Последовательное управление освещением

June 14, 2010 by admin Комментировать »

Предлагается самодельная система автоматического включе­ния света, обеспечивающая автоматическое включение (и выклю­чение) освещения в прихожей и длинном коридоре, ведущим к комнатам, при появлении человека. Очень хороший вариант – ис­пользовать инфракрасные датчики на основе пироэлектрического детектора (применяются в охранных системах и сегодня на их ос­нове изготовляются автоматические электронные выключатели для дома, адаптированные к сети 220 В). Такие выключатели отно­сительно дороги. Самодельный вариант автоматического узла включит освещение при открывании входной двери и выключит его через 2 мин (достаточное время, чтобы снять одежду), после чего свет автоматически включится на 4 мин в коридоре, освещая доро­гу к комнатам. Человеку не нужно нажимать никакие кнопки.

Электрическая схема показана на рис. 2.11. Это простой в повто­рении электронный узел, обеспечивающий автоматическое вклю­

clip_image002

Рис. 2.11

чение двух (и более) независимых устройств последовательно, т.е. каждое следующее устройство включается после предыдущего. Такой принцип включения напоминает эффект «бегущнго огня». Отличие здесь от других схем в том, что задержка времени выклю­чения каждого устройства нагрузки велика (она зависит от приме­няемых элементов R0 цепей) и может регулироваться от несколь­ких миллисекунд до двух часов. Применение микросхем КР1006ВИ1 обеспечивает хорошую защищенность узла от помех по питанию. Управление устройством может осуществляться сен­сором. Чувствительный вход микросхем позволяет воспринимать наведенное электрическими сетями в теле человека переменное напряжение с частотой 50 Гц. Это придает разработке оригиналь­ность. Необходимо отметить, что в сельской местности или в поле­вых условиях при автономном питании сенсорное управление те­ряет актуальность, так как вблизи не будет источников переменно­го напряжения (сети 2208) – источника наводок. Устройство состо­ит из двух (и более) однотипных таймеров, реализованных на по­пулярной микросхеме КР1006ВИ1. Выдержка времени таймеров определяется значениями и характеристиками резисторов и кон­денсаторов времязадающей цепи и может колебаться в зависимо­сти от температуры окружающей среды до 10% от рассчитанной. Таймеры соединяются последовательно.

При открывании входной двери от концевого микропереключа­теля, установленного на косяке двери (или геркона на размыкание в сочетании с магнитом на подвижной части двери), на схему управления поступает лог. 0. Первый таймер запускается с помо­щью кратковременной подачи напряжения низкого логического уровня на выв. 2 DD1 или касания человеком этого вывода (сенсо­ра). Если используется сенсорное управление, то длина соедини­тельного провода от выв. 2 DD1 до сенсорной площадки площадью 4 X 5 см не превышает 10 см, т.е. плату с элементами схемы сле­дует располагать в том же корпусе, что и сенсорную площадку.

В состоянии ожидания на выходе первого таймера (выв. 3 DDI) состояние низкого уровня. После воздействия управляюще­го сигнала первый таймер вырабатывает на выходе импульс на­пряжения высокого уровня длительностью 2 мин ±5 с (при указан­ных на схеме значениях R1 и С1). Реле К1 включается и управля­ет лампой Л1 (освещение в прихожей у двери). По окончании вы­держки времени спад импульса попадает через разделительный конденсатор СЗ, задерживающий постоянную составляющую на­пряжения, на вход второго таймера и запускает его. Реле К2 включится и управляет нагрузкой – лампой Л2 (освещение в ко­ридоре, ведущем к комнатам).

С указанными на схеме значениями элементов времязадающей цепи R3 С4 задержка выключения второго таймера DD2 составит около 22 мин. Задержка времени выключения таймеров обуслов­лена временем зарядки соответствующего конденсатора через ре­зистор от источника питания. Поэтому задержка может незначи­тельно колебаться в зависимости от напряжения источника пита­ния – она обратно пропорциональна Уп-

Для реализации задержек большой длительности емкость кон­денсатора и сопротивление резистора во времязадающей цепи увеличиваются. Так при = 12 В, R1 ==1 МОм, С1== 1000 мкФ вре­мя задержки составит около 40 мин. Резистор R2 уменьшает чув­ствительность входа второго таймера. Это сделано для того, чтобы исключить возможные ложные срабатывания устройства. Если R2 убрать из схемы, то управлять микросхемой DD2 можно с помо­щью касания рукой аналогичного описанному выше сенсора, под­ключенного к выв. 2 микросхемы DD2. При первом включении пи­тания возможно срабатывание реле К2. После выдержки времени, предусмотренной для таймера DD2, реле К2 отпустит и узел пере­ходит в режим ожидания.

Через разделительный конденсатор С6 можно подключать к устройству дополнительные аналогичные узлы таймеров без ог­раничения их количества со своими цепями управления нагрузкой. Кроме того, времязадающие резисторы и конденсаторы можно программировать при помощи цифрового устройства управления, а каждый таймер можно использовать для запуска еще нескольких таймеров, тем самым инициируя несколько различных последова­тельностей импульсов, В этом случае вариантов применения базо­вой схемы может быть сколь угодно много.

Устройство не нуждается в настройке и при правильном монта­же начинает работать сразу. Элементы схемы монтируются на перфорированную печатную плату. При компактном монтаже ее размер не превышает 40×50 см, то позволяет «спрятать» электронику в компактный корпус. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, конденсаторы КМ, МБМ, Н70. Оксидные конденсаторы типа К50-12. Реле маломощные, на напряжение срабатывания, адекватное на­пряжению питания схемы – РЭС10 (паспорт 302), РЭС 15 (паспорт 003), РЭС48А (паспорт PC45.90.216) или аналогичные. Выход мик­росхем КР1006ВИ1 достаточно мощный, он позволяет подключать к выв. 3 нагрузки с током до 50 мА. Напряжение питания схемы от 5 до 15 В, Источник напряжения трансформаторный и, желательно, стабилизированный. Мощность активной нагрузки, подключаемой к коммутирующим контактам реле, не должна превышать 60 Вт. При необходимости коммутации сетевой нагрузки большей мощно­сти необходимо применить любое автомобильное реле, срабаты­вающее от напряжения 12 В, например, 3747-06.

Если выход второго (последнего) таймера соединить через раз­делительный конденсатор со входом первого, как показано на ри­сунке пунктиром, то контур замкнется и схема превратится в муль­тивибратор, работающий в автоматическом режиме. То есть спад импульса последнего таймера станет запускающим сигналом для первого таймера. К реле К1 и К2 следует подключать разные на­грузки. Такой вариант будет полезен, например, для управления электроникой аквариума, периодически включая и отключая осве­щение и (или) нагнетающий воздух фильтр-компрессор. Если в по­мещении несколько больших аквариумов, имеет смысл освещать их попеременно (один, затем другой и так далее). Вариантов ис­пользования схемы и в этом случае множество и ограниваются они только фантазией радиолюбителя.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты