Als u 's nachts of vroeg in de ochtend wakker wordt, wilt u meestal de huidige tijd weten om de resterende tijd voor de opkomst te schatten. De kamer is donker en je wilt niet opstaan om het licht aan te doen. Om deze taak te vergemakkelijken, is het voorgestelde apparaat bedoeld. Het is een nachtlamp met autonoom vermogen (accu of accu) en leds als lichtbron.
Het nachtlampje wordt ingeschakeld door een akoestisch signaal (geluid, kloppen, klikken, woord, klappen in de palm van je hand) en gaat uit na 8 ... 10 seconden. Wanneer het signaal zich herhaalt, herhaalt de cyclus zich.
Het apparaat bevindt zich in een kleine behuizing die boven de wandklok is geïnstalleerd. Wanneer ingeschakeld door een akoestisch signaal, verlichten de LED's de wijzerplaat en de kamer in nachtmodus. Doordat het apparaat autonoom is, kan het op elke handige plek worden geplaatst, wat de toepassingsmogelijkheden vergroot.
Een kenmerk van dit apparaat is dat het naast het akoestische relais ook een fotorelais gebruikt om de verlichtingsleds aan te sturen. Onder normale verlichting van de kamer met natuurlijk of kunstlicht, laat het fotorelais de nutteloze LED's niet aan, wat het stroomverbruik van de batterij aanzienlijk bespaart. Bovendien bedraagt het stroomverbruik van het apparaat niet meer dan 1,0 ... 1,3 mA.
Het nachtlicht gaat automatisch aan bij het vallen van de avond als de weerstand van de fotoresistor toeneemt. Vervolgens, bij onvoldoende verlichting in de kamer, activeert het fotorelais een akoestisch relais, dat de achtergrondverlichting ongeveer 10 seconden aanzet met elk geluid dat het ingestelde niveau overschrijdt. De wijzerplaat en wijzers lichten twee leds op, die een zeer hoge helderheid hebben bij een verbruiksstroom van ongeveer 15 mA. Het stroomverbruik van het apparaat, in de verlichtingsmodus, is niet hoger dan 30 mA.
Het nachtlampcircuit biedt de mogelijkheid om over een breed gevoeligheidsbereik van het fotorelais (R2) en het akoestische relais (R9) te regelen. Om het fotorelais uit te schakelen, moet de weerstand R2 op de minimumpositie worden ingesteld.
In dit circuit wordt de FSD-1-fotoresistor gebruikt als de R1-fotosensor. In de rol van een dergelijke sensor kan een andere fotoresistor van binnenlandse of buitenlandse productie worden gebruikt. De exacte waarde van de weerstand van de fotoresistor is niet zo belangrijk, omdat weerstand R2 zorgt voor de aanpassing van de gevoeligheid.
De sensor van het akoestische relais is een electretmicrofoon met een ingebouwde versterker.
Het nachtlichtcircuit is gemaakt op twee gemeenschappelijke, kosteneffectieve microschakelingen: de LM358 tweekanaals operationele versterker en de K176LE5 logische chip met 4 2OR-NOT-elementen.
Het bovenste deel van het gepresenteerde circuit vervult de functie van een fotorelais.
De fotoresistor vormt samen met de weerstand R2 een spanningsdeler. Wanneer de verlichting verandert, verandert de weerstand van de fotoresistor en verandert de spanning op ingang 3 van DA1.1 OA LM358. Het verschil in de signalen aan de ingangen van de op-amp wordt versterkt en naar de DD1-chip gestuurd.
De elementen DD1.1 en DD1.2 vormen een Schmidt-trigger, die zorgt voor een duidelijke omschakeling van de toestand en voorkomt dat het lichtcircuit in natuurlijk licht dichtbij de drempel gaat fietsen. Als resultaat verschijnt er een stuursignaal aan de uitgang van het fotorelais. Bij het verlichten van de fotoweerstand R1 is de output 4 van DD1.2 log.1 en bij onvoldoende verlichting een log. 0.
Het onderste deel van het circuit fungeert als akoestisch relais.
Het geluidssignaal wordt waargenomen door de microfoon MK. Om de gevoeligheid te vergroten, is de microfoon aangesloten op de voorversterker op de transistor VT1 en verder op de microfoonversterker op de operationele versterker LM358. Het versterkte kortetermijngeluidssignaal van de op-amp wordt naar een single-shot gestuurd, samengesteld op logische elementen DD1.3 en DD1.4, die een enkele puls genereert die ongeveer 10 seconden duurt. De pulsduur kan worden gewijzigd door de juiste waarden van weerstand R17 en condensator C5 te selecteren.
Het starten en stoppen van de single-shot operatie wordt uitgevoerd door het stuursignaal van de uitgang 4 van het DD1.2 fotorelais.
Het resulterende signaal van de uitgang 10 van de DD1.4 enkele vibrator wordt naar de transistor VT2 gevoerd, wat zorgt voor de opname van LED's.
1. We selecteren uit de beschikbare of kopen accessoires.
2. We plaatsen en installeren de onderdelen op de printplaat volgens het schema. We monteren, controleren en debuggen de werking van het akoestische relais, samen met de uitgangstransistor en LED's als indicator voor de werking van het apparaat.
Om de werking en foutopsporing van de modi van deze eenheid te controleren, verbinden we conclusies 8 en 9 D1.4. Stel de microfoonmodus in. Met R8 stellen we de stroom door de microfoon in op ongeveer 200 micron en de spanning erop is 1,6 volt. Met R14 hebben we de referentiespanning op ingang 5 van DA1.2 ingesteld op ongeveer 1,5 volt. Als er een akoestisch signaal verschijnt, moeten de LED's gaan branden. Sluit het apparaat aan op een netwerkvoedingsbron om de batterij te sparen.
3. Monteer het fotorelaiscircuit. Met R2 wordt de gevoeligheid van het fotorelais aangepast. De weerstand R4 stelt de referentiespanning in op ingang 2 van DA1.1 van de operationele versterker LM358. Om de status van het logische element van de microschakeling te controleren, is het handig om bij het debuggen van de werking van het apparaat een extra ketting - 1k weerstand en een LED (op de foto rechts) toe te passen.
4. We controleren de werking van het apparaat als geheel. Sluit de klemmen 8 DD1.4 en 4 DD1.2 aan. Controleer de werking met open en gesloten fotoresistor.
5. We verbinden de stroombron waarmee het apparaat zal werken. Controleer de werking van het apparaat.
Omdat het de bedoeling is om een nachtlampje van een Li-Ion-batterij te gebruiken voor een mobiele telefoon met een spanning van 3,7 volt, is er een eenvoudige en economische step-up DC-DC-omzetter van 4 naar 7 volt gemaakt om de spanningen te coördineren.
6. We selecteren de geschikte behuizing voor het apparaat. In de boerderij is een plastic doos gevonden waarin alle onderdelen van het nachtlicht zijn ondergebracht. Volgens de binnenafmetingen van de box-case wordt uit het universele bord een montageplaat (63x122 mm) uitgesneden.
7. Details van het debugged circuit van de printplaat worden op het werkbord gesoldeerd. Hierdoor blijven er vrije velden over voor het plaatsen van leds, een microfoon en een batterij.
8. Onder de accupolen, in het bord, zijn twee sleuven gemarkeerd en gesneden waarin de L-vormige koperen contacten zijn gelijmd.
9. In de groef aan de buitenkant van de behuizing is een fotoresistor geïnstalleerd. De microfoon en LED's zijn op hun plaats geïnstalleerd.
10. We assembleren en testen de hele constructie.
11. Daarnaast plaatsen we een textoliet schild in het apparaat om de contacten van het bord te beschermen, een schuifschakelaar en aluminium haken voor het installeren van het nachtlampje op de klok.
12. Zet het nachtlampje in werkstand ...
... en zeg het toverwoord (naar keuze).
Nadat de gevoeligheidslimiet is aangepast, gaat de achtergrondverlichting alleen aan in een onverlichte kamer.
De voorgestelde akoestische schakelaar heeft geen externe stroombron nodig, is samengesteld uit gemeenschappelijke onderdelen, heeft een eenvoudig circuit en een goede gevoeligheid (reageert op een signaal in de kamer).
Dit ontwerp van de nachtlamp, voor veelzijdigheid in gebruik, is gemaakt in de behuizing. Maar het circuit kan ook aan de achterkant van de wandklok worden gemonteerd, terwijl de details van het nachtlicht pas zichtbaar zijn als het wordt ingeschakeld.
Dit circuit is in de praktijk getest, het werkt stabiel met een voedingsspanning van 6 tot 9 volt, dus het kiezen van een stroombron is niet moeilijk. U kunt "Crona" of andere batterijen en oplaadbare batterijen gebruiken. Als u het apparaat via het netwerk moet voeden, zijn er op internet veel schema's voor voedingen van verschillende ontwerpen en complexiteit.
Deze schakelaar kan niet alleen worden gebruikt als nachtlamp, maar ook voor het in- / uitschakelen (bijvoorbeeld klappen of stemmen) van andere elektrische apparaten, waaronder krachtigere (inschakelen van de intercom, vloerlamp, bureaulamp of verlichting in de gang, beveiligingssysteem, enz.) .d.). Alles hangt af van het ontwerp van de voeding en een eenvoudige actuator, toegevoegd aan de uitgang van dit circuit.
De K176LE5-chip kan worden vervangen door de K561LE5. Weerstanden en condensatoren kunnen klein zijn. In plaats van de opgegeven fotoresistor kunt u andere gebruiken die qua kenmerken vergelijkbaar zijn. De LED is vervangbaar door iedereen met een hoge lichtopbrengst. De power-batterij kan bestaan uit galvanische cellen of kleine in serie geschakelde batterijen.
Het schematische diagram van het nachtlampje is vrij eenvoudig en het is niet nodig om het na de juiste montage te configureren.
Om valse activering van het nachtlicht te voorkomen, is het noodzakelijk om de fotoresistor te beschermen tegen het licht van de LED's die zijn ingeschakeld. Wanneer enig licht de fotoresistor raakt, gaan de LED's onmiddellijk uit. Om ervoor te zorgen dat het nachtlicht onder echte omstandigheden werkt, is het raadzaam de fotosensor naar het raam te richten - de bron van natuurlijk licht.