CMA-4544PF-W oder ähnlich;

3 LEDs (grün, gelb und rot, zum Beispiel aus diesem Set);

3 Widerstände mit 220 Ohm (hier ist ein ausgezeichneter Satz Widerstände mit den gängigsten Werten);

Verbindungsdrähte (ich empfehle dieses Set);

Steckbrett;

Personalcomputer mit Arduino IDE-Entwicklungsumgebung.

1 Elektretkapsel Mikrofon CMA-4544PF-W

Wir verwenden ein vorgefertigtes Modul, das ein Mikrofon sowie die minimal erforderliche Verkabelung enthält. Sie können ein solches Modul erwerben.

2 Schaltplan Mikrofon zu Arduino

Das Modul enthält ein Elektretmikrofon, das eine Spannung von 3 bis 10 Volt benötigt. Beim Anschließen ist die Polarität wichtig. Verbinden wir das Modul nach einem einfachen Diagramm:

• Ausgang „V“ des Moduls - an +5 Volt Stromversorgung,
• Pin „G“ - an GND,
• Pin „S“ – zum analogen Port „A0“ von Arduino.

3 Skizze zum Lesen von Lesungen Elektretmikrofon

Schreiben wir ein Programm für Arduino, das Messwerte vom Mikrofon liest und sie in Millivolt an die serielle Schnittstelle ausgibt.

Const int micPin = A0; // Den Pin festlegen, an den das Mikrofon angeschlossen ist void setup() ( Serial.begin(9600); // Initialisierung der Sequenz Hafen } void loop() ( int mv = analogRead(micPin) * 5,0 / 1024,0 * 1000,0; // Werte in Millivolt Serial.println(mv); // Ausgabe an Port }

Warum müssen Sie möglicherweise ein Mikrofon an Arduino anschließen? Zum Beispiel zur Messung des Lärmpegels; Um den Roboter zu steuern: Folgen Sie dem Klatschen oder halten Sie an. Manche schaffen es sogar, dem Arduino beizubringen, verschiedene Geräusche zu erkennen und so eine intelligentere Steuerung zu schaffen: Der Roboter versteht die Befehle „Stopp“ und „Los“ (wie zum Beispiel im Artikel „Spracherkennung mit Arduino“).

4 „Equalizer“ auf Arduino

Lassen Sie uns eine Art einfachen Equalizer gemäß dem beigefügten Diagramm zusammenbauen.

5 Skizzieren„Equalizer“

Lassen Sie uns die Skizze ein wenig modifizieren. Fügen wir LEDs und Schwellenwerte für ihren Betrieb hinzu.

Const int micPin = A0; const int gPin = 12; const int yPin = 11; const int rPin = 10; void setup() ( Serial.begin(9600); pinMode(gPin, OUTPUT); pinMode(yPin, OUTPUT); pinMode(rPin, OUTPUT); } void loop() ( int mv = analogRead(micPin) * 5,0 / 1024,0 * 1000,0; // Werte in Millivolt Serial.println(mv); // Ausgabe an den Port /* LED-Reaktionsschwellen werden von Ihnen experimentell angepasst: */ if (mv )

Der Ausgleich ist fertig! Sprechen Sie in das Mikrofon und sehen Sie, wie die LEDs aufleuchten, wenn Sie die Sprechlautstärke ändern.

Die Schwellenwerte, ab denen die entsprechenden LEDs aufleuchten, hängen von der Empfindlichkeit des Mikrofons ab. Bei einigen Modulen wird die Empfindlichkeit über einen Trimmwiderstand eingestellt, bei meinem Modul jedoch nicht. Die Schwellenwerte lagen bei 2100, 2125 und 2150 mV. Diese müssen Sie für Ihr Mikrofon selbst ermitteln.

Heute werden wir herausfinden, wie man mit dem Schallsensormodul arbeitet Klatschsensor KY-037. Solche Sensoren werden häufig in Sicherheitssystemen eingesetzt, um das Überschreiten einer eingestellten Geräuschschwelle zu erkennen (Erkennung von Schlossklicks, Schritten, Motorgeräuschen usw.). Das Schallsensormodul KY-037 wird auch häufig zur automatischen Steuerung von Beleuchtungen eingesetzt, die beispielsweise auf Händeklatschen reagieren.

Auf der Platine sehen wir den Sensor selbst in Form eines Mikrofons und eines Komparatorchips, der den Zeitpunkt der Überschreitung der Lautstärkeschwelle ermittelt. Und die Empfindlichkeit dieses Augenblicks (Lautstärkeschwelle) wird über einen variablen Widerstand (Potentiometer) eingestellt, der neben dem Komparator installiert ist. Bei Überschreiten der Schallschwelle erfolgt die Ausgabe D0 Es erscheint ein Signal mit hohem Pegel.

Lassen Sie uns zuerst eine Verbindung herstellen Schallsensor KY-037 zum Arduino-Board. Nehmen Sie zum Beispiel das Arduino Nano-Entwicklungsboard.

Stift G Schließen Sie das Schallsensormodul KY-037 an den Ausgang an GND Arduino-Boards. Stift + Schließen Sie den Schallsensor an den Ausgang an 5V Arduino-Boards. Abschluss D0 Sensor, an den Digitalausgang anschließen D5 Arduino-Boards.

Einrichten des Schallsensors KY-037.

Wir verbinden das Arduino Nano Board mit dem Computer. Auf dem Klatschsensormodul KY-037, die Betriebsanzeige sollte sofort aufleuchten L1. Sie müssen zunächst einen Schraubendreher nehmen und den Trimmwiderstand festziehen, um so die Empfindlichkeit des Sensors anzupassen. Und die Sensorreaktionsanzeige hilft uns bei der Einstellung der Empfindlichkeit L2. Wenn der Indikator L2 Wenn das Modul eingeschaltet ist, leuchtet es ebenfalls auf. Drehen Sie den Trimmwiderstand gegen den Uhrzeigersinn, bis der Punkt erreicht ist, an dem die Anzeige erlischt. Wenn der Indikator L2 befindet sich beim Einschalten des Moduls im ausgeschalteten Zustand, das heißt im Gegenteil, wir drehen den Trimmwiderstand im Uhrzeigersinn, bis wir den Moment erreichen, in dem die Anzeige zu leuchten beginnt. Daher müssen wir an dieser Stelle, an der die Anzeige durch leichtes Drehen des Abstimmwiderstands in die eine oder andere Richtung erlischt oder aufleuchtet, sie ziemlich weit gegen den Uhrzeigersinn drehen, damit die Anzeige leuchtet L2 ging aus, aber beim Händeklatschen versuchte es aufzuleuchten.

Öffnen Sie das Arduino IDE-Programm, erstellen Sie eine neue Datei und fügen Sie Code ein, der uns zeigt, wie das digitale Signal vom Ausgang kommt D0 in Fällen, in denen die mit einem Trimmwiderstand eingestellte Rauschschwelle überschritten wird.

const int sensorD0 = 5; // Arduino-Pin, mit dem der D0-Pin des Sensors verbunden ist void setup () // Settings ( Serial.begin (9600); // Initializing SerialPort ) void loop () // Hauptprogrammschleife ( int sensorValue = digitalRead(sensorD0 ); // wir erhalten ein Signal vom Sensor if (sensorValue == true) // Wenn ein High-Level-Signal angekommen ist Serial.println(sensorValue); // Einen digitalen Wert an das Terminal ausgeben)

Laden Sie diese Skizze hoch und gehen Sie zum Menü „Extras“ – „Port-Monitor“. Das Portüberwachungsfenster ist leer, aber sobald wir in die Hände klatschen, werden Hände im Fenster angezeigt, die das Vorhandensein eines Hochpegelsignals am D0-Pin des Audiosensormoduls anzeigen.

Alles ist gut. Wir haben den Sensor konfiguriert und sichergestellt, dass unser Arduino das Signal von ihm perfekt empfängt.

Mit einem Klatschen schalten wir das Licht ein und per Timer automatisch aus.

Habe herausgefunden, wie man es einrichtet Schallsensor KY-037 und wie es reagiert, wenn die eingestellte Lautstärkeschwelle überschritten wird. Fügen wir nun unserer Schaltung eine normale LED hinzu und schreiben einen einfachen Code, der bei Erkennung von Rauschen die LED zum Leuchten bringt und nach einiger Zeit ausschaltet.

Verbinden Sie die LED mit dem Pin D2 Arduino-Boards. Vergessen Sie nicht, einen beliebigen Widerstand auf Masse zu legen ( GND) LED. Und laden Sie die nächste Skizze.

const int sensorD0 = 5; // Arduino-Pin, an den der D0-Ausgang des Sensors angeschlossen ist const int diod = 2; // Arduino-Pin, an den die LED angeschlossen ist void setup () ( pinMode(diod, OUTPUT); // digitalen Pin 2 auf Ausgabemodus setzen) void loop () ( int sensorValue = digitalRead(sensorD0); // das Signal abrufen vom Sensor if (sensorValue == 1) //wenn ein Signal vom Sensor in Form von eins empfangen wird ( digitalWrite(diod, HIGH); // die LED-Verzögerung einschalten (4000); // pausieren, damit die LED leuchtet für 4 Sekunden) if (sensorValue == 0 ) // wenn das Signal vom Sensor in Form von Null ankommt digitalWrite(diod, LOW); // LED ausschalten )

Versuchen wir, in die Hände zu klatschen. Wir sehen, dass die LED aufleuchtet, 4 Sekunden lang funktioniert und dann erlischt. Jede Zeile ist ausführlich kommentiert und ich denke, es ist klar, wo man die LED-Brenndauer ändern kann.

Der Schallsensor KY-037 schaltet das Licht ein, wenn es geklatscht wird, und schaltet das Licht aus, wenn es geklatscht wird.

Laden wir eine neue Skizze hoch, die unsere LED mit einem Klatschen ein- oder ausschaltet. Als Beispiel haben wir die LED genommen, es ist kein Problem, stattdessen ein Relaismodul anzuschließen und so beliebige Haushaltsgeräte ein- oder auszuschalten.

const int sensorD0 = 5; // Arduino-Pin, an den der D0-Ausgang des Sensors angeschlossen ist const int diod = 2; // Arduino-Pin, an den die LED angeschlossen ist int diodState = LOW; // LED-Status ist „aus“ void setup () ( pinMode(diod, OUTPUT); // digitalen Pin 2 auf Ausgabemodus setzen) void loop () ( int sensorValue = digitalRead(sensorD0); // das Signal vom abrufen sensor if ( sensorValue == 1 && diodState == LOW) //wenn der Lautstärkeschwellenwert erreicht ist und die LED AUS war ( digitalWrite(diod, HIGH); // die LED einschalten diodState = HIGH; // den LED-Status einstellen to „on“ delay(100); // kleine Verzögerung zum Herausfiltern von Rauschen ) else // sonst ( if (sensorValue == 1 && diodState == HIGH) // wenn der Lautstärkeschwellenwert erreicht ist und die LED AN war ( digitalWrite (Diode, LOW); // schalte die LED aus diodeState = LOW; // setze den LED-Status auf „off“ delay(100); // eine kleine Verzögerung, um Störungen herauszufiltern ) ) )

Jetzt klatschen wir einmal in die Hände, das Licht geht an. Wir klatschen erneut in die Hände, die LED erlischt.

Schalten Sie das Licht mit einem Doppelklatschen ein.

Lassen Sie uns die Aufgabe komplizieren und Code schreiben, um den Schallsensor KY-037 bei Doppelklatschen zu betreiben. Dadurch reduzieren wir mögliche versehentliche Auslösungen durch Nebengeräusche, die im One-Clap-Modus auftreten können.

const int sensorD0 = 5; // Arduino-Pin, an den der D0-Ausgang des Sensors angeschlossen ist const int diod = 2; // Arduino-Pin, an den die LED angeschlossen ist int diodState = LOW; // LED-Status ist „aus“ long soundTime=0; // Zeitpunkt des ersten Klatschens void setup () ( pinMode(diod, OUTPUT); // digitalen Pin 2 auf Ausgabemodus setzen) void loop () ( int sensorValue = digitalRead(sensorD0); // das Signal vom Sensor abrufen if (sensorValue = = 1 && diodState == LOW) //wenn die Lautstärkeschwelle erreicht ist und die LED AUS war ( long diodTime=millis(); // aktuelle Zeit aufzeichnen //wenn die aktuelle Klatschzeit 100 Millisekunden länger ist als die Zeit des letzten Klatschens //und das Klatschen nicht später als 1000 Millisekunden nach dem vorherigen aufgetreten ist //dieses Klatschen als das zweite betrachten ERFOLGREICH if((millis()>soundTime) && ((diodTime-soundTime)> 100) && ((diodTime-soundTime)<1000)) { digitalWrite(diod, HIGH); // включаем светодиод diodState = HIGH; // устанавливаем статус светодиода "включен" delay(100); // небольшая задержка для фильтрации помех } soundTime=millis(); //записываем время последнего хлопка } else // иначе { if (sensorValue == 1 && diodState == HIGH) // если порог громкости достигнут и светодиод был ВКЛЮЧЕН { digitalWrite(diod, LOW); // выключаем светодиод diodState = LOW; // устанавливаем статус светодиода "выключен" delay(100); // небольшая задержка для фильтрации помех } } }

Wir versuchen zweimal in die Hände zu klatschen, die LED leuchtet auf. Schalten Sie die LED mit einem einzigen Klatschen aus. Alles funktioniert gut und ohne Störungen. Der Code wird so weit wie möglich kommentiert. Lesen Sie ihn, er sollte mehr als klar sein. Ich denke, es wird nicht schwer sein, das Licht mit zwei Klatschen auszuschalten. Jetzt können Sie Leitungen beispielsweise von Leitung D2 zu einem Relaismodul übertragen und so die Beleuchtung im Raum oder andere Haushaltsgeräte steuern.

Im Prinzip haben wir die Hauptprobleme, die beim Schallsensor KY-037 auftreten, geklärt. Es bleibt nur zur Erinnerung, dass das Board auch über einen analogen Ausgang verfügt A0, der mit jedem analogen Pin des Arduino-Boards verbunden wird, zum Beispiel mit dem Pin A1. Ein analoges Signal wird per Leitung empfangen sensorValue = analogRead(A1);. Die Spannung am Analogausgang des Sensors ändert sich abhängig von Änderungen der Umgebungsgeräusche. Ein solches Signal gibt uns die Möglichkeit, diese Geräusche per Software zu verarbeiten und die Art der Schwingungen zu analysieren. Auf diese Weise können Sie nicht nur auf Rauschen zu einem bestimmten Zeitpunkt reagieren, sondern sogar Ihre eigene Datenbank mit verschiedenen Rauschen erstellen und sich dabei auf einige Schlüsselpunkte bei den charakteristischen Änderungen der Ausgangssignalwerte stützen A0. Durch die Überprüfung mit einer solchen Geräuschbasis ist es möglich, unterschiedliche Reaktionen auf unterschiedliche Geräusche zu realisieren. Dies ist jedoch für diejenigen gedacht, die mehr in die Programmierung eintauchen möchten, und das Thema ist höchstwahrscheinlich ein anderer Artikel.

Hier betrachten wir Schall- und Berührungssensoren, die am häufigsten als Teil von Alarmsystemen verwendet werden.

Berührungssensormodul KY-036

Das Modul ist im Wesentlichen eine Touch-Taste. Wie der Autor versteht, basiert das Funktionsprinzip des Geräts auf der Tatsache, dass eine Person durch Berühren des Kontakts des Sensors zu einer Antenne wird, um Störungen auf der Frequenz eines Haushaltswechselstromnetzes zu empfangen. Diese Signale werden an den Komparator LM393YD gesendet

Die Modulabmessungen betragen 42 x 15 x 13 mm, Gewicht 2,8 g, die Modulplatine verfügt über ein Montageloch mit einem Durchmesser von 3 mm. Die Stromversorgung wird durch LED L1 angezeigt.

Bei Auslösung des Sensors leuchtet (blinkt) die LED L2. Der Stromverbrauch beträgt 3,9 mA im Standby-Modus und 4,9 mA bei Auslösung.

Es ist nicht ganz klar, welche Empfindlichkeitsschwelle des Sensors durch einen variablen Widerstand reguliert werden soll. Diese Module mit dem Komparator LM393YD sind Standard und verschiedene Sensoren sind daran angelötet, wodurch Module für verschiedene Zwecke erhalten werden. Stromanschlüsse „G“ – gemeinsames Kabel, „+“ – +5V-Stromversorgung. Am digitalen Eingang „D0“ liegt ein niedriger Logikpegel an; beim Auslösen des Sensors erscheinen am Ausgang Impulse mit einer Frequenz von 50 Hz. Am Pin „A0“ liegt ein gegenüber „D0“ invertiertes Signal an. Im Allgemeinen funktioniert das Modul diskret wie ein Knopf, was mit dem Programm LED_with_button überprüft werden kann.

Durch den Berührungssensor lässt sich jede Metalloberfläche als Bedientaste nutzen; der Verzicht auf bewegliche Teile soll sich positiv auf die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit auswirken.

Schallsensormodul KY-037

Das Modul muss durch Töne ausgelöst werden, deren Lautstärke einen festgelegten Grenzwert überschreitet. Das empfindliche Element des Moduls ist ein Mikrofon, das mit einem Komparator auf dem LM393YD-Chip zusammenarbeitet.

Die Modulabmessungen betragen 42 x 15 x 13 mm, Gewicht 3,4 g, ähnlich wie im vorherigen Fall verfügt die Modulplatine über ein Montageloch mit einem Durchmesser von 3 mm. Die Stromversorgung wird durch LED L1 angezeigt. Stromanschlüsse „G“ – gemeinsames Kabel, „+“ – +5V-Stromversorgung.

Der Stromverbrauch beträgt 4,1 mA im Standby-Modus und 5 mA bei Auslösung.

Am Pin „A0“ ändert sich die Spannung entsprechend der Lautstärke der vom Mikrofon empfangenen Signale; mit zunehmender Lautstärke nehmen die Messwerte ab, dies kann mit dem Programm AnalogInput2 überprüft werden.

Am digitalen Eingang „D0“ liegt ein Low-Logikpegel an, bei Überschreiten der vorgegebenen Schwelle wechselt der Low-Pegel auf High. Die Ansprechschwelle kann mit einem variablen Widerstand eingestellt werden. In diesem Fall leuchtet die LED L2. Bei einem scharfen lauten Ton kommt es beim Zurückschalten zu einer Verzögerung von 1-2 s.

Insgesamt ein nützlicher Sensor für die Organisation eines Smart Homes oder einer Alarmanlage.

Schallsensormodul KY-038

Auf den ersten Blick scheint das Modul dem vorherigen zu ähneln. Das sensible Element des Moduls ist das Mikrofon; es ist zu beachten, dass es im Netzwerk nicht viele Informationen zu diesem Modul gibt.

Die Modulabmessungen betragen 40 x 15 x 13 mm, Gewicht 2,8 g, ähnlich wie im vorherigen Fall verfügt die Modulplatine über ein Befestigungsloch mit einem Durchmesser von 3 mm. Die Stromversorgung wird durch LED L1 angezeigt. Stromanschlüsse „G“ – gemeinsames Kabel, „+“ – +5V-Stromversorgung.

Bei Betätigung des Reedschalters leuchtet die LED L2. Der Stromverbrauch beträgt im Standby-Modus 4,2 mA und bei Auslösung bis zu 6 mA.

Am Pin „A0“ steigen die Messwerte, wenn die Lautstärke steigt (es wurde das Programm AnalogInput2 verwendet).

Am Pin „D0“ liegt ein Low-Logikpegel an, bei Auslösung des Sensors wechselt dieser auf High. Die Ansprechschwelle wird über einen Trimmwiderstand eingestellt (mit dem Programm LED_with_button).

Dieser Sensor unterscheidet sich eigentlich praktisch nicht vom vorherigen, aber ihre Austauschbarkeit ist nicht immer möglich, weil Wenn sich der Lautstärkepegel ändert, führt die Art der Pegeländerung dazu, dass sich die Spannung am Analogausgang unterscheidet.

Schlussfolgerungen

Damit ist die Überprüfung eines großen Satzes verschiedener Sensoren für die Arduino-Hardwareplattform abgeschlossen. Im Allgemeinen hinterließ dieses Set beim Autor einen gemischten Eindruck. Das Set umfasst sowohl recht komplexe Sensoren als auch sehr einfache Designs. Und wenn sich auf der Platine Strombegrenzungswiderstände, LED-Anzeigen usw. befinden, Der Autor ist bereit, die Nützlichkeit solcher Module zuzugeben, da ein kleiner Teil der Module ein einzelnes Funkelement auf der Platine ist. Warum solche Module benötigt werden, bleibt unklar (offenbar dient die Montage auf Standardplatinen der Vereinheitlichung). Insgesamt ist das Kit eine gute Möglichkeit, sich mit den meisten gängigen Sensoren vertraut zu machen, die in Arduino-Projekten verwendet werden.

Nützliche Links

1. http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-kasaniya
2. http://www.zi-zi.ru/module/module-ky036
3. http://robocraft.ru/blog/arduino/57.html
4. http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-zvuka
5. http://www.zi-zi.ru/module/module-ky037
6. http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-zvuka_
7. http://smart-boards.ml/module-audiovideo-4.php

Da die Stromkosten ständig steigen, besteht die Notwendigkeit, Strom einzusparen. Eine Möglichkeit besteht darin, die Lichtsteuerung zu automatisieren. Eine Möglichkeit besteht darin, akustische Sensoren für die Beleuchtung zu installieren.

Lassen Sie uns ausführlicher darüber sprechen, die Anwendungsmethoden und das Funktionsprinzip beschreiben. Wir werden auch mehrere Diagramme dieser Geräte zur Selbstmontage betrachten.

Die Beleuchtung muss nur eingeschaltet bleiben, wenn sich Personen in dem Raum oder Bereich aufhalten, in dem sie installiert ist. Eine Ausnahme bilden lediglich Notbeleuchtungen, die dazu dienen sollen, unbefugtes Betreten des Geländes zu erkennen.

Es gilt nicht zu Hause. Um das Erscheinen von Menschen zu erkennen und sicherzustellen, dass die Lampen nur in deren Anwesenheit funktionieren, sind akustische Sensoren für die Beleuchtung konzipiert.

Herkömmlicherweise können Sensoren in zwei Typen unterteilt werden:

1. ausgelöst durch irgendein Geräusch Dies sind die überwiegende Mehrheit der industriell hergestellten akustischen Relais.
2. auf Tonbefehle reagieren, es gibt weniger solcher Relais und häufiger sind sie selbstgemacht.

Schauen wir uns jeden Typ einzeln an.

Reagiert auf Geräusche

Am häufigsten wird für die Beleuchtung ein akustischer Sensor auf Treppenabsätzen und Fluren montiert. Es ist sinnlos, sie im Haus zu installieren, außer in Kombination mit einem Abschaltverzögerungsrelais in Badezimmern und Badezimmern (wir werden diese Option auch in Betracht ziehen).

Wenn sich ein Mensch bewegt, dann macht er auf jeden Fall Geräusche, auch wenn diese natürlich leise sind, wenn es keine Aufgabe gibt, die man lautlos erledigen muss. Dabei handelt es sich um das Geräusch einer sich öffnenden oder schließenden Tür, das Geräusch von Schritten, Gesprächen (und sogar einem verschlossenen Schloss). Der Sensor zeichnet sie auf.

Die Zusammenarbeit mit der Beleuchtung basiert auf folgendem Prinzip. Wenn beispielsweise ein Geräuschsensor für die Beleuchtung auf dem Treppenabsatz montiert wird (wir sprechen weiter unten darüber, wo er am besten installiert werden kann und wo er unerwünscht ist), sind zwei Optionen möglich.

Erste Wahl

1. Ein Mann betrat die Tür.
2. Der Akustiksensor hörte das Geräusch und gab den Befehl, das Licht einzuschalten.
3. Während wir gehen (es sei denn, wir versuchen, unsere Schritte nicht wie ein Ninja zu verbergen), hört er ein Geräusch und lässt das Licht an.
4. Das letzte Geräusch ist eine geschlossene Tür, das Licht ist ausgeschaltet.

Zweite Option

1. Das Relais hört einen Ton (Schritte, Schloss, Türknarren, Gespräch), ein Befehl wird an das Zeitverzögerungsrelais gesendet und gleichzeitig schaltet sich die Beleuchtung ein.
2. Nach Ablauf der im Verzögerungsrelais eingestellten Zeit (eine Zeit sollte ausreichen, um einen Flur oder Treppenabsatz zu passieren) schaltet sich die Beleuchtung aus.

Die Verzögerungsfunktion kann in das Akustikrelais selbst eingebaut werden (bei den meisten Modellen) oder über zusätzliche Komponenten ausgeführt werden.

Es ist zu beachten, dass in der ersten Version des Relaisbetriebs ein Verzögerungsrelais enthalten sein kann, das jedoch nicht ausgeschaltet, sondern eingeschaltet wird. Dies geschieht zum Schutz vor Fehlalarmen. Das heißt, die Beleuchtung schaltet sich aufgrund kurzfristiger Geräusche (z. B. ein Donnerschlag auf der Straße oder eine Autohupe) nicht ein, der Ton muss jedoch noch einige Zeit anhalten.

Ein auf Rauschen reagierendes Relais hat sowohl Vor- als auch Nachteile.

Vorteile

1. Das Relais ist in der Regel einfach aufgebaut, was einen niedrigen Preis bedeutet.
2. Im Gegensatz zu Bewegungssensoren reagiert er nicht auf die Bewegung von Haustieren und Nagetieren oder auf elektromagnetische Störungen.

Minuspunkte

• Um zu vermeiden, dass die Beleuchtung bei Tageslicht eingeschaltet wird, muss sie entweder manuell oder über einen Timer eingeschaltet werden. Es ist möglich, den Lichtsensor im Freien zu installieren.

Beratung. Es ist besser, zusammen mit dem akustischen Relais keinen einfachen Timer zu installieren, der ihn beispielsweise um sechs Uhr abends und acht Uhr morgens ein- und ausschaltet, sondern ein astronomisches Relais. Dieses Gerät berücksichtigt die Bewegung der Sonne mit den eingegebenen geografischen Koordinaten. So können Sie beispielsweise unabhängig von der Jahreszeit das Tonrelais eine halbe Stunde vor Sonnenuntergang einschalten und eine Viertelstunde nach Sonnenaufgang ausschalten.

• In Wohnräumen kann kein akustisches Relais installiert werden, da sich die Beleuchtung beispielsweise ausschaltet, wenn man sich mit einem Buch auf dem Sofa niederlässt und keine Geräusche von sich gibt.
• Bei starken Hintergrundgeräuschen funktioniert das Relais nicht richtig bzw. schaltet sich ständig ein. Sie können es beispielsweise nicht in einem Eingang installieren, der auf eine laute Straße blickt.

Relais reagiert auf Befehle

Im einfachsten Fall kann es sich um einen Ton handeln, der deutlich lauter ist, als man ihn bei normaler Anwesenheit von Personen im Raum hören kann. Zum Beispiel in die Hände klatschen.

Der Autor dieses Artikels baute in seiner Kindheit eine ähnliche Struktur auf, als er das Haus der Pioniere besuchte. Ein solches Relais ist eigentlich ein normales Rauschrelais, nur dass seine Ansprechschwelle höher ist und es mindestens zwei Befehle unterscheidet.

Zum Beispiel wurde einmal geklatscht, das Licht ging an und zweimal aus. Es ist durchaus möglich, es in Wohngebäuden zu installieren, aber es ist wahrscheinlich immer noch bequemer, einen normalen Schalter zu verwenden, als ständig zu klatschen.

In einer komplexeren Version können Sie ein Gerät zusammenbauen, das zwischen Sprachbefehlen unterscheidet. Das heißt, das Relay unterscheidet Sprache, genau wie der Browser „OK Google“ unterscheidet. Zwar sind Industrieversionen dieses Relais noch nicht im Handel erhältlich.

Industrierelais

Schauen wir uns mehrere Modelle akustischer Relais an, die erworben werden können.

Treppenautomat ASO-208

Eines der preiswertesten Relais belarussischer Hersteller – es kann für 300-400 Rubel (ca. 7-8 Dollar) erworben werden. Für eine Standardlandung reicht das Gerät völlig aus. Wie Sie auf dem Foto sehen können, unterstützt es Glühbirnen mit bis zu 150 Watt, was ausreicht, um auch mit Glühlampen jeden Treppenabsatz zu beleuchten (wenn Sie jedoch Geld sparen, ist es besser, energiesparende LED-Lampen zu verwenden).

Das Relais wird direkt an der Wand montiert und verfügt über ein eingebautes Mikrofon. Die Mikrofonempfindlichkeit ist einstellbar.

Wenn das Gerät beispielsweise weit von den Eingangstüren entfernt installiert ist, kann es erhöht werden, bei Hintergrundgeräuschen jedoch verringert. Die Einstellung erfolgt mit einem Griff, der mit einem Schraubendreher oder einem ähnlichen Werkzeug gedreht werden kann.

Bei maximaler Stufe ist die Bedienung auch dann gewährleistet, wenn der Schlüsselring klingelt.

Das Relais verfügt über eine eingebaute Verzögerung von 1 Minute nach Erkennung des letzten Tons. Leider kann die Verzögerung nicht geändert werden.

Der Anschluss ist einfach:

1. Wir versorgen die Klemmen L und N nach einem Schalter oder Relais mit Strom, wodurch verhindert wird, dass das Gerät bei Tageslicht funktioniert. Es ist wünschenswert, dass am Kontakt L eine Phase und am Kontakt N Null vorhanden ist. Wenn Sie das Relais vertauschen, funktioniert es jedoch immer noch.
2. Wir schließen die Lampen an die verbleibenden zwei Klemmen an.

Relais EV-01

Dies ist ein Geräuschsensor für Beleuchtung, der bereits in Russland hergestellt wurde (Relay and Automation LLC), sein Preis beträgt ebenfalls etwa 300-400 Rubel. Es unterscheidet sich vom Vorgängergerät durch eine geringere Leistung der angeschlossenen Last, nur 60 W. Dies reicht jedoch für die meisten Treppen und Treppenabsätze aus.

Wie im vorherigen Fall wird es direkt an der Wand montiert und verfügt über ein eingebautes Mikrofon. Die Empfindlichkeit ist leider nicht einstellbar. Der Hersteller garantiert, dass es auf alle Geräusche im Umkreis von 5 Metern reagiert. Es gibt auch eine Abschaltverzögerung, die jedoch weniger als nur 50 Sekunden beträgt.

Der Vorteil dieses Relais ist das Vorhandensein einer Fotozelle, die den Betrieb nur im Dunkeln ermöglicht. Da die Empfindlichkeit auch nicht einstellbar ist, müssen Sie den Standort des Geräts so wählen, dass keine Fehlalarme auftreten, beispielsweise durch Beleuchtung durch ein Fenster durch Straßenlaternen.

Der Anschluss des Geräts erfolgt genauso wie beim Vorgänger, allerdings sind die Anschlüsse unter der Gehäuseabdeckung versteckt.

Staffel von Ali Express

Ein günstigeres Gerät kann auf der bekannten Seite Ali Express bestellt werden. Sie bieten zum Beispiel ein akustisches Relais von Joying Liang (auf der Website lautet der Name: JOYING LIAN Sound Light Control Delay Switch Surface type Energy Saving Acoustic Light-activated Relay, das sind die Folgen der automatischen Übersetzung) für nur 266 Rubel.

Dieses Gerät ähnelt in seinen Eigenschaften einem Relais eines russischen Herstellers.

Verzögerungszeit - 40-50 Sekunden.

Es ist nicht möglich, die Empfindlichkeit des Mikrofons und des Lichtsensors anzupassen.

Der Anschluss des Relais erfolgt über Klemmen mit aus dem Gehäuse kommenden Drähten (sie können in einen externen Klemmenblock eingeklemmt werden).

Selbstgebaute akustische Relais

Kommen wir nun zu den Diagrammen für die DIY-Montage. Hier sind mehrere Optionen unterschiedlicher Komplexität.

Die einfachste Schaltung mit einem Transistor

Beginnen wir mit der einfachsten Schaltung aus zwei Blöcken des eigentlichen akustischen Relais und einem Auslöser zur Steuerung der Last.

Akustisches Relais

Das Relais ist auf nur einem Transistor aufgebaut, hier ist sein Diagramm.

Es wird ein alter Germanium-Transistor MP 39 verwendet, der in alten Geräten aus den 60-90er Jahren leicht zu finden ist, und auch andere Elemente sind dort leicht zu finden, darunter D 2 B-Dioden.

Beratung. Es wird empfohlen, keine Elektrolytkondensatoren aus alten Geräten zu verwenden (solche mit angegebener Polarität, sie haben normalerweise eine hohe Kapazität von 0,1 Mikrofarad oder mehr). Wenn alle anderen Teile mit der Zeit ihre Eigenschaften nicht verlieren, trocknen die Kondensatoren aus.

Als Sensor wurde ein Kohlemikrofon eines alten TA 68-Telefons (Analoga von TAI 43, TAN 40) verwendet. Diese Mikrofone werden in einfachen Wählscheibentelefonen verwendet, die keinen eingebauten Verstärker haben.

Der Vorteil eines Kohlemikrofons ist seine enorme Empfindlichkeit, der Nachteil ist sein enger Frequenzübertragungsbereich. Aber in unserem Fall ist das Minus ein Plus, da die Auslösemöglichkeit durch Fremdgeräusche, also die Selektivität des Gerätes, reduziert wird.

1. Wenn Rauschen auftritt, verringert sich der Widerstand des Kohlemikrofons und Wechselstrom fließt durch den Kondensator C1 zur Basis des Transistors.
2. Der Transistor befindet sich mit Hilfe des durch den Widerstand R2 fließenden Stroms in einem leicht geöffneten Zustand und beginnt daher sofort, dieses Signal zu verstärken.
3. Über den Kondensator C2 vom Kollektor des Transistors wird diese Spannung einem Verdoppler zugeführt, der aus zwei Dioden und dem Kondensator C3 besteht.
4. Über den Widerstand R 3 wird der Basis des Transistors wieder die doppelte Spannung zugeführt.
5. Der Transistor beginnt als Gleichstromverstärker zu arbeiten und öffnet vollständig.
6. Der Strom durch den Emitter (Kollektor) des Transistors fließt zur Wicklung des Relais P1.
7. Relaiskontakte KP1 schließen.
8. Wenn das Geräusch verschwindet, verschwindet der Wechselstrom an der Basis des Transistors und er kehrt in den halboffenen Zustand zurück. Durch die Relaisspule fließt kein Strom und ihre Kontakte sind offen.

Wenn die Empfindlichkeit des Relais zu hoch ist, kann die Anpassung durch die Installation eines variablen oder Trimmwiderstands mit einem Widerstandswert von etwa 100 Ohm in Reihe mit dem Kondensator C1 erfolgen.

Im Prinzip können Sie mit den KP1-Kontakten ein gewöhnliches leistungsstarkes Relais mit einer Nennspannung von 220 V in Reihe schalten, das die Beleuchtung steuert. Dieser Ansatz ist jedoch nicht sehr praktisch. Wenn das Geräusch verschwindet, erlischt das Licht. Daher müssen Sie ein Relais mit Ausschaltverzögerung verwenden.

Die Schaltung kann entweder auf einem Baldachin oder auf einem Steckbrett oder einer Leiterplatte aufgebaut werden. Die Version des Autors ist auf dem Foto unten dargestellt.

Zur Stromversorgung können Sie jedes Netzteil mit einer Spannung von 9-12 Volt verwenden. Bei Beachtung aller Sicherheitsmaßnahmen auch transformatorlos.

Auslöser zur Lichtsteuerung

Der Autor der Schaltung bietet einen etwas anderen Ansatz zur Steuerung der Beleuchtung – er hat einen Auslöser an einem polarisierten Relais RP 4 montiert. In diesem Fall werden nach jedem Ton (Händeklatschen) zwei Lampen geschaltet. Wenn Sie nur eines belassen, wird es einfach ein- und ausgeschaltet.

Die Lichtsteuerung sieht in diesem Fall folgendermaßen aus:

1. Wir betraten den Raum, knallten zu, das Licht ging an.
2. Auf dem Weg nach draußen knallten sie erneut und die Lichter gingen aus.

In dieser Schaltung können Sie alle leistungsstarken Dioden verwenden, die für den durch die Beleuchtungslampen fließenden Strom und eine Spannung von 220 V ausgelegt sind, beispielsweise D245.

Beachten Sie. Der Kondensator C1 muss ebenfalls für eine Spannung von 220 V ausgelegt sein.

Der Auslöser funktioniert wie folgt:

1. Bei Auftreten von Geräuschen schließt der Kontakt KR1 des Akustikrelais.
2. Die Spannung durch Lampe L1 und Diode D1, Kontakte der zweiten Wicklung der Relais 7 und 8, Strombegrenzungswiderstand R1 und Kontakte KR1 laden den Kondensator C1.
3. Der Ladestrom des Kondensators schaltet den Anker in die linke Position und die Lampe L1 leuchtet auf.
4. Diode D1 ist durch Relaiskontakte gesperrt.
5. Diode D2 bleibt im betriebsbereiten Zustand.
6. Wenn der Ton wieder auftritt und die Kontakte des KR geschlossen sind, fließt der Strom bereits durch die Diode D2 und die Kontakte der zweiten Wicklung 6 und 5.
7. Der Relaisanker schließt den rechten Kontakt und das System kehrt in den Ausgangszustand zurück.

Wenn wir den Auslöser benötigen, um nur eine Lampe zu steuern, fügen wir anstelle der zweiten einen Reihenkondensator von 0,25 μF x 300 V und einen 10-5 kOhm-Widerstand mit einer Leistung von mindestens 2 W hinzu.

Schaltung mit drei Transistoren

Dies ist eine komplexere Schaltung mit drei Transistoren, die jedoch bereits als Auslöser fungiert und die Beleuchtung beim ersten Ton einschaltet und beim zweiten ausschaltet.

Die Schaltung verwendet außerdem die auch in der Funktechnik üblichen Transistoren KT315 und KT818 – sie können gelötet oder in jedem Fachgeschäft gekauft werden. Selbst wenn Sie den gesamten Satz Funkkomponenten kaufen, kostet dieser maximal 70 Rubel und ist damit deutlich günstiger als ein fertiges Akustikrelais.

Bei einer Versorgungsspannung von 9 Volt beträgt die Empfindlichkeit des Gerätes etwa 2 Meter. Durch Erhöhen der Spannung (das Relais kann im Bereich von 3,5-15 V arbeiten) können Sie sie erhöhen, durch Verringern können Sie sie senken. Wenn Sie KT368-Transistoren oder deren Analoga verwenden, ist eine Tonerkennung in einer Entfernung von mehr als 5 Metern möglich.

Anstelle inländischer Transistoren können Sie auch deren im Ausland hergestellte Analoga verwenden (in vielen Fällen sind importierte Geräte für die Demontage leichter zugänglich). Ersetzen Sie beispielsweise KT315 durch 2N2712 oder 2SC633, KT818 durch 2N6247 oder 2SB558. Im Allgemeinen ist die Schaltung für die verwendeten Teile unkritisch.

Das verwendete Mikrofon ist elektrodynamisch, es kann auch von einem kaputten Tonbandgerät oder einem anderen ähnlichen Gerät übernommen werden – der Typ ist ebenfalls unkritisch.

Das elektromagnetische Relais muss für eine Spannung von 220 Volt und den entsprechenden Strom ausgelegt sein. Wenn durch seine Wicklung ein erheblicher Strom fließt, empfiehlt es sich, den KT818-Transistor auf einem Kühler zu montieren, um dessen Überhitzung und Ausfall zu verhindern.

Das Schema funktioniert wie folgt:

1. Ein Generator mit positiver Rückkopplung wird aus KT315-Transistoren aufgebaut. Die Werte der passiven Elemente werden so gewählt, dass sie sich in einem Zustand an der Erregungsschwelle befinden.
2. Das vom Mikrofon empfangene Rauschen regt in seiner Wicklung ein Signal an.
3. Das Signal gelangt über den Entkopplungskondensator zur Basis des ersten Transistors und startet den Generator.
4. Im Generierungsmodus erscheint am Kollektor des zweiten KT315-Transistors eine Spannung, die den Schalter am leistungsstarken KT818-Transistor öffnet.
5. Über den Kollektor und Emitter des dritten Transistors wird der Relaiswicklung Rel1 Spannung zugeführt. Die Relaiskontakte schließen und die Last (Beleuchtung) schaltet sich ein.
6. Der Generator arbeitet, bis die Erzeugung aufgrund des wiederholten Empfangs eines Signals vom Mikrofon aufgrund von Geräuschen in der Nähe (wiederholtes Klatschen) unterbrochen wird.
7. Wenn die Generierung ausfällt, wird die Spannung am KT818-Sockel entfernt und der Schlüssel geschlossen.
8. Die Relaiswicklung ist stromlos, daher öffnen sich die Kontakte und die Beleuchtung schaltet sich aus.
9. Eine parallel zur Relaiswicklung geschaltete Diode dient zur Dämpfung des Rückstromstoßes.
10. Die parallel zur üblichen LED dient zur Anzeige des Moments, in dem das Relais anspricht. Sie können es ablehnen.

Zur Stromversorgung des akustischen Relais kann auch ein kleines Netzteil verwendet werden, fertig konfektioniert (z. B. ein Handy-Ladegerät) oder selbst zusammengebaut. Wie bereits erwähnt, ist das Gerät im Bereich von 3,5-15 V betriebsbereit. Hauptsache, die Spannung entspricht dem maximal zulässigen Wert für die Relaiswicklung und reicht aus, um die Kontakte zuverlässig zu schließen.

Sie können ein akustisches Relais auf einem Steckbrett zusammenbauen oder eine Leiterplatte herstellen. Die Autorenversion dieses Schemas ist im Bild unten dargestellt.

Sie können sich ein Video ansehen, wie das zusammengebaute Relais funktioniert:

Warum beginnt die Erzeugung bei einem Signal, hört aber bei einem anderen auf?

Nach dem Lesen der Funktionsbeschreibung des Geräts haben viele möglicherweise eine Frage: Warum startet ein Verstärkersignal den Generator und das andere stoppt ihn? Schließlich können sie völlig identisch sein, und das zweite soll den Betrieb des Generators unterstützen. Lassen Sie es uns anhand eines physikalischen Analogons eines Generators erklären – eines Pendels.

1. Machen Sie ein Pendel und hängen Sie ein Gewicht an eine beliebige Schnur. Dies ist ein Analogon eines Generators an der Erregungsschwelle.
2. Drücken Sie das Pendel, es beginnt zu schwingen. Ihr Aufprall ist ein Signal, das den Generator startet, und die Vibrationen der Last simulieren Stromschwankungen während des Erzeugungsprozesses.
3. Versuchen Sie erneut, das Schwunggewicht zu drücken. Wenn Sie nicht im Takt seiner Schwingungen fallen, wird das Pendel unweigerlich zum Stillstand kommen.

In unserem Relais laufen die gleichen Vorgänge ab. Natürlich ist es möglich, dass das zweite Signal synchron mit den Schwingungen des Generators ist, aber die Wahrscheinlichkeit dafür ist gering. Außerdem ist es nicht schwer, ein zweites Mal zu klatschen, wenn das Relais nicht auf den ersten Ton reagiert hat.

Relaisoption mit Mikroschaltungen

Betrachten wir eine andere Version des Relais, die eine Mikroschaltung verwendet. Interessant ist auch, dass keine separate Stromversorgung erforderlich ist, sondern im Design des Geräts selbst enthalten ist.

Die Schaltung unterscheidet sich auch dadurch, dass anstelle eines elektromagnetischen Relais ein Thyristor verwendet wird. Mit diesem Ansatz können Sie die Zuverlässigkeit erhöhen; das Relais verfügt über eine bestimmte Ressource (Anzahl der Schaltspiele), der Thyristor weist jedoch keine solche Einschränkung auf. Darüber hinaus können Sie durch die Steuerung der Last mithilfe eines Halbleiterelements die Größe des Relais reduzieren, ohne die Leistung der gesteuerten Last zu verringern.

Das Gerät ist für den Betrieb mit Glühlampen mit einer Leistung von 60-70 W ausgelegt und hat eine Empfindlichkeit von bis zu 6 Metern. Das Design ist einfach zu montieren und gut vor Störungen geschützt. Das schematische Diagramm ist unten dargestellt.

Das Relais ist auch für Teile unkritisch, ein Austausch durch Analoga ist möglich:

1. Ein Elektretmikrofon kann aus einem alten Tonbandgerät entfernt werden.
2. Anstelle des KT940-Transistors können Sie einen KT630 ​​oder sogar einen KT315 installieren (obwohl die Möglichkeit besteht, dass er sehr heiß wird).
3. Der K561TM2-Chip kann durch KR561TM2 ersetzt werden.
4. Die Dioden KD226 werden durch D112 - D116 oder KD258 ersetzt. Bitte beachten Sie, dass sie für 300 V ausgelegt sein müssen.
5. Die Zenerdiode D814 wird durch eine D808 oder KS175 ersetzt. Die Stabilisierungsspannung sollte im Bereich von 9-12 V liegen.
6. Thyristoren können KU 201 oder KU 202 sein. Wenn die Wahl besteht, wählen wir eine Instanz mit einem minimalen Steuerelektrodenstrom. Sie können auch einen Triac installieren (wir werden weiter unten über dieses Schaltungs-Upgrade sprechen).

Schauen wir uns nun die Funktionsweise des Geräts an. Um später nicht abgelenkt zu werden, beschreiben wir gleich das Funktionsprinzip der Mikroschaltung. Es besteht aus zwei Auslösern (aus dem Englischen übersetzt als Latches), dies ist am Buchstaben „T“ auf dem Symbol des Elements zu erkennen. Im Diagramm sind sie mit DD1.1 und DD1.2 bezeichnet.

Ein Trigger ist ein digitales Gerät. Seine Eingänge akzeptieren nur zwei Arten von Signalen.

1. Logische Null- Es liegt keine Spannung an bzw. ihr Potenzial liegt nahe am Minuspotenzial der Stromversorgung.
2. Logisch- Es liegt Spannung an (bei Mikroschaltungen der Serie 561 liegt sie nahe am Pluspotential der Stromversorgung).

Die gleichen Signale werden auch an den Leistungsausgängen erzeugt. Der Auslöser funktioniert folgendermaßen:

1. Unmittelbar nach dem Einschalten ist der Ausgang logisch Null.
2. Beim zweiten Ausgang, der als invers bezeichnet wird und durch einen kleinen Kreis auf dem Umriss des Symbols angezeigt wird, befindet sich am Anfang der Zeile, die ihn anzeigt, eine Null. Dies ist eine umgekehrte Ausgabe (das Wort Inversion ist lateinisch inversio – umdrehen, neu anordnen), ihr Zustand unterscheidet sich immer von der direkten Eins, wenn die direkte Eins Null ist, dann ist die inverse Eins Eins.
3. Wenn Sie eine logische Eins an den S-Eingang anlegen, erscheint am Ausgang eine Eins und der Trigger bleibt in diesem Zustand, auch wenn das Signal vom Eingang entfernt wird.
4. Um den Ausgang auf Null zurückzusetzen, müssen Sie eine Eins an den R-Eingang anlegen.
5. Der Trigger verfügt über zwei weitere Eingänge. D (Information) – der Ausgangszustand ändert sich mit jedem neuen Signal (Impuls). Darüber hinaus geschieht dies nur, wenn eine logische Einheit an Eingang C angelegt wird (Synchronisation). Andernfalls wird das Signal am R-Eingang nicht wahrgenommen.

Schauen wir uns nun genauer an, wie das Schema funktioniert:

1. Das Signal vom Elektretmikrofon wird einem Verstärker zugeführt, der aus zwei Transistoren VT1 und VT2 besteht. Einer davon ist uns aus dem vorherigen Schema KT315 bekannt, der zweite ist KT361. Dies ist ein Zwilling des ersten, jedoch mit einer anderen Art von Leitfähigkeit. Die Verwendung eines solchen Transistorpaares ermöglicht es, deren gegenseitige Beeinflussung zu verringern und die Empfindlichkeit des Geräts zu verbessern.

Die Kondensatoren C1 und C2 dienen dazu, das Mikrofon vom Verstärker und beide Transistoren voneinander zu entkoppeln. Der Kondensator C3 schützt den Verstärker vor Störungen durch die Stromversorgung.

1. Das Signal vom Verstärker geht an Eingang C des ersten Triggers. Da an seinem Eingang D ständig eine logische Eins anliegt (er ist mit Plus verbunden), schaltet der Auslöser und an seinem direkten Ausgang erscheint Spannung.
2. Am Ausgang befindet sich außerdem eine Kette aus Widerstand R6 und Kondensator C4. Der Kondensator beginnt sich aufzuladen; bei voller Ladung erscheint am R-Eingang eine Spannung (logische Eins). Der Trigger wird zurückgesetzt (Null-Ausgabe). Der Eingang S ist mit Masse verbunden und liegt ständig auf Null – der Betrieb des Geräts wird dadurch nicht beeinträchtigt.
3. Der Kondensator C4 wird über die Diode VD 1 zum Triggerausgang entladen (Null darauf, d. h. minus Leistung). In diesem Zustand bleibt das logische Element DD1.1, bis sein Eingang C wieder Spannung vom Verstärker erhält (das Relais reagiert erneut auf Ton).

Somit stellt DD1.1 ein One-Shot-Gerät zusammen – ein Gerät, das für jeden Eingangsimpuls, unabhängig von seiner Form und Dauer, am Ausgang einen Rechteckimpuls mit einer Amplitude erzeugt, die der Spannung einer logischen Einheit entspricht. Seine Dauer wird durch die Werte des Kondensators C4 und des Widerstands R6 in direkter Abhängigkeit bestimmt (das Oszillogramm der Signale im Relais ist unten dargestellt). Bei diesen Kapazitäts- und Widerstandswerten beträgt die Impulsdauer 0,5 Sekunden.

Wenn das System nicht klar funktioniert, können Sie die Impulsperiode verlängern, indem Sie den Widerstand R6 erhöhen (im Diagramm ist er übrigens mit einem Sternchen gekennzeichnet – „*“, was wählbar bedeutet).

1. Der Impuls vom Ein-Vibrator wird dem Eingang C des zweiten Triggers (DD1.2) zugeführt. In diesem Moment liegt an seinem Eingang D eine logische Eins an, die vom inversen Ausgang geliefert wird (die Eingänge R und S sind mit Masse verbunden und ständig Null, sie haben keinen Einfluss auf den Betrieb der Mikroschaltung). Am Ausgang des Triggers erscheint eine logische Eins.
2. Über den Widerstand R7 wird die Spannung vom Ausgang des zweiten Triggers der Basis des Transistors VT3 zugeführt, dieser öffnet.
3. Am Verbindungspunkt des Emitters VT3 des Widerstands R8 entsteht Spannung – sie gelangt zur Steuerelektrode des Thyristors und öffnet.
4. Eine Beleuchtungslampe, die über eine Diodenbrücke VD2-VD5 und unseren Thyristor VS1 mit dem Netzwerk verbunden ist, leuchtet auf. Da der Thyristor nicht mit Wechselspannung arbeitet, ist eine Diodenbrücke erforderlich.
5. Nach dem zweiten Klatschen erzeugt der Einzelvibrator einen weiteren Impuls, der den DD1.2-Trigger in seinen ursprünglichen Zustand versetzt. Sein Output ist Null.
6. Der Transistor VT3 schließt und daher wird die Spannung an der Steuerelektrode des Thyristors entfernt – er schließt auch.
7. Die Lampe erlischt und das Relais kehrt bis zum nächsten Signal in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Um die im Relais ablaufenden Prozesse klarer zu machen, können Sie das Oszillogramm der in seinen Knoten erzeugten Signale studieren.

Um das Relais mit Strom zu versorgen, stellt die Schaltung eine transformatorlose Stromversorgung bereit; sie besteht aus den folgenden Elementen.

• Diodenbrücke VD2-VD5 – wandelt die Wechselspannung im Netzwerk in eine konstante, pulsierende Spannung um. Gleichzeitig wird daraus der Beleuchtungslampen-Thyristor-Kreis mit Strom versorgt.
• Zur Dämpfung der Überspannung wird der Widerstand R9 verwendet. Zusammen mit dem Versorgungswiderstand der Geräteelemente bildet es einen Spannungsteiler.

Beachten Sie. Wenn alle anderen Widerstände eine kleine Leistung von 0,125 W haben können, beträgt die Leistung dieses Widerstands mindestens 2 W, sonst brennt er unweigerlich durch. Außerdem muss bei möglichen Upgrades der Schaltung deren Nennleistung neu gewählt werden, damit die Versorgungsspannung 12 V nicht überschreitet.

• Zur Umwandlung der pulsierenden Spannung in Gleichspannung wird der Kondensator C5 verwendet. Im Diagramm beträgt seine Kapazität 1000 µF, aber je mehr, desto besser.
• Beseitigt Spannungsspitzen mit der Zenerdiode VD1. Die Spannung zwischen Kathode und Anode ist immer konstant.

Sie können die Schaltung auf einem Steckbrett zusammenbauen, es ist jedoch immer noch besser, eine gedruckte Schaltung herzustellen, damit sie zuverlässiger ist. Achten Sie beim Zusammenbau auf die Pin-Nummerierung der K561TM2-Mikroschaltung; ihre Pinbelegung ist unten dargestellt.

Das Gerät kann in jedem praktischen Koffer untergebracht werden – entweder selbst zusammengebaut oder aus anderen Geräten.

Aufmerksamkeit. Alle Elemente des Geräts stehen unter einer Spannung von 220 V. Seien Sie beim Testen und Einrichten des Geräts äußerst vorsichtig. Das Gehäuse muss außerdem Schutz vor elektrischem Schlag bieten. Es empfiehlt sich, das Relais an eine elektrische Leitung mit installiertem RCD (Fehlerstromschutzschalter) anzuschließen.

Jetzt stellen wir mehrere Optionen zur Modernisierung dieses Systems vor.

Erhöhung der Lastleistung

Das Relais ist für eine Belastung von 60 - 70 W ausgelegt, das reicht für die Treppenbeleuchtung völlig aus. Bei Bedarf kann sie jedoch erhöht werden. Dazu müssen die Dioden der Brücke VD2 - VD5 und der Thyristor VS1 an den Heizkörpern installiert werden, wodurch deren Erwärmung verringert wird.

Allerdings müssen Sie die Dioden D112 - D116 verwenden; sie haben ein Gewinde für eine Mutter zur Montage am Kühler.

Je größer die Kühlerfläche, desto besser. Berücksichtigen Sie bei der Installation von Elementen am Kühler die folgenden Nuancen.

• Die Kontaktstellen zwischen Funkkomponenten und Strahlern müssen sorgfältig poliert werden, um einen zuverlässigen Kontakt zu gewährleisten.
• Für eine bessere Wärmeübertragung verwenden Sie wie beim Einbau des Prozessors in Computersystemeinheiten Wärmeleitpaste.
• Heizkörper müssen sowohl voneinander als auch vom Gerätekörper elektrisch isoliert sein.

Betrieb im Rauschrelaismodus

In der Originalversion reagiert das Relais auf Befehle, die durch Klatschen gegeben werden. Es kann jedoch so umgestaltet werden, dass es auf Rauschen reagiert, wie die in unserem Artikel vorgestellten Industrierelais.

Das heißt, wenn ein Ton ertönt, schaltet das Relais die Beleuchtung ein, und wenn es verschwindet, schaltet es sich nach einer bestimmten Zeit aus. Dazu muss man das Gerät nicht einmal komplizieren, im Gegenteil, es vereinfacht es. Wir nehmen Änderungen am Diagramm vor – die Anweisungen lauten wie folgt.

1. Mit der Basis des Transistors VT3 verbinden wir nicht den Ausgang des zweiten Triggers DD1.2 mit dem Ausgang des ersten (wir verbinden Pin 13 der Mikroschaltung mit dem Widerstand R7). Es stellt sich heraus, dass wir den zweiten Teil der Mikroschaltung nicht benötigen. Somit wird die Beleuchtung durch das einmalige Signal des Tonverstärkers eingeschaltet.
2. Wie wir jedoch im Oszillogramm der Signale gesehen haben, beträgt die Dauer des vom Monostabilen erzeugten Impulses im Relais nur 0,5 Sekunden. Das heißt, nach Auftreten von Geräuschen schaltet sich die Beleuchtung nur für diese Zeit ein. Es muss also erweitert werden. Wie Sie sich erinnern, hängt die Impulsdauer direkt von der Kapazität des Kondensators C4 und des Widerstands R6 ab. Das bedeutet, dass wir die Kapazität des Kondensators und den Widerstandswert des Widerstands erhöhen – wir wählen sie so aus, dass die Verzögerung zu uns passt.

Beratung. Sie können Kapazität und Widerstand natürlich durch Ausprobieren auswählen, die Berechnung ist jedoch einfacher. Die Formel lautet T=CxR.

Beispiel: Wir wählen eine Kondensatorkapazität von 300 µF und die Ausschaltverzögerungszeit beträgt 60 Sekunden. Lassen Sie uns die Formel umwandeln, um den Widerstandswert des Widerstands zu berechnen: R=T/C, in unserem Fall 60/300×10-6=200000 Ohm, also 200 kOhm. Sie können auch einen Online-Rechner verwenden, beispielsweise unter dem Link: http://hostciti.net/calc/physics/kondensator.html.

Anstelle des üblichen Widerstands R6 können Sie auch einen variablen oder konstruktiven Widerstand einbauen, dann ändert das Relais während des Betriebs problemlos die Verzögerungszeit.

Das war's, Sie müssen keine weiteren Änderungen am Schema vornehmen.

Die Last wird nicht mit Gleichstrom, sondern mit Wechselstrom betrieben

Die Last in unserer Schaltung wird mit einem konstanten pulsierenden Strom versorgt, da vor dem Thyristorschalter eine Diodenbrücke installiert ist. Für ein Gerät, das auf Energiesparen ausgelegt ist, ist das nicht ganz die richtige Lösung. Tatsache ist, dass nur Glühlampen mit 220 V Gleichstrom betrieben werden können. Energiesparlampen sind für Wechselstrom ausgelegt.

• Leuchtstofflampen, darunter auch die seit langem bekannten „Tageslicht“-Lampen, nutzen Wechselstrom als Startgerät.
• In LED-Lampen ist eine Spannungsreduzierschaltung eingebaut (für LEDs benötigt man 3 - 5 V), diese ist zudem nur betriebsbereit, wenn sie aus einem Wechselstromnetz gespeist wird.

Daher ist es natürlich besser, die Last auf Wechselstrom umzustellen. Dafür gibt es drei Möglichkeiten.

• Installieren Sie ein Relais anstelle eines Thyristors, und alle Vorteile, die die Steuerung mit einem Halbleiterbauelement mit sich bringt, gehen verloren.
• Installieren Sie einen Triac anstelle eines Thyristors. Dieses Element funktioniert ähnlich, leitet jedoch Strom in beide Richtungen. Dies ist die beste Option.

• Alternativ können Sie anstelle eines Triacs zwei parallel geschaltete Thyristoren (die Kathode des einen ist mit der Anode des anderen verbunden) installieren. Die Steuerelektroden sind miteinander verbunden. Diese Option kann genutzt werden, wenn beim Kauf eines Triacs Probleme auftreten. Der zweite Thyristor ist derselbe.

Vor der Diodenbrücke ist ein Triac mit Last eingebaut. In diesem Fall wird letzteres nur zur Stromversorgung der elektronischen Komponenten des Geräts verwendet, sodass Sie leistungsschwächere Dioden, beispielsweise D102, oder sogar eine vorgefertigte Brücke, beispielsweise KTs405, verwenden können. Sie können einen Triac wählen, zum Beispiel KU208G oder TS112.

Das ist alles, was wir Ihnen über den Schallsensor für Beleuchtung sagen wollten. Wir hoffen, dass unser Artikel Ihnen geholfen hat, die Funktionsprinzipien dieses Geräts zu verstehen und Sie über die Einsatzmöglichkeiten aufzuklären. Es wäre großartig, wenn Sie in der Lage wären, eines der vorgeschlagenen Systeme unabhängig umzusetzen oder zumindest ein Industrierelais zur Steuerung der Beleuchtung zu erwerben. Machen Sie Ihr Zuhause komfortabel und wirtschaftlich.

Mit der Entwicklung der Zivilisation ist Elektrizität zu einem festen Bestandteil unseres täglichen Lebens geworden. Heutzutage ist es möglich, verschiedenste Innovationen und technische Innovationen direkt bei Ihnen zu Hause einzusetzen.

Die Beleuchtung in einem Zuhause war schon immer einer der wichtigsten Aspekte für ein komfortables Wohnen. Aber wie oft haben Sie schon erlebt, dass Sie das Licht einschalten müssen, den Schalter aber im Dunkeln nicht sofort finden können? Moderne Technologien, die mittlerweile in unseren Häusern allgegenwärtig sind, sollen solche unangenehmen Momente beseitigen. Jetzt können Sie damit das Licht im Raum einschalten Sensor reagiert auf Geräusche.

Schallsensor

Ein Gerät wie ein Schallsensor erfreut sich in letzter Zeit großer Beliebtheit, da es uns bis zu einem gewissen Grad ermöglicht, unser Leben komfortabler und praktischer zu gestalten.

Reden wir über den Sensor

Ein Sensor zum Einschalten des Lichts in einem Raum mithilfe eines Tonsignals ist seit relativ kurzer Zeit im Handel erhältlich. Es handelt sich um ein spezielles Gerät, das aus einer speziellen Struktur besteht, in die eine Glühbirne eingesetzt wird. Manchmal hat es die Form einer Kartusche, am häufigsten findet man es jedoch in Form einer Plastikbox.

Es reagiert auf Tonsignale, wodurch das Licht eingeschaltet wird. Ein Händeklatschen kann als akustisches Signal dienen.

Beachten Sie! Diese Einschaltmethode ist sehr praktisch, allerdings nur, wenn die Hände frei sind. Daher können einige Sensoren auf ein bestimmtes Tonsignal programmiert werden, das das Licht einschaltet.

Durch die Installation solcher Geräte können Sie die Energiekosten senken, da viele von uns zu faul sind, nach dem Schalter zu greifen, und das Licht einfach nicht ausschalten, wenn es nicht besonders benötigt wird. Darüber hinaus wird die Bewegung im Haus am Abend komfortabler und sicherer, da beim Betreten eines Raums das Licht per Ton eingeschaltet werden kann, wodurch Blindbewegungen vermieden werden. Es ist das nicht rechtzeitig eingeschaltete Licht, das sehr oft zu Verletzungen führt.

Arten von Geräten

Heutzutage gibt es folgende Arten von Sensoren zum Einschalten des Lichts in einem Raum über ein Audiosignal:

• Standardton;
• ein Soundgerät, das auch auf Bewegung reagiert;

Bewegungssensor

• Sensor mit Fotozellen. Es überwacht die allgemeine Beleuchtungsstärke im Raum und kontrolliert bei Bedarf selbstständig, ob das Licht ein- oder ausgeschaltet ist.

Beachten Sie! Die Installation dieses Geräts ist an Orten sehr beliebt, an denen es häufig zu Notstromausfällen kommt und an denen es zu periodischen Unterbrechungen der elektrischen Leitungen kommen kann.

Sensor mit Fotozellen

Wie Sie sehen, gibt es verschiedene Arten von Geräten, mit denen Sie das Licht in einem Raum einschalten können, ohne einen Standardschalter zu verwenden. In diesem Fall ist das Einschaltsignal für jedes Produkt unterschiedlich: Ton, Bewegung oder Lichtstärke.

Jedes dieser Geräte hat seine eigenen technischen Eigenschaften, Vor- und Nachteile. Stellen Sie vor der Auswahl eines Geräts sicher, dass es sich um den Gerätetyp handelt, den Sie benötigen. Denken Sie daran, dass dieses Vergnügen nicht billig ist. Daher muss Ihre Wahl ausgewogen sein.

Zweck des Geräts

Typischerweise werden Sensoren, die das Licht einschalten sollen, in verschiedenen Räumen verwendet:

• in Räumen, die selten besucht werden;
• Sie sind in Lagerhallen oder anderen Räumlichkeiten gefragt, in denen es nicht immer möglich ist, das Licht mit den Händen einzuschalten;
• in Privathäusern;
• oft in Übergangsräumen installiert. Solche technischen Innovationen finden sich heute beispielsweise in den Fluren von Bürogebäuden und Regierungseinrichtungen;
• Es ist sinnvoll, sie in Garagen, Sommerhäusern sowie in Räumen zu installieren, in denen die Installation eines Standardschalters nicht möglich ist. In der Regel handelt es sich hierbei um sterile Räume oder Räume mit erhöhten Hygieneanforderungen.

Installierter Sensor

Darüber hinaus kann es je nach Gerätetyp in verschiedenen Situationen eingesetzt werden, in denen seine Funktionen gefragt sind. Dank der Installation einiger Produkttypen bleibt das Licht beispielsweise nach dem Ausschalten des Stroms noch einige Zeit eingeschaltet, was sehr praktisch ist und es einer Person ermöglicht, den Raum problemlos zu verlassen.

Durch den Einsatz solcher Produkte im Haushalt können Sie Energie rationeller nutzen, sparen und nicht verschwenden. Durch den Anschluss eines Sensors können Sie die Betriebsressourcen der von Ihnen verwendeten Lichtquellen deutlich erhöhen.

Natürlich ist es nicht immer notwendig, einen Tonrekorder zum Ein- und Ausschalten des Lichts in einem Privat- oder Mehrfamilienhaus zu installieren. Aber wenn Sie Ihr Zuhause technologisch fortschrittlicher machen oder einfach nur Ihre Freunde überraschen möchten, gibt es keinen besseren Weg, als es zu kaufen Sensor Für Sweta, Nein.

Arbeitsprinzip

Der zum Einschalten des Lichts erforderliche Schallsensor gehört zur Gruppe der akustischen Mechanismen. Das Funktionsprinzip basiert auf der Erkennung einer akustischen Welle durch das Gerät. Eine solche Welle breitet sich im gesamten Gerät aus und dringt in das Innere ein. Gleichzeitig werden Abweichungen von Normparametern registriert, die durch die Ausbreitung einer Schallwelle entstehen. Als Referenzpunkte dienen die Wellengeschwindigkeit und deren Amplitude. Die Wellengeschwindigkeit wiederum wird über den Frequenz- und Phasenindikator erfasst.

Jedes Gerät, das dazu dient, die Beleuchtung in einem Raum mithilfe eines akustischen Signals einzuschalten, muss in einer Unterbrechung der Stromleitung des Beleuchtungsgeräts installiert werden.

Sensorinstallationsdiagramm

Der Betrieb des Geräts selbst folgt dem folgenden Algorithmus:

• Das Gerät befindet sich im „ akustische Kontrolle" In diesem Modus ist der Sensor in der Lage, das Tonsignal zu unterdrücken;
• Wenn ein lautes akustisches Signal vorhanden ist, nimmt das Gerät dieses aufgrund einer starken Änderung des Tonhintergrunds auf.

Beachten Sie! Der Sensor kann ein Türknallen, Schritte einer Person, eine Türöffnung, eine Stimme usw. als Tonsignal interpretieren.

• Wenn eine Schallwelle erkannt wird, schaltet das Gerät das Licht für 50 Sekunden ein. Während dieser Zeit reagiert es nicht auf Veränderungen der Geräuschkulisse im Raum.

Nach diesem Algorithmus arbeitet das Gerät bis zur nächsten Änderung der Tonuntermalung im Raum. Wenn die akustischen Wellen nicht registriert werden, wird das Licht automatisch ausgeschaltet.

Wenn Geräusche erkannt werden, wird der Betrieb des Geräts um weitere 50 Sekunden verlängert. Dieser Algorithmus wird während des gesamten Betriebs des Geräts wiederholt.

Es ist auch zu beachten, dass der Schallsensor bei seinem Betrieb piezoelektrische Materialien verwendet. Unter Piezoelektrizität versteht man in der Physik eine bestimmte Art elektrischer Ladung, die durch mechanische Beanspruchung entsteht. Piezoelektrische Materialien verursachen mechanische Spannungen, wenn sie einem elektrischen Feld mit einer bestimmten Ladung ausgesetzt werden. So fördern piezoelektrische Schallsensoren die Entstehung mechanischer Wellen mithilfe eines elektrischen Feldes. Basierend auf diesen Phänomenen erfolgt die Funktionsweise akustischer Sensoren.

Akustischer Sensor

Das Mikrofon dient als Empfänger des Tonsignals. Es dient als Wandler akustischer Schwingungen in die vorhandene elektrische Wechselspannung.

Diese Mikrofone gibt es in den folgenden Ausführungen:

• niederohmig – ist ein Induktor, der mit beweglichen Magneten ausgestattet ist. Sie wirken als variable Widerstände;
• hochohmig – entspricht einem variablen Kondensator.

Darüber hinaus können Mikrofone sein:

• Elektret mit zwei Anschlüssen;
• Elektret mit drei Anschlüssen.

Allerdings haben solche Mikrofone eine etwas schlechte Signalübertragung. Um ihre Leistung zu verbessern, ist ein spezieller Verstärker erforderlich, der die akustische Welle vorverstärkt.

Obwohl Elektretmikrofone Piezowandlern ähneln, unterscheiden sie sich von diesen durch eine lineare Übertragung sowie eine deutlich breitere Frequenz. Dadurch kann das Gerät das empfangene Signal verarbeiten, ohne es zu verzerren.

Wie die Praxis zeigt, ist dieses Funktionsprinzip sehr zuverlässig, was einen langfristigen Betrieb des Gerätes gewährleistet. Daher werden Sie lange Freude an diesem technischen Gerät haben.

Mit einem auf den Empfang des Audiosignals fokussierten Sensor optimieren Sie den Schaltvorgang Sweta bei Ihnen zu Hause oder in einem separaten Raum. Durch die Installation des Geräts können Sie noch mehr sparen und Ihren Strombeleg nicht mehr mit der gleichen Angst betrachten.

So wählen und installieren Sie Volumensensoren für die automatische Lichtsteuerung
Selbstgebaute einstellbare Transistornetzteile: Montage, praktische Anwendung