистор КТ818 или КТ818Б – для управления нагрузкой (при большей мощности применяйте реле 3,5-15 В).

По схеме получаем, что при звуке хлопка в ладоши поступает импульс от микрофона, начинает работу генератор на составном транзисторе (КТ315 + КТ315) с положительной связью с конденсатором. После этого сигнал набирает силу и переходит на транзистор КТ818, проводится электрический ток, питающий подключенную нагрузку. При отрицательном значении импульса ключ КТ818 удерживается. При повторном хлопке процесс обрывается, и на реле больше не поступает ток.

Таким образом, получился хлопковый выключатель с чувствительностью полученного устройства от 2 до 5 метров.

Источник: amperof.ru

Вы наверняка видели в фильмах как герои включают и выключают освещение при помощи хлопка ладонями. Оказывается в этом нет ничего сложного. Для этого можно использовать хлопковые выключатели, например, от компании nooLite.

Включение света по хлопку

Рассмотрим в примере выключатель Экосвет‑Х‑200-Л. Он позволяет подключать нагрузку до 200 Вт, в качестве которые могут выступать лампы накаливания, галогенные, люминесцентные, энергосберегающие, светодиодные лампы. Ничего не мешает подключить даже электродвигатель. Главное соблюдать предельные токи или же использовать реле, магнитные пускатели и подобные устройства.

Хлопковый выключатель

Порог шума для включения и выключения составляет около 65 децибел. Это соответствует громкому и звонкому звуку, например, хлопку в ладоши. Иногда бывают ложные срабатывания на слишком активное размешивание ложкой в кружке. Но это ерунда в сравнении с получаемым комфортом. Хлопковые выключатели удобно использовать в спальнях или тихих темных помещениях, где поиск обычного настенного выключателя затруднен, особенно когда ты заходишь туда с каким-то грузом в руках. Например, кладовая, гараж или подвал. Стоимость такого устройства около 500 руб.

Размер устройства — миниатюрный

Подключение такого устройства очень примитивное. Оно подключается в разрыв фазного и нулевого проводов. Благодаря маленьким размерам изделие можно разместить в основании люстры, светильника или в подрозетнике.

Схема подключения хлопкового выключателя

Можно сказать, что появление таких устройства является одним из шажков к обустройству умного дома. С одной стороны это вроде бы ненужная безделушка, а с другой — она делает жизнь немного комфортнее.

Комфорт

Если Вы хотите читать подобные статьи, ставьте лайк, подписывайтесь на канал и рассказывайте друзьям.

Спасибо.

Источник: zen.yandex.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.