Виды звуковых выключателей
Акустические выключатели могут реагировать на голосовые команды и хлопки
Существуют следующие типы акустических выключателей:
- Приборы, реагирующие на хлопок. Заранее программируется, при каком количестве хлопков будет выполняться та или иная команда.
- Приборы, реагирующие на голос или заранее поставленную команду.
- Комбинированные устройства (например, светоакустический выключатель). В них могут устанавливаться звуковые, световые датчики или сенсоры движения. Это наиболее технологичные устройства, у которых риск ложного срабатывания максимально снижен.
- Устройства для слаботочных систем. Используются для подключения видеокамеры или передачи команды охране.
Акустические выключатели стали популярными благодаря удобству применения. Они полезны для пожилых людей, лежачих больных и маленьких детей. Приборы такого класса уже активно используются в системе «Умный дом».
Виды звуковых выключателей
Акустические выключатели могут реагировать на голосовые команды и хлопки
Существуют следующие типы акустических выключателей:
- Приборы, реагирующие на хлопок. Заранее программируется, при каком количестве хлопков будет выполняться та или иная команда.
- Приборы, реагирующие на голос или заранее поставленную команду.
- Комбинированные устройства (например, светоакустический выключатель). В них могут устанавливаться звуковые, световые датчики или сенсоры движения. Это наиболее технологичные устройства, у которых риск ложного срабатывания максимально снижен.
- Устройства для слаботочных систем. Используются для подключения видеокамеры или передачи команды охране.
Акустические выключатели стали популярными благодаря удобству применения. Они полезны для пожилых людей, лежачих больных и маленьких детей. Приборы такого класса уже активно используются в системе «Умный дом».
Выключатель по хлопку с микроконтроллером
Микроконтроллер — это маленький кусочек кремния, покрытый пластиком и имеющий металлические выводы, который не выполняет никаких функций без программного обеспечения. Применение его в любой техничке делает её умной и предполагает использование в системе «Умный дом».
Отличие от стандартного звукового выключателя:
- уменьшенное время срабатывания до 100 микросекунд;
- возможности перепрограммирования, установки индивидуальных параметров;
- увеличенный радиус действия;
- возможность изменения порогового значения сигнала (для устранения помех и исключения реагирования на ложные команды);
- плавное изменение яркости освещения;
- меньшее количество составных частей;
- защита от замыкания.
Диммерный акустический выключатель
Оптико-акустический выключатель для скрытой проводки Диммирование – это регулировка нагрузки, которую потребляет прибор. С помощью диммеров можно плавно включать свет, регулировать яркости светодиодной лампы или лампочки накаливания. Не применяется для люминесцентной лампы. Также диммерные устройства могут применяться для регулировки температурного режима в утюгах, паяльниках, чайниках и других бытовых приборах.
Оптико-акустический выключатель нужен для диммерного включения электричества. Принцип работы микросхемы следующий:
- сигнал в виде звука попадает на микрофон;
- звук переводится в импульс;
- импульс отправляется на микроконтроллер и проходит через усилитель, заряжая конденсатор;
- достигается заряд большой величины, после чего переключается компаратор;
- ноль на выходе меняется на импульс;
- активируется транзитный генератор, который направляет импульсы;
- открывается симистор, через который проходит питание на светильник;
- конденсатор теряет уровень напряжения;
- на симистор подается сигнал с возрастающим фазовым замедлением;
- плавно включается свет.
Если правильно подобрать все номиналы компонентов, светильник выключается с паузой до 3 минут. Для работы диммера нужна лампа с мощностью не ниже 40 Вт. Напряжение на оптико-акустическом переключателе плавно изменяется в диапазоне от 0 до 220 В.
Преимущества:
- благодаря плавному включению увеличивается срок службы лампы;
- возможность создания освещения нужной яркости в определенном месте;
- возможность управления светом с помощью интеллектуальных систем.
К недостаткам можно отнести невозможность размыкать сеть в случае короткого замыкания и отсутствие защитной функции от перегрузок.
Дистанционный выключатель света. Три варианта
В данной статье приведем несколько вариантов схем, при помощи которых можно изготовить дистанционный выключатель света.
Дистанционный выключатель света при помощи ПДУ
Это простая схема для дистанционного включения и выключения любого электрического устройства при помощи обычного пульта дистанционного управления (ПДУ).
Дальность действия дистанционного выключателя составляет около 10 метров. В качестве датчика используется 3-контактный ИК- приемник (TSOP 1738 или его аналог), работающий на частоте 38 кГц. При обнаружении ИК-излучения, на выходе датчика появляется сигнал лог.0, который в свою очередь усиливается транзистором VT1.
С выхода транзистора VT1 усиленный сигнал запускает ждущий мультивибратор на таймере NE555 . Импульс с выход (3) таймера, имеющий длительность в 1 секунду, переключает JK-триггер, чей выход (1) через транзистор (VT2) управляет электромагнитным реле. С каждым новым сигналом от NE555, выход JK-триггера будет изменяться на противоположное состояние.
Светодиод HL1 используются для отображения состояния выходного каскада во время работы устройства. Схема запитана от стабилизатора напряжения 7805. Конденсатор С2 и резистор R4 предназначены для предотвращения ложного срабатывания таймера NE555.
Дистанционный выключатель света по хлопку
Вариант 1
Эта схема дистанционного акустического выключателя предназначена для дистанционного включения / выключения света либо изменения скорости вращения напольного вентилятора. Особенность данного дистанционного выключателя в том, что управление нагрузкой происходит по звуковому сигналу (хлопку). Так же данная схема может быть востребована, в целях безопасности, для бесконтактного включения и выключения электроприборов в помещениях с повышенной влажностью.
Устройство имеет три канала управления, каждый из которых оснащен индикатором на светодиоде. Основу схемы акустического выключателя составляют две микросхемы: таймер NE555 и десятичный счетчик-делитель К561ИЕ8 (аналог CD4017)
Микросхема NE555 в данном случае подключена в режиме ждущего мультивибратора. При изменении сигнала на входе 2 таймера NE555, на его выходе 3 появляется одиночный импульс, после чего ждущий мультивибратор переходит в исходное состояние. С помощью формулы, приведенной ниже, можно длительность выходного импульса:
В то время, когда кто-то хлопает в ладоши, звуковой сигнал при помощи конденсаторного микрофона преобразуется в электрический. Затем этот сигнал поступает на базу транзистора VT1, который в свою очередь запускает ждущий мультивибратор на NE555.
Сигнал с выхода 3 таймера NE555 поступает на счетный вход (вывод 14) микросхемы К561ИЕ8. После получения сигнала тактовой частоты, счет начинается с нуля. С каждым новым входным сигналом (хлопком) происходит последовательное появление сигнала высокого уровня на выходах К561ИЕ8. (Подробное описание К561ИЕ8.)
Поскольку схема имеет три канала для управления, то следующий выход (вывод 10) подключены к выводу обнуления счетчика (вывод 15), и при появлении на выводе 10 лог.1 происходит сброс счетчика, в результате чего все три канала обнуляются и счет начинается снова.
При первом хлопке на вывод 2 будет лог.1 — загорится светодиод HL1 и включится реле К1, при следующем хлопке лог.1 появится уже на выводе 4 — загорится светодиод HL2 и включится реле К2, при этом на выводе 2 будет лог.0 и светодиод HL1 погаснет (реле К1 отключится) и так далее.
Вариант 2
Звуковой сигнал, принятый микрофоном, усиливается микрофонным усилителем на ОУ 741. С выхода ОУ сигнал поступает на вход десятичного счетчика К561ИЕ8, работа которого была описана в предыдущей схеме.
C помощью резистора R3 регулируют чувствительность ОУ 741. Резистор R1 устанавливает чувствительность микрофона. Резистор R4 предназначен для исключения ложных срабатываний счетчика К561ИЕ8. Свечение светодиода HL1 указывает на выключенное состояние нагрузки.
Дистанционный выключатель света на основе лазера
Эта простая схема дистанционного выключателя построена на таймере NE555. В качестве управляющего элемента использована лазерная указка. Эта схема была опробована в работе с расстояния 50 метров и показала хорошие результаты. По большому счету дальность действия зависит от мощности и качества самого лазера. Электрическая схема дистанционного выключателя:
Как подключить?
Рассматриваемый хлопковый выключатель «Экосвет-Х-300-Л» состоит из блока, в котором смонтирована вся схема, и двух пар проводов – белых и чёрных. Белые нужно подключать в электрическую сеть 220 В, чёрные проводки подсоединяются к осветительной нагрузке.
На светильник из распределительной коробки поступают ноль (напрямую) и фаза (через обыкновенный бытовой выключатель). Эти две жилы соединяются с белыми проводками. Можно это сделать старым дедовским методом скрутки, но лучше всё-таки использовать специальные самозажимные клеммы.
Чёрные провода подсоединяются к самому патрону лампы. То есть, при обычной схеме, у вас из питающей сети фаза и ноль приходили бы сразу на патрон лампы, а так вы ещё дополнительно вставили в эту цепь хлопковый (или акустический) выключатель света.
Сам блок нужно закрепить на корпусе осветительного прибора. На блоке имеется регулятор чувствительности, с помощью него можно задать нужный уровень хлопка. Целесообразнее всего задавать, так называемый, средний уровень, чтобы и не слишком лёгкий, иначе выключатель начнёт срабатывать при малейшем похлопывании, и не очень сильный, чтобы ладони себе не отбить.
Питается хлопковый выключатель через обычный клавишный аппарат, установленный на стене. Если понадобится вывести из схемы модное звуковое устройство, достаточно будет отключить клавишный выключатель.
Осталось только экспериментально проверить результаты своего труда. При правильной работе «Экосвет-Х-300-Л» будет реагировать лишь на хлопки ладонями. Постучите молотком, приблизьте к светильнику работающий пылесос, поколотите ложкой в кружке, включите перфоратор, подразните сигналом мобильного телефона. Не знаем, что покажут ваши эксперименты, но бывали случаи, когда хлопковые выключатели срабатывали на звук работающего перфоратора или звонкий стук металлической ложки по кружке. Это лишнее подтверждение тому, что в мире мало существует идеальных вещей, любое устройство, особенно в электротехнике, имеет наряду с достоинствами и ряд недостатков (пусть даже совсем несущественных).
Назначение и применение
Изначально датчиками движения пользовались с целью охраны территории внутри и снаружи здания. Позднее область применения распространилась на частный сектор. Современные технологии позволяют контролировать освещение с помощью различных подобных устройств.
Охранные системы
Используемые приборы для охраны территории при срабатывании могут включить освещение, видеокамеры и сигнализацию. В помещении устанавливают чаще ИК детекторы, которые настраивают на контроль открытого пространства. Однако для узких коридоров лучше выбирать УЗ или радиоволновое устройство.
Снаружи применяются датчики, срабатывающие на тепловое излучение и комбинированного типа. Для охраны периметра актуальнее выбирать активные.
Что касается автомобильных охранных систем, то здесь важна компактность. Этот параметр имеют ультразвуковое и радиоволновое оборудование.
Управление освещением
Для включения света применяются, как правило, пассивные датчики, реагирующие на тепловое излучение. Главным параметром для выбора считается дальность действия. Она составляет 12 м.
Угол обозрения может быть разным. Срабатывание происходит только, когда человек находится в контролируемой зоне. Если встроен датчик освещения, то в светлое время дня освещение не включается. Это позволяет сэкономить на затрачиваемом электричестве.
В системах умного дома
Управление различных технических устройств, которыми оснащен дом, осуществляется посредством пульта или мобильного телефона. Для этого устанавливаются различного рода датчики.
Приборы, реагирующие на движение, функционально предназначены для включения света и охраны территории. Любые изменения в системе безопасности фиксируются видеокамерами, которые автоматически направляются в зону движения. Владелец и охранник параллельно получает сигнал об этом.
Освещение может быть настроено в двух вариантах:
- выключение происходит через настраиваемый промежуток времени;
- свет горит в течение всего периода нахождения человека в зоне действия датчика.
Способы установки
В зависимости от способа установки выключатели бывают внутренними и внешними.
Внутренние требуют подготовки места установки. В стене необходимо высверлить или с помощью другого метода подготовить отверстие. В него замуровать диэлектрическую коробочку, в которую впоследствии будет установлен внутренний выключатель.
Для внешнего такая подготовка не нужна. Этот способ установки подразумевает монтаж выключателя накладного непосредственно на поверхность.
Для выполнения работ нужны инструменты:
- нож монтерский;
- отвертка плоская;
- отвертка крестовая;
- плоскогубцы;
- кусачки;
- индикатор напряжения;
- дрель электрическая.
Выключение света по хлопку: польза и преимущества
Высокотехнологичный аппарат замыкает и размыкает электрическую цепь при подаче звукового сигнала, например, хлопка в ладоши. Он способен дистанционно управлять не только светом в доме, но и другими электробытовыми приборами: вентилятором, увлажнителем, музыкальным центром, аппаратурой, подсветкой аквариума. Это полезное устройство заменяет или дублирует традиционный выключатель/пульт ДУ, экономя время пользователей на совершение действий. Оборудовать акустическими выключателями можно все электропотребители, находящиеся в зоне акустической чувствительности аппарата.
Устройство «Сlaps»
Одной из новейших разработок является модель хлопкового выключателя «Сlaps». В этом устройстве звук обрабатывается при помощи микропроцессора, ни на какие посторонние шумы он не реагирует, но настраивается на несколько хлопков подряд (это самое главное условие работы).
В одном помещении допустимо установить несколько таких выключателей, каждый из них будет реагировать на определённое число хлопков, и включать соответственно свет, увлажнитель воздуха, вентилятор, телевизор либо музыкальный центр. Под эту модель выключателя приспосабливают любые бытовые приборы, имеющие электрический шнур.
Возможно, кому-то хлопковый выключатель покажется игрушкой или абсолютно ненужным устройством. Другие наоборот горят идеей создать свой «умный дом», чтобы свет и электроприборы включались и начинали работать по команде или хлопку. Устраивайте свою жизнь так, как хочется именно вам, но при этом сделайте её максимально комфортной.
Применение хлопкового выключателя
Хлопковый выключатель позволяет проводить включение света по хлопку. Для того чтобы отключить это устройство вам также необходимо хлопнуть в ладоши. Это устройство имеет достаточно простой алгоритм работы. После первого хлопка вы включите устройство, а после второго оно будет выключено.
Выключатели по хлопку необходимо устанавливать в тихих помещениях. К этим помещениям можно отнести:
- Спальню.
- Кладовую.
- Подсобку.
- Подвал.
Их не рекомендуется устанавливать в помещениях, где постоянно собирается много людей. Лишние шумы могут повлиять на качество его работы. К этим помещениям можно отнести офисы, мастерские и производительные площадки.
Чаще всего хлопковый выключатель устанавливают в спальне. Если вы будете лежать в постели, то больше не потребуется вставать с постели. Включить светильник по хлопку можно с помощью этого устройства.
При его установке не следует путать это устройство с акустическим выключателем. Акустические устройства будут срабатывать на шум, а хлопковый выключатель только на хлопок. В первую очередь это устройство будет полезно детям. Раньше выключатели устанавливали высоко и дети не могли до них дотянуться. Теперь ребенок может включить свет по хлопку.
Применение : актуальность
Хлопковый выключатель незаменим в загроможденных (с плохим естественным освещением) помещениях, в которых проблематично подобраться или отыскать электрофурнитуру на стене.
Особенно востребованы звуковые устройства при организации освещения/оснащения системами управления электрооборудования различных хранилищ, cкладов и подсобных помещений.
Акустические выключатели в жилых помещениях
Звуковыми устройствами оснащают подвалы зданий, тамбуры и кладовки частных домов/квартир. Дистанционный аппарат полезен в детской комнате: чтобы выключить свет детям больше не надо подставлять стул, обращаться за помощью к родителям. Незаменим хлопковый выключатель для людей с ограниченными возможностями: отпадет необходимость прибегать к услугам родственников.
Освещение межэтажного пространства
В подъезде (на лестничной площадке) дома оправдана установка акустического модуля с отключением света через настраиваемый период времени. Опция реализована интегрированием в схему дополнительного узла: цепочки с временной задержкой на микросхеме (таймера).
Устройство откликается на звуковой сигнал, производимый жильцами и посетителями дома: скрипаоткрывающейся двери, хлопка в ладоши, разговора и шагов. После срабатывания освещение межэтажного пространства включается, например, на 5 минут. Этого времени вполне достаточно, чтобы открыть или позвонить в дверь. В случае цейтнота дополнительный хлопок обновит выдержку времени.
Устройство
Самый простой хлопковый выключатель имеет в своей схеме электронный микрофон, дополнительно с ним устанавливается усилитель в виде двух транзисторов, соединённых между собой. Эти маленькие детали в несколько раз усиливают любой звук, поступающий на микрофон. Благодаря этому выключатель можно привести в действие даже незначительным хлопком.
Усиленный звуковой импульс поступает на мощный транзистор, к его коллектору подсоединяется катушка реле, силовая цепь которой подключена к осветительной сети. То есть транзистор управляет этим реле, а оно в свою очередь замыкает либо размыкает контакты в цепи питания лампы.
В цепь микрофона установлен конденсатор. Можно подбирать его ёмкость и тем самым регулировать чувствительность микрофона к подаваемому звуку.
простейшая схема акустического выключателя
По такому же принципу устроен и акустический выключатель. Работает схема следующим образом. Зафиксированный микрофоном звук преображается в электрический сигнал (напряжение). Каскадом усиления напряжение усиливается, в таком виде поступает на мощный транзистор, а с него на катушку реле. Через реле начинает протекать ток, втягивается магнитный сердечник, тем самым замыкая силовые контакты реле в цепи освещения. Лампочка загорается.
Особо опытным и грамотным электрикам и радиолюбителям под силу будет собрать подобную схему самостоятельно.
Устройство
Прежде чем устанавливать выключатель, давайте рассмотрим, как устроен этот коммутационный аппарат. Сделаем это на примере самого простого одноклавишного выключателя света
Наиболее важной частью этого устройства является рабочий механизм. Он представляет собой металлическую рамку, на которой закреплён привод, непосредственно осуществляющий включение и отключение аппарата
По сути, этот привод является подвижным контактом, который соединяет между собой два неподвижных контакта выключателя.
Один неподвижный контакт – входящий, к нему подключается провод из питающей сети, второй – выходящий, проводом он соединяется со светильником. Правильное положение этих двух неподвижных контактов – разомкнутое, при этом выключатель считается отключённым, цепь между питающей сетью и светильником не замкнута, лампочка не горит. Как только происходит воздействие на привод выключателя, подвижный контакт принимает такое положение, при котором замыкает цепь между двумя неподвижными, от источника питания поступает напряжение на лампочку и она загорается.
Рабочий механизм выключателя.
Вся контактная часть в целях безопасности помещена в какой-то диэлектрик (это может быть пластик либо фарфор). Установка выключателя производится в стенных отверстиях, но перед этим в проделанные в стене дырки необходимо вмонтировать специальные подрозетники. А уже в них закрепляется рабочий механизм выключателей. Их надёжная фиксация осуществляется за счёт раздвижных лапок, расположенных по бокам рабочей части.
Ещё одна конструктивная составляющая выключателей – это защитные элементы. Как правило, они выполняются из пластика. Первая из этих элементов – клавиша, она крепится к приводу рабочей части и осуществляет непосредственное управление коммутационным аппаратом. Второй элемент – это защитная рамка, она закрывает рабочую часть и предотвращает возможность прикосновения человека к контактам выключателя, находящимся под напряжением. Крепление рамки осуществляется винтами либо пластиковыми защёлками.
Критерии выбора
Перед тем, как обзавестись подобным прибором, нужно определить, для каких целей он нужен. На лестничной клетке, во дворе и подъезде можно поставить самый обычный акустический датчик, реагирующий на любой шум из окружающего пространства. Этот вариант позволит человеку, поднимающемуся по лестнице или преодолевающему затемненную зону дойти до места назначения, не опасаясь отключения света. Если ставить реле, которое отключается через определенный промежуток времени, пожилой или медленно идущий человек окажется в темноте. Задержку отключения можно отрегулировать, если она предусмотрена производителем, или внести конструктивные изменения в уже купленный прибор.
Есть и другие требования к устройствам определенного типа:
- уличный датчик непременно должен быть надежно укреплен и оснащен защитой от природных воздействий (это особенно актуально в регионах с проблемным климатом;
- если цель покупки – экономия освещения, лучше приобрести модель, оснащенную фотореле
- принцип работы диммерного акустического выключателя пригодится на приусадебном участке, на даче – освещение выключится, как только внешнее пространство перестанет нуждаться в дополнительном свете, но он же пригодится и там, где люди покидают помещение на короткое время и снова возвращаются (на кухне, в производственном цеху;
- радиус действия имеет значение, если планируется контролировать большое пространство, для условий квартиры достаточно минимальных показателей.
Иногда в обзорах подобной продукции можно встретить настоятельные уверения о необходимости приобретения датчиков от брендового производителя, с проверенной репутацией и высокой стоимостью. В домашних условиях можно прекрасно использовать самодельные датчики, собранные самостоятельно. Если нет никаких знаний по этому вопросу, можно просто купить надежное устройство отечественного производства.
Источники
- https://elektrika.expert/vykljuchateli/hlopkovyj-vykljuchatel-sveta.html
- https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/akusticeskij-vyklucatel/
- https://foto-rele.ru/nootekhnika/bloki-ekosvet/Ekosvet-F-300-L/
- https://vse-elektrichestvo.ru/elektroprovodka/vyklyuchateli-sveta/xlopkovyj-vyklyuchatel.html
- https://cxem.net/house/1-265.php
- https://tytmaster.ru/akusticheskij-vyklyuchatel/
- https://okcomfort.com/elektrika/vikluchateli/akusticheskiy-svoimi-rukami.html
- https://USamodelkina.ru/9387-akusticheskiy-vyklyuchatel-svoimi-rukami.html
- https://lemzspb.ru/prostoy-akusticheskiy-vyklyuchatel-svoimi-rukami/
- https://220.guru/electroprovodka/rozetki-vyklyuchateli/rabotayushhie-po-xlopku.html
- https://russian.alibaba.com/g/sound-light-switches.html
- https://datchikidoma.ru/datchiki-zvuka/zvukovoi-datchik-dlya-vklyucheniya-osveshheniya-po-hlopku
