Akustický (nebo bavlněný) spínač je elektronické zařízení, které je vhodné používat v každodenním životě. Jedná se o zařízení pro dálkové ovládání světelných zdrojů. Osvětlení můžete zapínat a vypínat tleskáním rukou vysláním zvukového signálu do akustického zařízení. Takové zařízení má některé vlastnosti, ale je možné jej sestavit sami.
Aplikace bavlněného spínače
Akustický (nebo bavlněný) spínač je určen k ovládání elektřiny v různých místnostech na dálku, tedy bez přímého dotyku pákového spínače. Toto zařízení funguje tleskáním rukou. Akustický regulátor může kromě světelných zdrojů aktivovat cívky stykače, proudové měniče, klimatizační systémy a další elektrická a elektronická zařízení – hlavní je, že je dostatek energie.
Akustické spínače v obytných oblastech
Zvukové spínače jsou nejvhodnější pro relativně klidné prostory v domě: ložnice, knihovny, kanceláře, spíže, sklepy. Instalace takového zařízení v ložnici vám umožní nevstát z postele, abyste zhasli světlo poté, co si v noci přečtete svou oblíbenou knihu a pohodlně se posadíte pod pokrývku. Chcete-li pokoj ponořit do útulné, obklopující temnoty, stačí tleskat rukama.
Instalace bavlněného spínače v ložnici vám umožní nevstát z postele, abyste zhasli světlo
Nedoporučuje se montovat taková zařízení na hlučná místa a místnosti, protože cizí zvuky budou pravidelně vyvolávat neoprávněnou aktivaci zařízení. V tomto ohledu není zvukový spínač vhodný do kancelářských a pracovních prostor, do kuchyní, jídelen a obývacích pokojů.
Bavlněný vypínač je velmi užitečný v každodenním životě pro lidi pohybující se na invalidním vozíku, poslouží i dětem. Z bezpečnostních důvodů v dětských pokojích jsou elektrická zařízení zpravidla umístěna ve výšce 1,7 m. Aby se dítě samo rozsvítilo nebo zhaslo, musí stát na stoličce, a to je také nebezpečné: dítě může ztratit rovnováhu a spadnout. Pokud nainstalujete bavlněný vypínač, dítě vás nebude pokaždé žádat o zapnutí nebo vypnutí světla. Stačí zatleskat a světlo se rozsvítí nebo zhasne.
Mezipodlahové osvětlení
Pomocí spínače, který reaguje na klapnutí, je možné ovládat světlo v prostoru mezi patry. K tomu musí být vybaven fotorelé. Citlivost pohybového senzoru je řízena napěťovým děličem s rezistorem vytvářejícím fotodiodu. Pokud není použití pohybového senzoru nezbytné, lze jej deaktivovat. Chcete-li to provést, nastavte odpor na nejnižší hodnotu.
Pomocí spínače, který reaguje na klapnutí, je možné ovládat světlo v prostoru mezi patry
Při osvětlení mezipodlažního prostoru můžete použít čip K176LA7. Při používání nedrncá na horním a spodním ukazateli automatická aktivace elektřiny. Elektretový mikrofon zachytí akustickou vlnu a přemění ji na elektrický impuls. Poté, díky použití tříelektrodových tranzistorů, je impuls přijat logickými sekcemi mikročipu, které produkují signál v délce až 10 sekund. Během těchto 10 sekund je lampa v aktivovaném, tedy zapnutém stavu. Chcete-li jej vypnout během denního světla, musíte vyslat signál z výstupu prvku.
Jak funguje akustický spínač
Obsluha přístroje na bavlnu je velmi jednoduchá: první bavlna zapne náplň, druhá ji vypne. Poměrně citlivý mikrofon přijímá akustickou vlnu a ve formě signálu ji přivádí do audiofrekvenčního výkonového zesilovače. Dále do základny klíče vstupuje intenzivní signál, jehož hodnota umožňuje aktivovat tranzistor. V okamžiku, kdy základna klíče přijme impuls, otevře se přechod elektron-díra tranzistoru a vede elektrický proud, který napájí připojené osvětlovací zařízení nebo relé, které ovládá zátěže.
Akustický (zvuk) a bavlněný spínač nejsou úplně to samé. Akustický (zvukový) senzor reaguje na jakékoli zvuky a ruchy a bavlněný – pouze na tleskání. Můžeme tedy říci, že bavlněný spínač je druh akustiky (zvuku).
Elektrotechnik Dmitry, autor webu Electrician’s Notes
http://zametkielectrika.ru/xlopkovyj-vyklyuchatel/
Specifikace stroje na bavlnu
Světelné spínače, které se aktivují praskajícími zvuky, lze nalézt komerčně nebo si je můžete vyrobit sami. Zvažte zařízení “Ekosvet-X-200-L”, vyráběné běloruskou společností “Nootekhnika”. Má následující technické vlastnosti:
- zátěžový výkon – až 300 wattů;
- akustický výkon – 30-150 decibelů;
- síťové napětí – 220 voltů.
Bavlněné vypínače “Ekosvet-X-300-L” jsou určeny k zapínání a vypínání osvětlení hlasitým a zvonivým zvukem
Sada obsahuje kromě samotného vypínače krabici a návod k instalaci. Cena tohoto přepínače ve srovnání s podobnými zařízeními jiných výrobců je docela demokratická. Spínač se vyrábí v ochranném krytu třídy IP-30. Může pracovat při teplotách od -20 ° C do +40 ° C. Takové zařízení je kombinováno s prakticky libovolnými žárovkami: halogenovými, zářivkovými, energeticky úspornými, LED a standardními žárovkami. Velikost zařízení není větší než krabička od sirek, takže jej lze snadno umístit na základnu jakéhokoli světelného zdroje. Spínač se připevňuje pomocí oboustranné stavební pásky nebo samořezných šroubů.
Komponenty audio přepínače
Akustický spínač si můžete namontovat sami. Uveďme příklad použití domácích tranzistorů KT315 v mikrofonním zesilovači. V dokončovací fázi je použit vysoce výkonný tranzistorový spínač na bipolárním tranzistoru KT818. Pokud má ovládat lampy s napájením nad 12 voltů, je v obvodu zapotřebí relé. Pokud jsou očekávané zátěže menší než tato hodnota, lze relé vymazat. Měděné vodiče se připojují pomocí svorek Wago 222, které mají svá pro a proti.
Měděné vodiče lze připojit pomocí svorek Wago
Výhody svorkovnic Wago:
- rychlost, přesnost a snadnost připojení vodičů;
- elektrická bezpečnost;
- není třeba používat speciální elektrikářský nástroj;
- spolehlivost;
- estetiku a krásu.
Nevýhody svorkovnic Wago:
- vysoká cena;
- nepříliš výhodné umístění hnízda.
Schéma zapojení a instalace vatového spínače
Níže je schéma montáže akustického zařízení “Ekosvet-X-300-L” do světelného zdroje se dvěma kompaktními zářivkami, aktuálně připojenými k jednoklíčovému přepínači.
Bavlněný vypínač “Ekosvet-X-300-L” lze připojit ke světelnému zdroji se dvěma kompaktními zářivkami
Pokyny krok za krokem pro připojení akustického spínače
- Bílé vodiče připojujeme do sítě 220 V bez striktního dodržení polarity. Na černé vodiče připojíme zátěž – dvě kompaktní zářivky.
Připojte zátěž k černým vodičům
Bílé vodiče jsou připojeny k síti 220 V
Černé vodiče jsou připojeny k lampám osvětlovacího zařízení
Senzor na zařízení se nastavuje pomocí regulátoru vnímání
Princip činnosti stmívacího akustického spínače
Optoakustický spínač se používá pro stmívací zapínání elektřiny. Funguje to takto:
- Zvukový signál (v našem případě bavlna) vstupuje do citlivé membrány mikrofonu. Tam se zvuk přemění na elektrický impuls. Při průchodu operačním zesilovačem se výkon impulsu zvýší a kondenzátor se nabije. Když nabití dosáhne větší hodnoty než na nádrži, komparátor se přepne. V tomto případě je nula na výstupu nahrazena impulsem z logické sekce.
- Takový řetězec je postupně aktivován ve spínači po přijetí akustického signálu z mikrofonu. Poté se spustí tranzistorový generátor, který řídí elektrické impulsy a triak se otevře. Prostřednictvím něj je dodávána energie do světelného zdroje.
- Po chvíli kondenzátor ztratí úroveň napětí. V tomto případě triak přijímá řídicí elektrické signály se stále větším fázovým zpožděním, v důsledku čehož se světlo plynule vypne. Při optimálním výběru hodnocení se zdroj světla vypne s pauzou až tří minut.
Optoakustický spínač se používá pro stmívací zapínání elektřiny.
Test akustického zařízení
Akustický senzor pro zapínání a vypínání světla je testován na pravděpodobnost aktivace z jakýchkoli ostrých zvuků a zvuků, kromě praskání. Jako experimentální zařízení zvažte přepínač Claps Max domácí výroby. Pojďme si ověřit, zda to bude fungovat na zvuky – od úderů kladiva na desku, přiloženého klíče, skládačky a brusky, klapání šroubováku o kov. Takové zvuky mohou vyvolat aktivaci zařízení.
Video: test akustického spínače Claps Max
V naší verzi zařízení nereagovalo na zvuk přiloženého elektrického nářadí, ani na zvuk kladiva, ani na klapot šroubováku. Zároveň pokračovalo v reakci na tleskání. To lze nazvat skvělým výsledkem.
Vlastní montáž a instalace akustického (nebo bavlněného) spínače by měla být provedena v souladu s bezpečnostními normami. Po testování citlivosti přístroje můžete provést úpravy jeho nastavení.
V posledních letech si získaly oblibu systémy dálkového ovládání osvětlení. Zvukové příkazy jsou přijímány přepínačem klapky. Když je klapnutí dostatečně silné, světlo se rozsvítí nebo zhasne. Zařízení lze zakoupit v obchodě nebo, pokud máte dostatečné znalosti základů elektrotechniky, můžete si jej vyrobit sami.
přihláška
Spínač světla klapky se zapíná a vypíná v důsledku reakce na vydávaný hluk. Algoritmus práce je následující: první tleskání je zapnuto, druhé je vypnuto.
Zařízení tohoto typu se doporučuje instalovat pouze v tichých místnostech. Prostory tohoto typu zahrnují ložnice, spíže, technické místnosti, sklepy. Je iracionální instalovat bavlněná zařízení v místnostech, kde je mnoho lidí (kanceláře, obývací pokoje, výrobní prostory), protože vnější hluk vede k falešným reakcím zařízení.
Nejběžnějším místem pro instalaci vypínače na bavlnu je ložnice. Je velmi pohodlné ovládat osvětlení bez vstávání z postele. Bavlněné systémy jsou oblíbené v rodinách s malými dětmi, protože pro zapnutí nebo vypnutí světla již nemusíte sahat po vysoko umístěném vypínači.
Mnoho lidí si plete bavlnu a akustická zařízení. Akustický spínač se spouští jakýmkoli hlukem a bavlněný pouze prasknutím.
Princip činnosti
Zařízení funguje díky mikrokontroléru, který je v něm nainstalován. Ovladač povoluje zapínání a vypínání světla tleskáním. Toto zařízení lze v případě potřeby použít k ovládání dalších domácích spotřebičů (klimatizace, ventilátory atd.).
Součástí běžného vypínače zvukového světla je elektronický mikrofon s předzesilovačem. Tato součást zesiluje zvuk vstupující do zařízení, což umožňuje zachytit i ty nejtišší praskání. Činnost zesilovače je řízena tranzistory VT1 a VT2. Obvod je řízen dvojicí rezistorů R2 a k vyrovnání signálu slouží diody VD1 a VD2.
Zvuk z klapání prochází mikrofonem, kde je elektrický impuls zesílen a transformován. Dále je zvuk vyrovnán v důsledku činnosti usměrňovacích diod. Zvuk je pod kontrolou rezistoru (pokud je hlasitost zvuku nižší než nastavená hodnota, rezistor neumožní provoz zařízení). Když se signál na kondenzátoru vyrovná, napětí se zvýší, otevře se tranzistorový klíč VT3.
Světlo se vypne a rozsvítí po sekvenčním nabíjení a vybíjení kondenzátorů. Na konci úplného cyklu činnosti (ještě jedno stisknutí) se rezistor a kondenzátor C10 vybijí za čtyři sekundy. To způsobí, že se zařízení vypne.
Технические характеристики
Pojďme si například analyzovat vlastnosti standardního zařízení pro zapínání a vypínání světla bavlnou.
- Napájení je dodáváno ze standardní sítě 220 V.
- Maximální celkový výkon spotřebitelů nepřesahuje 300 wattů.
- Regulace zvuku se šíří v rozmezí 30 – 150 decibelů.
- Přípustný teplotní rozsah: od 20 stupňů pod nulou do 40 stupňů nad nulou.
- Třída ochrany pouzdra — IP30.
Síť používá různé lampy:
- Žárovkové a halogenové světelné zdroje.
- Úsporné nebo zářivkové žárovky.
- LED zařízení.
Uvedené charakteristiky jsou v souladu s požadavky zákona Ruské federace pod číslem 261. Tento zákon upravuje pravidla pro racionální využívání elektrické energie.
Velikost zařízení je podobná krabičce od sirek, tedy kompaktní. To umožňuje instalaci v blízkosti lamp. Zařízení je upevněno samořeznými šrouby nebo oboustrannou páskou.
Schéma zapojení a instalace
Níže je schéma spínače tlesknutí. Na jeho základě můžete toto zařízení připojit.
Bílé vodiče dostupné na zařízení jsou připojeny k síti. Zátěž je připojena k černým vodičům. Pro připojení měděných vodičů budete potřebovat svorky. Černé vodiče jsou připojeny k žárovce lampy. Tato zařízení jsou zapojena paralelně.
Spínač je napájen přes jednoklíčový spínač. Pokud jej potřebujete vypnout, stačí stisknout vypínač.
Citlivost zvuku je řízena příslušným regulátorem. Doporučuje se použít průměrnou hodnotu zvuku.
Testování
Před zapnutím zařízení byste jej měli nakonfigurovat tak, aby eliminoval falešné poplachy kvůli cizím zvukům. Bavlněné zařízení by například nemělo reagovat na údery kladiva, klepání nádobím, zvonící telefon nebo zapnutou příklepovou vrtačku.
Nastavení se provádí experimentálně. Zařízení je považováno za nakonfigurované, když reaguje pouze na tleskání.
Výrobci
Nejznámější modely prezentované na ruském trhu jsou „Ecosvet“ a „Claps“. Podívejme se na jejich hlavní charakteristiky.
Ecolight spínač
Zařízení Ecosvet je navrženo pro práci s 220V žárovkami.
Hlavní parametry zařízení:
- zatížení – 300 Watt;
- šíření zvukového signálu – od 30 do 150 decibelů;
- stupeň ochrany krytu – IP30;
- přípustný teplotní rozsah – od 20 stupňů pod nulou do 40 stupňů nad nulou;
- cena – od 350 rublů.
„Ekosvet“ se upevňuje samořeznými šrouby pomocí montážních nožiček. Nedoporučuje se instalovat zařízení v hlučných místnostech. Navzdory skutečnosti, že „Ekosvet“ je nakonfigurován tak, aby tleskal, jsou možné falešné poplachy.
Obrázek výše ukazuje schéma zapojení zařízení. “Ecolight” je připojen ke konvenčnímu spínači, aby poskytoval možnost odpojit obvod a zastavit jeho provoz.
Přepínač “Claps”.
Tento model je jedním z nejnovějších vývojů, kde audio signál zpracovává pokročilý mikroprocesor. Zařízení reaguje pouze na tleskání, takže nepravdivé informace ignoruje. Předpokladem provozu je určitý charakter přenosu zvuku, kdy klapky musí probíhat za sebou.
V jedné místnosti může být jeden nebo více vypínačů. Každý z nich bude nastaven na daný počet tlesknutí. Chcete-li to provést, umístěte na desku propojku do požadované polohy. V důsledku toho je možné ovládat několik zařízení, která spolu nesouvisí, například klimatizaci a lampu, TV a magnetofon. „Claps“ je kompaktní (velikost asi jako krabička zápalek) a lze je namontovat kdekoli, včetně krabičky.
„Claps“ stojí více než „Ekosvet“ (2450 rublů oproti 350), ale jeho spolehlivost je vyšší. „Claps“ bude fungovat s fluorescenčními žárovkami i při plynulém zapnutí zátěže („Ekosvet“ toho není schopen).
Udělejte si přepínač sami
Bavlněné zařízení si můžete vyrobit sami.
K tomu budete potřebovat 3 desky:
- Arduino Nano;
- zvukový modul;
- deska výkonového relé.
Dále potřebujete počítač, USB kabel a 5voltový zdroj. Do počítače byste měli nainstalovat program Arduino IDE, určený pro flashování firmwaru mikrokontroléru.
Po zkopírování dat náčrtu a vložení textu do okna Arduino IDE musíte okamžitě flashnout firmware řadiče. Při změně některých nastavení a přepisu zařízení je možné doladit zvukové relé podle vlastních potřeb.
Schéma ukazuje, že ovladač má 4 vodiče. Pár z nich jde k napájení, žlutý vodič směřuje k ovládání napájecího relé (pin 13) a zelený vodič je ovládací vodič z mikrofonu připojeného k ovladači A0.
Poznámka! Kondenzátorový mikrofon lze nahradit mikrofonem elektretovým, u kterého je elektretová deska použita jako pevná kondenzátorová deska a zdroj konstantního napětí. Charakteristickou vlastností materiálu je schopnost udržet povrchový náboj po dlouhou dobu.
Čip obsahuje 8 analogových vstupů a 14 digitálních vstupů a výstupů. V tomto příkladu jsou použity A0 a D13, protože rozsvěcují LED na desce Arduino.
Při výměně indikátoru AnalogRead se určí prahová citlivost. Nejvyšší hodnota je 1024. Pokud změníte hodnotu Zpoždění, upraví se doba potřebná k provedení náčrtu. Tímto způsobem je dosaženo požadované doby připravenosti ke spínání. Je také stanovena prahová hodnota, která chrání před rušením a falešnými poplachy. Citlivost mikrofonu lze také měnit pomocí variabilního ovladače umístěného na desce. Nastavení a testování obvodů se provádí na desce Arduino UNO.
