Звуковий датчик до роботи схема. Акустичний датчик роботи механізму. Включаємо світло по бавовні та вимикаємо автоматично за таймером

27.10.2023

CMA-4544PF-W або аналогічні;

3 світлодіоди (зелений, жовтий і червоний, ось з такого набору, наприклад);

3 резистори по 220 Ом (ось відмінний набір резисторів найпоширеніших номіналів);

сполучні дроти (рекомендую ось такий набір);

макетна плата (breadboard);

персональний комп'ютер із середовищем розробки Arduino IDE.

1 Електретний капсульниймікрофон CMA-4544PF-W

Ми скористаємося готовим модулем, в якому є мікрофон, а також мінімально необхідна обв'язка. Придбати такий модуль можна.

2 Схема підключеннямікрофону до Arduino

Модуль містить у собі електретний мікрофон, якому необхідне живлення від 3 до 10 вольт. Полярність при підключенні є важливою. Підключимо модуль за простою схемою:

висновок "V" модуля - до живлення +5 вольт,
висновок "G" - до GND,
висновок "S" - до аналогового порту "A0" Arduino.

3 Скетч для зчитування показаньелектретного мікрофона

Напишемо програму для Arduino, яка зчитуватиме показання з мікрофона і виводитиме їх у послідовний порт у мілівольтах.

Const int micPin = A0; // задаємо пін, куди підключений мікрофон void setup() ( Serial.begin(9600); // ініціалізація послід. порту } void loop() ( int mv = analogRead(micPin) * 5.0 / 1024.0 * 1000.0; // значення в мілівольтах Serial.println(mv); // Виводимо в порт }

Навіщо може знадобитися підключати мікрофон до Arduino? Наприклад, для вимірювання рівня шуму; для керування роботом: поїхати по бавовні або зупинитися. Деякі навіть примудряються «навчити» Arduino визначати різні звуки і таким чином створюють інтелектуальне управління: робот розумітиме команди «Стоп» та «Іди» (як, наприклад, у статті «Розпізнавання голосу за допомогою Arduino»).

4 «Еквалайзер»на Arduino

Давайте зберемо своєрідний найпростіший еквалайзер за прикладеною схемою.

5 Скетч«еквалайзера»

Дещо модифікуємо скетч. Додамо світлодіоди та пороги їх спрацьовування.

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; // значення в мілівольтах Serial.println(mv); // виводимо в порт /* Пороги спрацьовування світлодіодів налаштовуються вами експериментальним методом: */ if (mv)

Еквалайзер готовий!Спробуйте поговорити в мікрофон, і побачите, як спалахують світлодіоди, коли ви змінюєте гучність мови.

Значення порогів, після яких спалахують відповідні світлодіоди, залежать від чутливості мікрофона. На деяких модулях чутливість задається підстроювальним резистором, на моєму модулі його немає. Пороги вийшли 2100, 2125 та 2150 мВ. Вам для свого мікрофона доведеться визначити їх самим.

Сьогодні розберемося, як працювати з модулем датчика звуку, він же датчик бавовни KY-037. Такі датчики часто використовують у охоронних системах виявлення перевищення встановленого порога шуму (виявлення клацань замків, кроків, звуку двигуна тощо.). Модуль датчика звуку KY-037 так само часто використовують для автоматичного керування освітленням, що реагує, наприклад, на бавовни в долоні.

На платі бачимо сам датчик як мікрофона і мікросхему компаратора, що визначає момент перевищення порога гучності. А чутливість цього моменту (порога гучності), виставляється з допомогою змінного резистора (потенціометра) встановленого поруч із компаратором. Якщо поріг звуку буде перевищено, на виході D0з'явиться сигнал високого рівня.

Давайте для початку підключимо датчик звуку KY-037до плати Arduino. Візьмемо, наприклад, налагоджувальну плату Arduino Nano.

Пін Gмодуля датчика звуку KY-037 підключаємо до виводу GNDплати Ардуїно. Пін + датчика звуку з'єднуємо з виводом 5Vплати Ардуїно. Висновок D0датчика, підключаємо до цифрового виводу D5плати Ардуїно.

Настроювання датчика звуку KY-037.

Підключаємо плату Arduino Nano до комп'ютера. На модулі датчика бавовни KY-037, повинен відразу загорітися індикатор живлення L1. Необхідно спочатку взяти викрутку і підкрутити резистор підлаштування, налаштувавши тим самим чутливість датчика. А в налаштуванні чутливості нам допоможе індикатор спрацьовування датчика L2. Якщо індикатор L2при включенні модуля теж спалахує, крутимо підстроювальний резистор проти годинникової стрілки до тих пір, поки не дійдемо до моменту згасання індикатора. Якщо ж індикатор L2знаходиться у вимкненому стані при включенні модуля, значить навпаки, крутимо підстроювальний резистор за годинниковою стрілкою, поки не дійдемо до моменту, коли індикатор почне загорятися. У результаті в цьому місці, де трохи повернувши підстроювальний резистор в один чи інший бік, індикатор прагнути погаснути або спалахнути, нам потрібно повернути зовсім трохи проти годинникової стрілки, щоб індикатор L2погас, але при бавовнах у долоні намагався спалахувати.

Відкриваємо програму Arduino IDE, створюємо новий файл і вставляємо в нього код, який нам покаже, яким чином надходить цифровий сигнал з виводу D0у випадках перевищення порога шуму встановленого за допомогою підстроювального резистора.

const int sensorD0 = 5; // Пін Arduino до якого підключений пін D0 датчика void setup () // Налаштування ( Serial.begin (9600); // Ініціалізація SerialPort ) void loop () // Основний цикл програми (int sensorValue = digitalRead(sensorD0); // отримуємо сигнал від датчика if (sensorValue == true) // Якщо надійшов сигнал високого рівня Serial.println(sensorValue); // Виводимо цифрове значення на термінал )

Заливаємо цей скетч і переходимо в меню "Інструменти" - "Монітор порту". Вікно моніторингу порту буде порожнім, але як тільки ми плескатимемо в долоні, у вікні з'являться одиниці, які говорять про наявність сигналу високого рівня на виводі D0 модуля датчика звуку.

Все добре. Ми налаштували датчик і переконалися, що наша Ардуїнка чудово приймає сигнал від нього.

Включаємо світло по бавовні та вимикаємо автоматично за таймером.

Розібралися, як підлаштувати датчик звуку KY-037і як він реагує, якщо перевищено встановлений поріг гучності. Тепер додамо в нашу схему звичайний світлодіод і напишемо простий код, який при виявленні шуму запалюватиме світлодіод і гаситиме його після закінчення якогось часу.

Світлодіод підключаємо до піна D2плати Ардуїно. Не забуваємо поставити будь-який резистор на землю ( GND) світлодіода. І завантажуємо наступний скетч.

const int sensorD0 = 5; // Пін Arduino якого підключений вихід D0 датчика const int diod = 2; // Пін Arduino до якого підключений світлодіод void setup () (pinMode (diod, OUTPUT); // встановлюємо цифровий пін 2 в режим виходу) void loop () (int sensorValue = digitalRead (sensorD0); // отримуємо сигнал з датчика if (sensorValue == 1) //якщо отримано сигнал від датчика у вигляді одиниці (digitalWrite(diod, HIGH); // включаємо світлодіод delay(4000); // робимо паузу, щоб світлодіод горів 4 секунди ) if (sensorValue == 0 ) // якщо надходить сигнал від датчика у вигляді нуля digitalWrite(diod, LOW); // вимикаємо світлодіод )

Пробуємо ляснути в долоні. Бачимо, що світлодіод спалахнув, пропрацював 4 секунди і погас. Кожен рядок докладно прокоментований і де змінити час горіння світлодіоду, думаю, зрозуміло.

Датчик звуку KY-037 включає світло по бавовні та вимикає світло по бавовні.

Давайте завантажимо новий скетч, який по бавовні включатиме або вимикатиме наш світлодіод. Світлодіод ми взяли для прикладу, немає жодних проблем приєднати замість нього модуль реле і тим самим вмикати чи вимикати будь-які побутові прилади.

Плескаємо тепер один раз у долоні, світло запалюється. Плескаємо повторно в долоні, світлодіод гасне.

Включаємо світло по подвійній бавовні.

Давайте ускладнимо завдання і напишемо код для роботи датчика звуку KY-037 по подвійній бавовні. Тим самим скоротимо можливі випадкові спрацьовування від побічних звуків, які можуть виникати в режимі на одну бавовну.

const int sensorD0 = 5; // Пін Arduino якого підключений вихід D0 датчика const int diod = 2; // Пін Arduino якого підключений світлодіод int diodState = LOW; // Статус світлодіода "вимкнено" long soundTime=0; // час першого бавовни void setup () (pinMode (diod, OUTPUT); // встановлюємо цифровий пін 2 в режим виходу) void loop () (int sensorValue = digitalRead (sensorD0); // отримуємо сигнал з датчика if (sensorValue = = 1 && diodState == LOW) //якщо поріг гучності досягнутий і світлодіод був ВИКЛЮЧЕНИЙ ( long diodTime=millis(); // записуємо поточний час //якщо поточний час бавовни більше часу останньої бавовни на 100 мілісекунд //і бавовна сталася не пізніше ніж через 1000 мілісекунд після попереднього //вважаємо таку бавовну другою УСПІШНИМ 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 } } }

Пробуємо двічі ляснути у долоні, світлодіод запалюється. Вимикаємо світлодіод одинарною бавовною. Все добре спрацьовує без жодних глюків. Код максимально прокоментований, читайте, має бути більш ніж зрозумілим. Зробити, щоб світло вимикалося теж у дві бавовни, думаю труднощів не скласти. Тепер можете перекидати дроти з лінії D2, наприклад, на релейний модуль і керувати освітленням у кімнаті або іншими побутовими приладами.

В принципі основні питання з датчиком звуку KY-037 ми розібрали. Залишається тільки нагадати, що на платі є аналоговий висновок. A0, який приєднується до будь-якого аналогового висновку плати Ардуїно, наприклад, висновку A1. Приймається аналоговий сигнал рядком sensorValue = analogRead(A1);. Напруга на аналоговому виході датчика змінюється залежно від змін навколишніх шумів. Такий сигнал дає нам можливість застосовувати програмну обробку цих шумів, аналізуючи характер коливань. Це може дозволити реагувати не просто на шум у момент часу, а створювати навіть свою базу різних шумів, спираючись на якісь ключові моменти в характерних змінах показань сигналу на виході. A0. У результаті звіряння з такою базою шумів можна реалізувати різну реакцію на різні шуми. Але це для тих, хто хоче більше зануритися в програмування і тема, швидше за все, іншої статті.

Тут будуть розглянуті датчики звуку та торкання, які найчастіше використовуються у складі сигналізацій.

Модуль датчика торкання KY-036

Модуль, по суті, є сенсорною кнопкою. Як розуміє автор, принцип дії пристрою заснований на тому, що, торкаючись контакту датчика людина, стає антеною для прийому наведень на частоті побутової мережі змінного струму. Ці сигнали надходять на компаратор LM393YD

Габарити модуля 42 х 15 х 13 мм, маса 2,8 г., у платі модуля є кріпильний отвір діаметром 3 мм. Індикація живлення здійснюється світлодіодом L1.

При спрацьовуванні датчика спалахує (блимає) світлодіод L2. Споживаний струм 3,9 мА в режимі очікування і 4,9 мА при спрацьовуванні.

Не зрозуміло, який поріг чутливості датчика повинен регулюватися змінним резистором. Дані модулі з компаратором LM393YD є стандартними і до них припаюють різні датчики, отримуючи таким чином модулі різного призначення. Висновки живлення "G" - загальний провід, "+" - харчування +5В. На цифровому вході «D0» є низький логічний рівень, при спрацьовуванні датчика на виході з'являється імпульси з частотою 50 Гц. На контакті «A0» є інвертований щодо «D0» сигнал . Загалом модуль спрацьовує дискретно, як кнопка, у чому можна переконатися за допомогою програми LED_with_button.

Датчик торкання дозволяє використовувати як кнопку управління будь-яку металеву поверхню, відсутність рухомих частин має позитивно позначитися на довговічності і надійності.

Модуль датчика звуку KY-037

Модуль повинен спрацьовувати від звуків, гучність яких перевищує задану межу. Чутливим елементом модуля є мікрофон, що працює разом із компаратором на мікросхемі LM393YD.

Габарити модуля 42 х 15 х 13 мм, маса 3,4 р., аналогічно попередньому випадку в платі модуля є отвір кріплення діаметром 3 мм. Індикація живлення здійснюється світлодіодом L1. Висновки живлення "G" - загальний провід, "+" - харчування +5В.

Споживаний струм 4,1 мА в режимі очікування і 5 мА при спрацьовуванні.

На виведенні «A0» напруга змінюється відповідно до рівня гучності сигналів, що приймаються мікрофоном, з підвищенням гучності показання зменшуються, в цьому можна переконатися за допомогою програми AnalogInput2.

На цифровому вході «D0» є низький логічний рівень, при перевищенні заданого порога низький рівень змінюється на високий. Поріг спрацьовування можна регулювати змінним резистором. При цьому спалахує світлодіод L2. При різкому гучному звуку спостерігається затримка 1-2 с при зворотному перемиканні.

Загалом корисний датчик для організації системи розумного будинку чи сигналізації.

Модуль датчика звуку KY-038

З першого погляду модуль здається аналогічним до попереднього. Чутливим елементом модуля є мікрофон, слід зазначити, що по даному модулю в мережі не так багато інформації.

Габарити модуля 40 х 15 х 13 мм, маса 2,8 р., аналогічно попередньому випадку в платі модуля є отвір кріплення діаметром 3 мм. Індикація живлення здійснюється світлодіодом L1. Висновки живлення "G" - загальний провід, "+" - харчування +5В.

При спрацьовуванні геркона спалахує світлодіод L2. Споживаний струм 4,2 мА в режимі очікування і до 6 мА при спрацьовуванні.

На виведенні «A0» у разі підвищення рівня гучності відбувається збільшення показань (використано програму AnalogInput2).

На контакті «D0» є низький логічний рівень, при спрацьовуванні датчика він змінюється на високий. Поріг спрацьовування налаштовується підстроювальним резистором (використовується програма LED_with_button).

Цей датчик дійсно практично не відрізняється від попереднього, але їх взаємозамінність можлива не завжди, т.к. при зміні рівня гучності характер зміни рівня напруги на аналоговому виході різниться.

Висновки

На цьому автор закінчує огляд великого набору різних датчиків для апаратної платформи Arduino. Загалом цей набір справив на автора змішане враження. У набір входять досить складні датчики, і дуже прості конструкції. І якщо у разі наявності на платі модуля струмообмежувальних резисторів, світлодіодних індикаторів тощо. автор готовий визнати корисність подібних модулів, то невелика частина модулів є одиночним радіоелементом на платі. Навіщо потрібні такі модулі залишається незрозумілим (мабуть кріплення на стандартних платах служить цілям уніфікації). В цілому набір є непоганим способом познайомитися з більшістю широко поширених датчиків, які застосовуються в Arduino проектах.

Корисні посилання

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

Вартість електроенергії постійно зростає, тому є її економити. Один із способів – автоматизувати управління освітленням. Один із варіантів – встановити акустичні датчики для освітлення.

Розкажемо про них докладніше, опишемо способи застосування, принцип роботи. Також розглянемо кілька схем цих пристроїв для самостійного збирання.

Тримати увімкненим освітлення потрібно лише в тому випадку, якщо в приміщенні або на майданчику, де воно змонтоване, присутні люди. Винятком є лише чергові світильники, призначені для того, щоб можна було помітити несанкціоноване проникнення на територію.

Вдома воно не застосовується. Для того щоб зафіксувати появу людей, і щоб лампи працювали тільки в їх присутності, і призначені акустичні датчики для освітлення.

Умовно датчики можна розділити на два типи:

спрацьовують на будь-який шум, це переважна більшість акустичних реле промислового виробництва;
реагують на звукові командитаких реле менше і частіше вони саморобні.

Розглянемо кожен тип окремо.

Реагують на шум

Найчастіше для освітлення акустичний датчик монтують на сходових майданчиках та коридорах. У будинку їх встановлювати марно, крім комбінації з реле затримки відключення в санвузлах і ванних кімнатах (цей варіант ми розглянемо теж).

Якщо людина пересувається, то вона обов'язково видає звуки, хай навіть і тихі, звичайно, якщо немає завдання пройти безшумно. Це стукіт дверей, що відкриваються або зачиняються, шум кроків розмови (і навіть спрацював замку). Їх і фіксує датчик.

Спільна робота з освітленням його ґрунтується на наступному принципі. Наприклад, шумовий датчик для освітлення змонтований на сходовому майданчику (про те, де їх краще встановлювати, а де небажано розповімо нижче), можливі два варіанти.

Перший варіант

Чоловік увійшов у двері.
Акустичний датчик почув шум і наказав на включення освітлення.
Поки ми йдемо (якщо тільки намагаємося не приховувати своїх кроків як ніндзя), він чує шум і залишаєте світло увімкненим.
Останній звук – закриті двері, освітлення вимкнено.

Другий варіант

Реле чує звук (кроки, замок, скрип дверей, розмова), подається команда на реле затримки часу і вмикається освітлення.
Після того, як пройшов закладений у реле затримки час (один має бути достатнім для того, щоб пройти коридор або сходовий майданчик), освітлення вимикається.

Функція затримки може бути вбудована як в акустичне реле (більшість моделей), так і виконуються за допомогою додаткових вузлів.

Слід зазначити, що у перший варіант роботи реле може включатися реле затримки, але не вимикання, а включення. Це робиться для того, щоб захиститися від помилкових спрацьовувань. Тобто освітлення не включається від короткочасного шуму (наприклад, удару грому на вулиці або сигналу автомашини), необхідно, щоб звук продовжувався протягом деякого часу.

Реле, що реагує на шум, має як переваги, так і недоліки.

Переваги

Реле, як правило, нескладне, а отже, ціна на нього невелика.
На відміну від датчиків руху, воно не спрацьовує при пересуванні домашніх тварин і гризунів і на електромагнітні наведення.

Мінуси

Щоб уникнути включення у світлий час доби, освітлення його потрібно включати або вручну, або за допомогою таймера. Можливий варіант встановлення датчика освітленості на вулиці.

Порада. Краще спільно з акустичним реле монтувати не простий таймер, який включає та вимикає його, наприклад, о шостій вечора та вісім ранку, а астрономічне реле. Цей пристрій при введених географічних координатах враховує рух сонця. Наприклад, дозволяє включати реле звуку за півгодини до заходу сонця і вимикає через чверть години після світанку, незалежно від пори року.

Акустичне реле не можна встановити в житлових кімнатах, оскільки освітлення вимикатиметься, наприклад, після того, як ви влаштуєтеся з книгою на дивані і не видаватимете жодних звуків.
Реле погано працює, точніше постійно включається, якщо великий рівень фонового шуму. Наприклад, не можна його встановити у під'їзді, який виходить на галасливу вулицю.

Реле, що реагує на команди

У найпростішому випадку це може бути звук набагато голосніше, ніж ті, які можуть бути чутні за звичайної присутності людей у кімнаті. Наприклад, бавовна у долоні.

Автор цієї статті збирав подібну конструкцію у дитинстві, відвідуючи будинок піонерів. Таке реле фактично є звичайним реле шуму, тільки поріг його спрацьовування вище і воно розрізняє мінімум дві команди.

Наприклад, ляснули один раз, світло запалилося, двічі згасло. Його можна встановлювати в житлових приміщеннях, правда, все-таки напевно зручніше користуватися звичайним вимикачем, ніж постійно плескати.

У більш складному варіанті можна зібрати пристрій, який розрізнятиме голосові команди. Тобто реле розрізнятиме мова, тому що браузер розрізняє «О'Кей Гугл». Щоправда, промислових варіантів цього реле поки що немає у продажу.

Промислові реле

Розглянемо кілька моделей акустичних реле, які можна придбати.

Сходовий автомат ASO-208

Одне з недорогих реле від білоруських виробників його можна придбати за 300-400 рублів (близько 7-8 доларів). Пристрій цілком достатньо для стандартного сходового майданчика. Як видно на фото воно, підтримує лампочки до 150 ват, чого вистачає для освітлення будь-якого сходового майданчика навіть лампами розжарювання (хоча якщо економити, краще застосовувати світлодіодні, енергозберігаючі).

Реле монтується прямо на стіну та має вбудований мікрофон. Чутливість регульована мікрофона.

Наприклад, якщо пристрій встановлений далеко від вхідних дверей, то його можна збільшити, якщо є фоновий шум, то зменшити. Регулювання здійснюється ручкою, яку можна провертати викруткою або будь-яким іншим інструментом.

При максимальному рівні гарантується спрацювання навіть на дзвін зв'язування ключів.

У реле вбудовано затримку вимкнення на 1 хвилину, після того як було розпізнано останній звук. Затримку, на жаль, не можна змінити.

Підключення просто:

До клем L і N підводимо живлення після вимикача або реле, яке виключить роботу пристрою у світлий час. Бажано, щоб на контакті L була фаза, а на N нуль. Хоча якщо переплутати реле все одно працюватиме.
На дві клеми, що залишилися, підключаємо світильники.

Реле ЕВ-01

Це датчик шуму для освітлення вже вітчизняного виробництва (ТОВ «Реле і автоматика»), вартість його теж близько 300-400 рублів. Від попереднього пристрою відрізняється меншою потужністю навантаження, що підключається, всього лише 60 Вт. Однак цього вистачить для більшості сходових під'їздів і майданчиків.

Як і в попередньому випадку, воно монтується прямо на стіну та має вбудований мікрофон. Його чутливість, на жаль, не регулюється. Виробник гарантує спрацювання на будь-який звук у радіусі 5 метрів. Присутня також затримка вимикання, вона правда найменше 50 секунд.

Плюсом даного реле є наявність фотоелемента, який дозволяє роботу лише у темну пору доби. Його чутливість теж не регулюється, тому потрібно вибирати місце встановлення пристрою так, щоб не було помилкового спрацьовування, наприклад, від засвічення через вікно вуличними ліхтарями.

Підключається пристрій так само як і попередній, щоправда клеми приховані під кришкою корпусу.

Реле з Алі Експрес

Дешевше пристрій можна замовити на всьому відомому майданчику Ali Express. Наприклад, там пропонується акустичне реле Joying Liang (на сайті назва: РАДУЄСЯ ЛЯН Звук Світло Управління Затримки Перемикач Поверхневого типу Енергозберігаючі Акустична Світло-активується Реле, це наслідки автоматичного перекладу) всього за 266 рублів.

Цей пристрій за своїми характеристиками схожий на реле російського виробника.

Час затримки – 40-50 сек.

Відсутня можливість регулювання чутливості мікрофона та датчика світла.

Підключається реле за допомогою клем випущеними з корпусу проводами (їх можна затиснути у зовнішній клемник).

Саморобні акустичні реле

Тепер перейдемо до схем для збирання своїми руками. Наведемо кілька варіантів різної складності.

Найпростіша схема на одному транзисторі

Почнемо з найпростішої схеми з двох блоків власне акустичного реле та тригера для керування навантаженням.

Акустичне реле

Реле зібрано лише на одному транзисторі, ось його схема.

Використовується старий германієвий транзистор МП 39, його легко знайти у старій техніці 60-90 років випуску, там легко знайти й інші елементи, зокрема і діоди Д 2 Б.

Порада. Бажано не брати зі старої техніки електролітичні конденсатори (ті на яких зазначена полярність, вони зазвичай мають велику ємність від 0,1 мікрофарада і більше). Якщо всі інші деталі не втрачають своїх властивостей з часом, конденсатори висихають.

Як датчик застосовано вугільний мікрофон від старого телефону ТА 68 (аналоги ТАІ 43, ТАН 40). Ці мікрофони використовуються у найпростіших телефонах із дисковим номеронабирачем, у яких не вбудовані підсилювачі.

Перевага вугільного мікрофона - велика чутливість, дефіцит - тонкий частотний спектр пропускання. Але в нашому випадку мінус є плюсом, тому що зменшується можливість спрацьовування від сторонніх шумів, тобто вибірковість пристрою.

При появі шуму зменшується опір вугільного мікрофона і через конденсатор С1 на базу транзистора надходить змінний струм.
Транзистор за допомогою струму надходить через резистор R2 знаходиться у відкритому стані, тому відразу починає посилювати цей сигнал.
Через конденсатор С2 з колектора транзистора ця напруга подається на подвійник, зібраний на двох діодах та конденсаторі С3.
Подвоєна напруга надходить знову на базу транзистора через резистор R 3.
Транзистор починає працювати вже як підсилювач постійного струму та повністю відкривається.
Струм через емітер (колектор) транзистора надходить на обмотку реле Р1.
Контакти реле КР1 замикаються.
При зникненні звуку змінний струм з урахуванням транзистора зникає, і він знову перетворюється на напіввідкритий стан. Струм через обмотку реле відсутня і його контакти розімкнені.

При надмірній чутливості реле можна влаштувати регулювання, встановивши змінний або резистор побудований опором близько 100 Ом послідовно з конденсатором С1.

У принципі можна включити послідовно з контактами КР1 звичайне потужне реле, розраховане на 220 В, яке керуватиме освітленням, але такий підхід не дуже зручний. При зникненні шуму світло згасатиме. Тому потрібно застосувати реле із затримкою вимкнення.

Схему можна зібрати як навісом, і на макетної чи друкованій платі. Авторський варіант представлено на фото нижче.

Для живлення можна використовувати будь-який блок живлення з напругою 9-12 вольт. У разі дотримання всіх заходів безпеки навіть безтрансформаторний.

Тригер для керування освітленням

Автор схеми пропонує дещо інший підхід, для керування освітленням — він змонтував тригер на поляризованому реле РП 4. У цьому випадку після кожного звуку (бавовни в долоні) відбувається перемикання двох ламп. Якщо залишити тільки одну, то вона просто включатиметься вимикатися.

Управління освітленням у цьому випадку виглядатиме так:

Зайшли до приміщення ляснули, світло засвітилося.
Виходячи, знову ляснули, світло згасло.

У даній схемі можна використовувати будь-які потужні діоди, розраховані на струм, що проходить через лами освітлення, і напруга 220, наприклад Д245.

Зверніть увагу. Конденсатор С1 теж може бути розрахований на напругу 220 У.

Працює тригер так:

З появою шуму замикається контакт КР1 акустичного реле.
Напруга через лампу Л1 і діод D1, контакти другої обмотки реле 7 і 8, резистор R1, що обмежує струм, і контакти КР1 заряджають конденсатор С1.
Зарядний струм конденсатора перемикає якір у ліве положення та лампа Л1 запалюється.
Діод D1 блокується реле контактами.
Діод D2 залишається у готовому до роботи стані.
При повторному появі звуку та замиканні контактів КР, струм вже йде через діод D2 та контакти другої обмотки 6 та 5.
Якір реле замикає правий контакт, і система входить у вихідний стан.

Якщо нам необхідно щоб тригер керував лише однією лампою, то замість другої включаємо послідовний конденсатор 0,25 мкФ х 300В та резистор 10-5 кОм потужністю не менше 2 Вт.

Схема на трьох транзисторах

Це складніша схема на трьох транзисторах, зате вона вже сама працює як тригер, включаючи освітлення за першим звуком і вимикаючи за другим.

У схемі застосовані також поширені в радіотехніці транзистори КТ315 і КТ818 їх можна випаяти або придбати в будь-якому спеціалізованому магазині. Навіть якщо купувати весь комплект радіодеталей, то він обійдеться максимум у 70 рублів, що значно дешевше від готового акустичного реле.

При напрузі живлення 9 вольт чутливість пристрою близько 2 метрів. Збільшивши напругу (реле може працювати в діапазоні 3,5-15 В), можна підняти її, зменшивши – знизити. Якщо застосувати транзистори КТ368 або їх аналоги, то можна досягти розпізнавання звуків на відстані більше 5 метрів.

Замість вітчизняних транзисторів можна використовувати їх аналоги закордонного виробництва (у багатьох випадках під розбирання доступніша імпортна техніка). Наприклад, КТ315 замінити на 2N2712 або 2SC633, КТ818 на 2N6247 або 2SB558. Взагалі схема не критична до використовуваних деталей.

Мікрофон використовується електродинамічний, його можна взяти також зі зламаного магнітофона або будь-якого іншого такого пристрою - тип теж не критичний.

Електромагнітне реле має бути розраховане на напругу 220 вольт та відповідний струм. Якщо через його обмотку протікає значний струм, бажано монтувати транзистор КТ818 на радіаторі, щоб виключити його перегрів і вихід з ладу.

Працює схема в такий спосіб:

На транзисторах КТ315 зібраний генератор з позитивним зворотним зв'язком. Номінали пасивних елементів підібрані так, щоб він міг на порозі збудження.
Шум, що сприймається мікрофоном, збуджує в його обмотці сигнал.
Сигнал через конденсатор, що розв'язує, надходить на базу першого транзистора і запускає генератор.
У режимі генерації на колекторі другого транзистора КТ315 з'являється напруга, яка відкриває ключ потужному транзисторі КТ818.
Через колектор та емітер третього транзистора напруга подається на обмотку реле Rel1. Контакти реле замикаються і включається навантаження (освітлення).
Генератор працює доти, доки не відбудеться зрив генерації в результаті повторного надходження сигналу від мікрофона, викликаного шумом біля нього (повторною бавовною).
При зриві генерації напруга на базі КТ818 знімається і ключ закривається.
Обмотка реле виявляється без струму, отже, розмикаються контакти і відключається освітлення.
Діод, включений паралельно обмотці реле, служить для гасіння зворотного стрибка струму.
Світлодіод паралельний звичайному служить для індикації моменту спрацьовування реле. Від нього можна відмовитись.

Для живлення акустичного реле також може використовуватися невеликий блок живлення, готовий (наприклад, зарядний пристрій) або самостійно зібраний. Як ми вже говорили, пристрій працездатний в діапазоні 3,5-15 В. Головне, щоб напруга відповідала максимально допустимому для обмотки реле і його вистачало для надійного замикання контактів.

Зібрати акустичне реле можна на макетній платі, а можна виготовити друковану. Варіант автора цієї схеми показано на знімку нижче.

Відео, як працює зібране реле, можна переглянути:

Чому від одного сигналу генерація встановлюється, а з іншого зривається

Після прочитання опису роботи пристрою, у багатьох може виникнути питання – чому один сигнал підсилювача запускає генератор, а інший зупиняє? Адже вони можуть бути повністю ідентичними, і другий, здається, має підтримувати роботу генератора. Пояснимо на фізичному аналогу генератора – маятнику.

Зробіть маятник, підвісьте вантаж на будь-якій мотузці. Це аналог генератора на порозі збудження.
Натисніть маятник, він почне розгойдуватися. Ваш вплив це сигнал генератор, що запустив, а коливання вантажу імітують коливання струму в процесі генерації.
Спробуйте ще раз штовхнути вантаж, що розгойдується. Якщо ви не потрапите в такт його коливань, то неминуче зупините маятник.

Такі самі процеси відбуваються і в нашому реле. Звичайно, можливо, що другий сигнал буде синхронним із коливаннями генератора, але ймовірність цього мала. До того ж ляснути вдруге нескладно, якщо реле не відреагувало на перший звук.

Варіант реле із використанням мікросхем

Розглянемо ще один варіант реле, у якому використовується мікросхема. Він ще цікавий і тим, що не потрібно окремого блоку живлення, він включений у конструкцію пристрою.

Також схема відрізняється тим, що замість електромагнітного реле використовується тиристор. Такий підхід дозволяє збільшити надійність, реле має певний ресурс (кількість спрацьовувань), а тиристор такого обмеження не має. До того ж, управління навантаженням за допомогою напівпровідникового елемента дозволяє знизити габарити реле, не зменшуючи потужність керованого навантаження.

Пристрій розрахований на роботу з лампами розжарювання потужністю 60-70 Вт та має чутливість до 6 метрів. Конструкція нескладна у складанні та непогано захищена від перешкод. Принципова схема представлена нижче.

Реле теж не критично до деталей, можливі заміни аналогами:

Електретний мікрофон можна зняти зі старого магнітофона.
замість транзистора КТ940 можна встановити КТ630 або навіть КТ315 (правда є ймовірність, що він сильно грітиметься).
Мікросхему К561ТМ2 можна замінити КР561ТМ2.
Діоди КД226 замінюються на Д112 – Д116 або КД258, зверніть увагу, вони мають бути розраховані на 300 В.
Стабілітрон Д814 замінюється на Д808 або КС175 напруга стабілізації має бути в межах 9-12 Ст.
Тиристори можуть бути КУ 201 або КУ 202. Якщо є можливість вибору, то підбираємо екземпляр з мінімальним струмом керуючого електрода. Можна також встановити симістор (про цю модернізацію схеми розповімо трохи нижче).

Тепер розглянемо роботу пристрою. Щоб не відволікатися потім, одразу опишемо принцип дії мікросхеми. До її складу входять два тригери (у перекладі з англійської — клямки) це видно за буквою «Т» на умовному позначенні елемента. На схемі вони позначені DD1.1 та DD1.2.

Тригер – це цифровий пристрій. Його входи сприймають лише два типи сигналу.

Логічний нуль- Напруги немає, точніше його потенціал близький до потенціалу мінуса харчування.
Логічна одиниця- напруга є (для мікросхем 561 серії вона близька до потенціалу плюсу живлення).

Ці сигнали формуються і виходах харчування. Тригер працює наступним чином:

Відразу після включення на виході логічний нуль.
На другому виході, який називається інверсним і позначений невеликим колом на контурі умовного позначення - у місці початку лінії, що позначає його, буде нуль. Це вихід, хіба що навпаки (слово інверсія це латинське inversio - перевертання, перестановка), його стан відрізняється від прямого завжди, як у прямому нуль, то інверсному одиниця.
Якщо подати на вхід S логічну одиницю, то на виході з'явиться одиниця, причому тригер залишиться в такому стані навіть якщо сигнал зі входу прибрати.
Щоб знову встановити нуль на виході, потрібно подати одиницю на вхід R.
Тригер має ще два входи. D (інформаційний) – стан виходу змінюється при кожному новому сигналі (імпульсі) на ньому. Причому відбувається це лише у тому випадку, коли на вхід С (синхронізація) подана логічна одиниця. В іншому випадку сигнал на вході R не сприйматиметься.

Тепер докладніше про те, як працює схема:

Сигнал з електретного мікрофона надходить на підсилювач, зібраний на двох транзисторах VT1 та VT2. Один із них наш знайомий нам за попередньою схемою КТ315, другий КТ361. Це близнюк першого, але з іншим типом провідності. Використання такої пари транзисторів дозволяє зменшити їх взаємний вплив один на одного та покращити чутливість пристрою.

Конденсатори С1 та С2 служать для розв'язування мікрофона з підсилювачем та обох транзисторів між собою. Конденсатор С3 захищає підсилювач від наведень мережі живлення.

Сигнал від підсилювача надходить на вхід першого тригера. Так як на його вході D логічна одиниця є постійно (він підключений на плюс), то тригер перемикається, і на його прямому виході з'являється напруга.
На виході встановлено ще ланцюжок із резистора R6 та конденсатора C4. Конденсатор починає заряджатися при повному заряді на вході R з'явиться напруга (логічна одиниця). Тригер скидається (на виході нуль). Вхід S підключений на масу, і на ньому постійно нуль – він не впливає на роботу пристрою.
Конденсатор C4 розряджається через діод VD 1 на вихід тригера (на ньому нуль, тобто мінус живлення). У такому стані логічний елемент DD1.1 залишиться до того моменту, поки на його вхід знову не надійде напруга від підсилювача (реле знову зреагує на звук.

Таким чином, на DD1.1 зібраний одновібратор - пристрій, який на кожен вхідний імпульс, незалежно від його форми та тривалості, на виході видає прямокутний імпульс, з амплітудою, що дорівнює напрузі логічної одиниці. Його тривалість визначається номіналами конденсатора С4 та резистора R6 у прямій залежності (осцилограма сигналів у реле показана нижче). При даних величинах ємності та опору, тривалість імпульсу 0,5 сек.

Якщо система спрацьовує нечітко, то можна продовжити період імпульсу, збільшивши опір R6 (він, до речі, і відзначений на схемі зірочкою – «*», що означає підбирається)

Імпульс з одновібратора надходить на вхід другого тригера (DD1.2). На цей момент на вході D логічна одиниця, подана з інверсного виходу (входи R і S підключені на масу і на них постійно нуль, на роботу мікросхеми вони не впливають). На виході тригера з'явиться логічна одиниця.
Через резистор R7 напруга з виходу другого тригера надходить на основу транзистора VT3, він відкривається.
У точці з'єднання емітера VT3 резистора R8 з'являється напруга - воно надходить на керуючий електрод тиристора, і той відкривається.
Лампа освітлення, підключена до мережі через діодний міст VD2-VD5, і наш тиристор VS1 спалахує. Діодний міст потрібен, тому що тиристор не працює зі змінною напругою.
Після того як прозвучала друга бавовна одновібратор формує ще один імпульс, який перемикає тригер DD1.2 у вихідний стан. На його виході нуль.
Транзистор VT3 закривається, і, отже, забирається напруга на керуючому електроді тиристора - він закривається теж.
Лампа гасне, і реле повертається у вихідний стан до наступного сигналу.

Щоб були більш зрозумілі процеси, що відбуваються в реле, можете вивчити осцилограму сигналів, що формуються в його вузлах.

Для живлення реле у схемі передбачено безтрансформаторний блок живлення, він складається з наступних елементів.

Діодний міст VD2-VD5 — перетворює змінну напругу в мережі на постійну, пульсуючу. Одночасно від нього живиться і ланцюжок освітлювальна лампа-тиристор.
Для гасіння надмірної напруги служить резистор R9. Разом з опором живлення елементів пристрою він утворює дільник напруги.

Зверніть увагу. Якщо всі інші резистори можуть бути невеликою потужністю 0,125 Вт, то потужність цього не менше ніж 2 Вт, інакше він неминуче згорить. Також за можливих модернізацій схеми його номінал доведеться підбирати заново, щоб напруга живлення не була більше 12 В.

Для перетворення пульсуючої напруги на постійне служить конденсатора С5. На схемі його ємність 1000 мкф, але що більше, краще.
Виключає стрибки напруги стабілітрон VD1. Напруга між його катодом та анодом завжди постійна.

Зібрати схему можна і на макетній платі, але все ж таки краще виготовити друковану так надійніше. При складанні зверніть увагу на нумерацію висновків мікросхеми К561ТМ2, її цоколівка наведена нижче.

Розмістити пристрій можна в будь-якому зручному корпусі як самостійно зібраному, так і від інших пристроїв.

Увага. Всі елементи пристрою знаходяться під напругою 220 В, будьте уважні при випробуванні та налагодженні пристрою. Корпус також повинен забезпечувати захист від ураження електричним струмом. Бажано, щоб реле підключалося на лінії електропроводки із встановленим ПЗВ (пристроєм захисного відключення).

Тепер наведемо кілька варіантів модернізації цієї схеми.

Збільшення потужності навантаження

Реле розраховане на навантаження 60 - 70 Вт, цього цілком достатньо для сходового освітлення. Однак за потреби її можна збільшити. Для цього діоди мосту VD2 – VD5 та тиристор VS1 потрібно встановити на радіатори, які зменшать їх нагрівання.

Правда доведеться використовувати вже діоди Д112 – Д116 вони мають різьблення під гайку для кріплення на радіатор.

Чим більша площа радіатора, тим краще. Під час встановлення елементів на радіатор врахуйте такі нюанси.

Місця контакту радіодеталей та радіаторів повинні бути ретельно відшліфовані, щоб забезпечити надійний контакт.
Для кращої тепловіддачі використовуйте теплопровідну пасту, таку ж, як і для встановлення процесора у системних блоках комп'ютера.
Радіатори повинні бути електрично ізольовані як один від одного, так і корпусу пристрою.

Робота в режимі реле шуму

У вихідному варіанті реле реагує на команди, що подаються за допомогою бавовни. Однак можна переробити її так, що вона реагуватиме на шум, як промислові реле, представлені в нашій статті.

Тобто, при виникненні звуку реле включає освітлення, при зникненні відключає через певний проміжок часу. Для цього навіть не доведеться ускладнювати пристрій, навпаки, воно спрощується. У схему вносимо зміни – інструкція така.

До бази транзистора VT3 підключаємо не вихід другого тригера DD1.2 на вихід першого (висновок мікросхеми 13 підключаємо до резистора R7). Друга частина мікросхеми нам виходить непотрібна. Таким чином включатиметься освітлення від сигналу одновібратора запущеного підсилювачем звуку.
Однак, як ми бачили на осцилограмі сигналів, в реле тривалість імпульсу формується одновібратор всього 0,5 сек. Тобто після того, як з'явився шум, освітлення запалюватиметься тільки на цей час. Значить, треба його продовжити. Як ви пам'ятаєте, тривалість імпульсу залежить від ємності конденсатора С4 і резистора R6. Значить, збільшуємо ємність конденсатора та опір резистора – підбираємо їх так, щоб затримка нас влаштовувала.

Порада. Можна, звичайно, підбирати ємність і опір методом проб і помилок, але простіше розрахувати. Формула наступна T = CxR.

Наприклад, вибираємо ємність конденсатора 300 мкФ, а час затримки вимикання 60 сек. Перетворимо формулу, щоб вирахувати опір резистора: R=T/C, у разі 60/300×10-6=200000 Ом, тобто 200 кОм. Також можна скористатися онлайн калькулятором, наприклад, за посиланням: http://hostciti.net/calc/physics/condenser.html.

Можна також замість звичайного резистора R6 встановити змінний або будівельний, потім у процесі експлуатації реле буде легко змінювати час затримки.

Все, інших змін до схеми вносити не потрібно.

Робота навантаження не від випрямленого струму, а від змінного

Живлення навантаження на нашій схемі відбувається постійним пульсуючим струмом, оскільки перед тиристорним ключем встановлено діодний міст. Це не зовсім правильне рішення для пристрою, призначеного економити електроенергію. Вся справа в тому, що від постійного струму 220 можуть харчуватися тільки лампи розжарювання. Енергозберігаючі лампи розраховані на змінний струм.

Люмінесцентні, у тому числі й давно знайомі лампи «денного світла» використовують змінний струм для запуску.
У світлодіодних лампах встановлена схема знижувальна напруга (для світлодіодів потрібно 3 - 5 В), вона теж працездатна лише при живленні від мережі змінного струму.

Тому, звичайно, краще перейти на подачу для навантаження змінного струму. Зробити це можна трьома способами.

Встановити реле замість тиристора, при цьому втрачаються всі вигоди, які приносить керування за допомогою напівпровідникового пристрою.
Встановивши замість тиристора симистор, цей елемент аналогічно працює, але пропускає струм обидві сторони. Це найкращий варіант.

Як варіант, замість симістор можна встановити два паралельно-зустрічно (катод одного з'єднується з анодом іншого) включених тиристора. Керуючі електроди з'єднують разом. Цей варіант можна використовувати, якщо виникають проблеми з придбанням симістора. Другий тиристор, той самий.

Встановлюється симистор із навантаженням до діодного мосту. При цьому останній використовуватиметься тільки для живлення електронних компонентів пристрою, тому можна використовувати менш потужні діоди, наприклад Д102 або взагалі використовувати готовий міст, наприклад КЦ405. Симистор можна вибрати, наприклад, КУ208Г або ТС112.

Ось і все, що ми хотіли розповісти про датчик звуку для освітлення. Сподіваємося, наша стаття допомогла вам зрозуміти принципи роботи цього пристрою та розповіла про можливості його застосування. Відмінно якщо ви змогли самостійно реалізувати одну із запропонованих схем або хоча б придбали промислове реле для керування освітленням. Нехай ваше житло буде зручним та економним.

З розвитком цивілізації електрика стала невід'ємною частиною нашого повсякденного життя. Сьогодні є можливість використовувати найрізноманітніші нововведення та технічні новинки прямо у своєму будинку.

Висвітлення в будинку завжди було одним із найважливіших аспектів комфортного проживання в ньому. Але скільки разів ви з вами стикалися із ситуацією, коли потрібно включити світло, а вимикач у темряві одразу знайти не виходить? Сучасні технології, які сьогодні повсюдно проникають у наш будинок, покликані усунути такі незручні моменти. Тепер для включення у приміщенні світла можна використовувати датчик, що реагує на звук.

Звуковий датчик

Такий пристрій, як звуковий датчик, останнім часом почав користуватися помітною популярністю, оскільки певною мірою дозволяє зробити наше життя комфортнішим і практичнішим.

Поговоримо про датчик

Датчик для включення в світлі за допомогою звукового сигналу з'явився у продажу відносно недавно. Він є спеціальним пристроєм, що складається зі спеціальної конструкції, в яку вставляється лампочка. Іноді він має вигляд патрона, але найчастіше зустрічається у формі пластикової коробочки.

Він реагує на звукові сигнали, завдяки яким відбувається включення світла. У ролі звукового сигналу може бути бавовна в долоні.

Зверніть увагу! Такий спосіб включення дуже зручний, але тільки у ситуації, коли руки вільні. Тому деякі датчики можна запрограмувати на конкретний звуковий сигнал, яким відбуватиметься включення світла.

Установка такого обладнання дозволяє знизити енерговитрати, так як багато хто з нас, лінуючись тягнутися до вимикача, просто не вимикають світло, коли воно не особливо потрібне. Крім того, переміщення по будинку у вечірній час стане комфортнішим і безпечнішим, оскільки входячи в кімнату світло можна буде включити за допомогою звуку, уникаючи дій у сліпу. Саме не включене вчасно світло часто призводить до травм.

Види приладів

На сьогоднішній день датчики для включення у приміщенні світла через звуковий сигнал можуть бути наступних типів:

стандартний звуковий;
звуковий пристрій, який реагує ще й на рух;

Датчик руху

датчик із фотоелементами. Він відстежує рівень загальної освітленості, присутній у приміщенні, і за необхідності самостійно стежить за включенням чи вимкненням світла.

Зверніть увагу! Установка даного приладу дуже потрібна в місцях, де часто відбувається аварійне відключення світла, а також там, де можливі періодичні обриви електропроводів.

Датчик з фотоелементами

Як бачимо, існує кілька типів приладів, за допомогою яких можна без використання стандартного вимикача вмикати світло в приміщенні. При цьому сигнал для включення для кожного виробу буде свій: звук, рух або рівень освітленості.

Кожен із таких приладів має свої технічні характеристики, переваги та недоліки. Перед вибором приладу переконайтеся, що саме цей тип приладу вам потрібний. Пам'ятайте, що це задоволення не з дешевих. Тому ваш вибір має бути виваженим.

Призначення приладу

Зазвичай датчики, які призначені для включення світла, використовуються у різних приміщеннях:

у кімнатах, куди рідко заходять;
вони потрібні на складах або інших приміщеннях, де не завжди є можливість включати світло за допомогою рук;
у приватних будинках;
часто встановлюються у приміщеннях, призначених для переходу. Наприклад, сьогодні подібні технічні новинки можна зустріти у коридорах офісних будівель та державних установ;
раціональна їх установка у гаражах, на дачних ділянках, а також у тих приміщеннях, де відсутня можливість монтажу стандартного вимикача. Зазвичай, це стерильні приміщення або кімнати з підвищеними вимогами до гігієни.

Встановлений датчик

Крім цього, залежно від виду приладу його можна використовувати в різних ситуаціях, коли затребувані його функції. Наприклад, завдяки встановленню деяких видів виробів після вимкнення електрики світло ще деякий час горітиме, що дуже зручно і дозволяє людині без проблем покинути кімнату.

Застосування в будинку подібної продукції дозволяє раціональніше використовувати електроенергію, економлячи і не витрачаючи її даремно. Підключення датчика дозволить вам у рази збільшити ресурси роботи джерел світла, що використовуються.

Звичайно, не завжди існує потреба в установці звукового реєстратора увімкнення/вимкнення світла в приватному або багатоквартирному будинку. Але якщо ви хочете зробити свій будинок технологічнішим або просто здивувати друзів, то кращого способу, ніж купити датчикдля світлані.

Принцип роботи

Звуковий датчик, необхідний включення світла належить до групи акустичних механізмів. У основі принципу його лежить виявлення пристроєм акустичної хвилі. Така хвиля поширюється приладом, проникаючи всередину. При цьому він реєструє будь-які відхилення від стандартних параметрів, що виникають внаслідок поширення звукової хвилі. Як реперні точки використовується швидкість хвилі та її амплітуда. Швидкість хвилі, у свою чергу, реєструється через показник частоти та фазності.

Будь-який прилад, створений для увімкнення освітлення в приміщенні за допомогою звукового сигналу, повинен встановлюватися в розрив лінії живлення освітлювального приладу.

Схема установки датчика

Сама робота приладу йде за наступним алгоритмом:

прилад перебуває в режимі « акустичний контроль». У цьому режимі датчик здатний увалювати звуковий сигнал;
за наявності гучного акустичного сигналу прилад його вловлює внаслідок різкої зміни звукового тла;

Зверніть увагу! Як звуковий сигнал датчик може розцінювати хлопок дверима, кроки людини, відкриття дверей, голос і т.д.

при вловлюванні звукової хвилі, пристрій включає світло на 50 секунд. Цей час не реагує на зміни звукового фону в приміщенні.

За таким алгоритмом прилад працює до зміни звукового фону в приміщенні. Якщо він не зареєстрував акустичні хвилі, світло буде автоматично вимкнене.

При реєстрації шуму роботу приладу буде продовжено ще на 50 секунд. Цей алгоритм повторюватиметься протягом усього експлуатації приладу.

Також слід зазначити, що звуковий датчик у роботі використовує п'єзоелектричні матеріали. У фізиці під п'єзоелектрикою розуміють певний вид електричного заряду, що формується завдяки наявності механічної напруги. П'єзоелектричні матеріали під час використання електричного поля певного заряду викликають механічну напругу. Таким чином, п'єзоелектричні звукові рецептори сприяють розвитку механічних хвиль за допомогою електричного поля. На основі цих явищ відбувається робота акустичних датчиків.

Акустичний датчик

Приймачем звукового сигналу виступає мікрофон. Він служить перетворювачем акустичних коливань у наявному змінному електричному напрузі.

Такі мікрофони бувають наступних типів:

низькоомні – є котушкою індуктивності, оснащеної рухомими магнітами. Вони у ролі змінних резисторів;
високоомні – є еквівалентом змінного конденсатора.

Крім цього мікрофони можуть бути:

електретними двовивідними;
електретними трививідними.

Але такі мікрофони мають дещо неякісну передачу сигналу. Для покращення їх роботи необхідний спеціальний підсилювач, який попередньо посилюватиме акустичну хвилю.

При всьому тому, що електретні мікрофони схожі на п'єзодатчики, вони відрізняються від них лінійною передачею, а також значно широкою частотою. Це дозволяє приладу проводити обробку отриманого сигналу без його спотворення.

Як показує практика, такий принцип роботи є дуже надійним, що гарантує тривалу експлуатацію приладу. Тому насолоджуватися цим технологічним пристроєм ви досить довго.

З датчиком, орієнтованим прийом звукового сигналу, ви оптимізуєте процес включення світлау себе в будинку чи в окремій кімнаті. Установка приладу дозволить вам більше економити, і ви вже не будете з колишнім страхом заглядати в квитанції з електроенергії.

Як підібрати та встановити датчики об'єму для автоматичного керування світлом
Саморобні регульовані транзисторні блоки живлення: складання, застосування на практиці