Акустичний вимикач дуже корисна та потрібна річ у господарстві, тим більше якщо ви хочете автоматизувати деякі прилади чи освітлення у своєму будинку та додати креативності у своє житло! За допомогою акустичного вмикача, можна вимикати та вмикати освітлення або використовувати його для інших приладів, наприклад для електричного чайникачи вентилятора.
Дана схема повністю робоча, налагоджена та стабільно працює. В інтернеті є багато схем подібних пристроїв, але при їх збиранні виникає маса проблем з працездатністю і частина піднімаються довгі обговорення в кінці яких проблема часто не вирішується. Нижче представлено саму схему.
Схема живиться напругою від 5 до 9 вольт, так що підібрати джерело живлення не важко. Можна використовувати, наприклад, крону або інші батареї та акумулятори. Якщо вам потрібне стаціонарне харчування, то в мережі є безліч схем блоків живлення, підійде навіть безтрансформаторний.
Друкована плата зроблена під DIP компоненти, але не дивлячись на це, має досить компактні розміри і підібрати для неї корпус не важко. Завантажити друковану плату можна за посиланням:
(завантажень: 669)
Список деталей для збирання
Виготовлення друкованої плати
Докладно пояснювати як виготовити друковану плату я не буду, тому що це займе багато часу. Файл друкованої плати відкривається за допомогою програми sprint-layout 6.0:
(завантажень: 580)
У схемі використовується діод VD1, він необхідний захисту транзистора VT3 від ЕРС котушки реле. Якщо ви підключатимете в якості навантаження реле, то діод потрібно поставити, якщо буде використовуватися легке навантаження, то замість нього можна поставити перемичку.
Після виготовлення плати, щоб уникнути окислення, пролудіть поріжки оловом. Відкрийте програму sprint-layout 6.0 і припаяйте всі деталі на ній, згідно з розташуванням. Якщо все зроблено правильно, деталі та номінали не переплутані, пристрій повинен запрацювати відразу без будь-яких проблем.
Ось так виглядає зібраний акустичний вимикач.
І ще одне фото з підключеною батареєю та світлодіодом на навантаженні.
Хотілося б сказати про одну проблему, яка може виникнути. У схемі стоїть резистор R8 на 1.5 кОм, якщо ви будете використовувати як навантаження світлодіод, то його можна залишити, якщо плануєте встановлювати реле, то замініть резистор на 2 Ом. Більше проблем виникнути не повинно))
У результаті вийшов не дорогий, але дуже ефективний і корисний прилад, який обов'язково знайде своє застосування в господарстві!))
Акустичне реле (схема, монтажна плата)
Почну з того, які можливості дає нам акустичне реле, або звуковий вимикач.
За допомогою цього пристрою можна вимикати прилади на відстані за допомогою подачі звукового сигналу. Чутливість налаштовується за допомогою змінного резистора. Також замість вимикача світла в кімнаті, щоб дистанційно вимикати або вмикати світло.
Схема пристрою:
Принцип роботи:
Підсилювач сигналу з електретного мікрофона зібраний на транзисторі VT1 і працює при струмі колектора близько 0,2 мА. Живлення мікрофона здійснюється через резистор R1.
Роздільний конденсатор С1 малої ємності пригнічує НЧ складову звуку. Регулювання чутливості здійснюється підстроювальним резистором, включеним у ланцюг ООС по струму.
Сигнал, посилений до амплітуди 1, через розділовий конденсатор С2 надходить на вхід транзисторного ключа, зібраного на транзисторі VT2. Негативна напівхвиля сигналу, що перевищує по амплітуді 0,6, відкриває транзистор VT2 і через діод VD2 і струмообмежуючий резистор R7 заряджає конденсатор С5. Такий же результат можна отримати, натиснувши кнопку SB1 (кнопка без фіксації). Через дільник R10 R11 ця напруга подається на затвор польового транзистора VT3, що відкриває його, в результаті закривається біполярний транзистор VT4. Напруга на конденсаторі С5 протягом близько 0,5 мс досягає рівня трохи меншого, ніж напруга на конденсаторі С4. Через резистор R9 починає заряджатися конденсатор С9 включений в ланцюг затвора польового транзистора VT5. Спільно з ланцюгом негативного зворотного зв'язку C8 R15 забезпечується плавне відкриття польового транзистора VT5.
У процесі складання девайсу несподівано для себе зіткнувся з проблемою придбання транзисторів ZVN2120, а також рекомендованою автором його заміни на КТ501А. На свій страх та ризик вирішив VT3 замінити 2N7000. Сумніви виникли у зв'язку з тим, що в зазначених автором транзисторів напруга сток-витік становить 240 Вольт, а в 2N7000 лише 60.
Високоомні резистори R10, R11 номіналом 100 Мом та 51 Мом були знайдені в мініатюрному виконанні потужністю 0,125 Вт. Вказані ж автором шокували своїми розмірами:)
Як елементи діодного мосту звукового вимикача використовував 1N4007 з відслужила енергозберігаючі лампи. Для транзистора VT1 цілком підійде КТ3102Е, VT4 – КТ3102 з будь-яким буквеним індексом. В результаті вийшов пристрій, що реагує на бавовну в долоні або на інший короткий звук на відстані приблизно 5 метрів.
Як стверджує автор і що підтверджено польовими випробуваннями пристрою, ключовий транзистор VT5, завдяки його плавному включенню та вимкненню, суттєво розігрівається саме у ці періоди роботи. У ситуації, коли затримки в дві-три хвилини недостатньо і необхідно знову увімкнути світло, транзистор сильно нагрівається, тому рекомендую встановити хоча б невеликий тепловідведення для перестрахування. У результаті можу рекомендувати цю схему до повторення як виключно стабільно працюючу з переліком позитивних властивостей, а також як основу для акустичного реле, що реагує на звуки кроків, брязкіт ключів, голосову команду і т. д. Для реалізації чого слід лише зібрати іншу схему мікрофонного підсилювача.
Плата у форматі LAY-скачать:
Так, забув вказати у своїй замітці, що кнопку, вказану у схемі, не ставив, оскільки пристрій планую встановити поруч зі світильником у під'їзді та дотягуватись до кнопки буде проблематично.
На малюнку зображено схему виготовленого мною акустичного реле. Ця схема раніше ніде не друкувалася. Особливістю конструкції є вугільний мікрофон. Такі мікрофони використовуються в телефонних апаратах, в яких відсутні підсилювачі на передачі та прийомі (ТА-68, ТАН-70, ТАІ-43 та інші). Амплітуда електричних коливань мікрофона є достатньою для зв'язку на десятки кілометрів без використання підсилювачів. Крім того, він має неймовірну чутливість. Недоліком є вузька смуга пропускання частотного звукового спектру. Але в нашому випадку це є плюсом, тому що відсікаються зайві звуки та перешкоди.Робота схеми. При бавовні в долоні чи клацанні вугільний порошок у мікрофоні переміщується та змінює свій опір. При цьому в точці з'єднання обмежувального резистора R1 і мікрофона з'являється змінна складова, яка через розділовий конденсатор 1 надходить на базу транзистора Т 1. Транзистор Т1 є одночасно підсилювачем змінної і постійної напруги. За допомогою резистора R2 транзистор Т1 знаходиться у відкритому стані. Змінна складова, що надійшла на базу, посилюється транзистором і, з колектора через конденсатор С2, надходить на випрямляч-подвоювач, зібраний на елементах DD1, DD2, C3. Подвоєне постійна напруганакопичується на конденсаторі С3, який розряджається ланцюгом: мінус конденсатора, резистор R1, база-емітер Т1, плюс конденсатора. Транзистор при цьому лавиноподібно відкривається, спрацьовує реле Р1 його контакти замикаються на час дії звукового сигналу. При налаштуванні роботи схеми, іноді виявляється, що її чутливість занадто велика, спрацьовує від автомашин, що проходять по вулиці, або від помаху руки поблизу мікрофона. Все залежить від типу реле, що використовується. Загрубувати схему можна послідовно включивши конденсатору С1 змінний резистор. Для того щоб перемикати навантаження (лампочки) за допомогою бавовни, необхідно доповнити схему тригером. Схема такого тригера на поляризованому реле показана малюнку 2 - раніше так само ніде не друкувалася.
При подачі звукового сигналу (бавовни, натискання) тимчасово замикаються контакти реле КР1. Змінна напруга 220 через лампочку Л1 діод D1 позитивним напівперіодом прикладається до кінця другої обмотки реле РП-4 висновок 8, початок обмотки висновок 7, обмежувач струму резистор R1, конденсатор С1, замкнуті контакти реле КР1, висновок 220В. Зарядний струм конденсатора С1 перемикає якір реле в ліве за схемою положення, лампочка Л1 спалахує, а лампочка Л2 гасне, діод D1 блокується контактами реле, а діод D2 розблокований і готовий до роботи. При надходженні наступного звукового сигналу контакти реле Р1 КР1 замикаються. Напруга 220 через лампочку Л2 і діод D2 прикладається плюсом до початку першої обмотки контакт 5, з виходу обмотки контакт 6 надходить на резистор R1 і перезаряджає конденсатор С1. Поляризоване реле перемикає якір до правого за схемою контакту. Діод D2 блокується, а діод D1 готовий до роботи у наступному циклі. Лампочка Л1 гасне, а лампочка Л2 спалахує. Таким чином, при надходженні звукових сигналів відбувайся почергове перемикання навантаження. Для того, щоб тригер виконував функцію включення та вимкнення тільки однієї лампочки, потрібно виключити зі схеми одну з лампочок, а замість неї включити послідовний ланцюжок з конденсатора 0.33мкф х 300 В та резистора 5-10 кОм, 2 Вт. При налаштуванні роботи тригера необхідно відрегулювати якір поляризованого реле так, щоб він добре перемикався та надійно фіксувався у правому чи лівому положенні.
Всім привіт сьогодні ми поговоримо про акустичний вимикач, і хоча в інтернеті є багато для цього схем на мікросхемах для початківців, іноді важко знайти мікросхеми. На транзисторах це вже легше і простіше, побачив схему - вона напрочуд проста: двокаскадний підсилювач сигналу з мікрофона на КТ315 або взяти сучасні транзистори зазначених на схемі. Наприклад 2sc945, які володіють великим посиленням. Також можна замінити силовий BD140 на вітчизняний КТ818. Спочатку застосував 2 штуки bc547, але пізніше, протестувавши схему з bd140, з'ясувалося, що він перегорів, тоді замінив на кт818 і все запрацювало. Живлення акустичного реле від 15 В акумулятора. Мікрофон взяв від гарнітури Nokia. Транзистори BC547 і КТ818, навантаження - лампа від гірлянд, резистори шукаємо чітко по номіналу. Конденсатори не є проблемою. Зібрав усе на картонці для експерименту.
Лампочка розрахована на 6 вольт, тож довго не протрималася і після двох бавовни перегоріла. Проте зрозуміло, що працює...
Давайте розглянемо схему. На фото показані деталі, які нам потрібні.
Робимо висновки після випробувань – плюси та мінуси.
Плюси: схема проста і не вимагає налаштування, незадіяні дефіцитні деталі, простота схеми, великий діапазон живлення.
Мінуси: реле реагує на будь-які гучні звуки, особливо це стосується низьких частот. Низька чутливість, нестабільна робота при мінусовій температурі потрібно дві бавовни, а іноді й три.
Як бачите вийшло більше мінусів, ніж позитивних моментів, з іншого боку конструкція показала себе дуже непогано зі своєю простотою. Всім удачі в починаннях початківцям та гарної роботи електронних пристроїв!
За допомогою цього пристрою можна автоматизувати увімкнення-вимикання освітлення або інших побутових приладів: лясніть у долоні, або клацніть пальцями, або видайте будь-який уривчастий звук – світло увімкнеться; на наступну бавовну – світло вимкнеться. Прилад дозволяє регулювати чутливість мікрофона, має невеликі розміри, має високу надійність, простий у виготовленні, не створює перешкод в електромережі.
Навантаження підключається до розімкнених контактів реле на друкованій платі, які під час бавовни замикають ланцюг живлення навантаження.
| Параметр | Значення |
| Uпит. постійне, | +12...14 |
| Uпит. ном. постійне, | +12 |
| Іпотр. при Uпіт.ном., ма | ...1 |
| Іпотр. при активному реле, ма | ...30 |
| Рекомендоване джерело живлення у комплект не входить |
PW1215B, ES18E12-P1J, GS15E-3P1J, GS25E12-P1J |
| Навантажувальна здатність виходу | 6 А / ~220В |
| Розмір друкованої плати, мм | 83 х 38 |
| Рекомендований корпус, у комплект не входить | BOX-KA11 Корпус пластиковий 90х65х30 |
| Температура експлуатації, °С | 0...+55 |
| Відносна вологість експлуатації, % | ...55 |
| Виробництво | Самостійне складання |
| Гарантійний термін експлуатації | Відсутнє |
| Вага, г | 300 |
На транзисторах VT1-VT3 виконаний простий підсилювач низької частоти, який посилює сигнал із мікрофона MIC до необхідного рівня. Підстроювальним резистором VR1 можна відрегулювати коефіцієнт посилення. На транзисторах VT4, VT5 виконаний відомий тригер Шмітта, який широко застосовується в радіотехнічних пристроях. Особливістю тригера є те, що він має два стійкі стани, що змінюються при кожному приході сигналу з колектора транзистора VT3. Таким чином, при кожній бавовні тригер змінює свій стан, і реле періодично вмикає-відключає навантаження. Світлодіод LED1 показує спрацювання реле.
Конструктивно пристрій виконано на односторонній друкованій платі із фольгованого склотекстоліту з розмірами 83х38 мм. Для зручності встановлення пристрою в корпус по краях плати передбачено монтажні отвори діаметром 3 мм.