Probuzení v noci nebo brzy ráno, obvykle chcete zjistit aktuální čas, abyste odhadli zbývající čas před vzestupem. Místnost je tmavá a nechcete vstávat, abyste zapnuli světlo. Pro usnadnění tohoto úkolu je navrženo navrhované zařízení. Je to noční lampa s autonomním napájením (baterie nebo baterie) a LED jako zdroj světla.
Noční světlo je zapnuto nějakým akustickým signálem (hluk, klepání, kliknutí, slovo, tleskání v dlani) a zhasne po 8 ... 10 sekundách. Když se signál opakuje, cyklus se opakuje.
Zařízení je umístěno v malém kufru, který je nainstalován nad nástěnnými hodinami. Při zapnutí zvukovým signálem LED diody rozsvítí ciferník a místnost v nočním režimu. Vzhledem k tomu, že je zařízení autonomní, může být umístěno na libovolném vhodném místě, což rozšiřuje možnosti aplikace.
Funkce tohoto zařízení spočívá v tom, že kromě akustického relé používá k ovládání osvětlení LED také foto relé. Při normálním osvětlení místnosti přirozeným nebo umělým světlem fotografické relé neumožňuje zapnutí zbytečných LED, což významně šetří spotřebu energie baterie. Navíc proudová spotřeba zařízení nepřesahuje 1,0 ... 1,3 mA.
Noční světlo se automaticky zapíná za soumraku, když se zvyšuje odpor fotorezistoru. Poté, při nedostatečném osvětlení v místnosti, aktivuje foto relé akustické relé, které zapne podsvícení po dobu asi 10 sekund, přičemž jakýkoli zvuk přesáhne nastavenou úroveň. Ruce číselníku a hodinek osvětlují dvě LED diody, které mají velmi vysoký jas při spotřebním proudu asi 15 mA. Spotřeba proudu zařízení v režimu osvětlení nepřesahuje 30 mA.
Obvod noční lampy umožňuje regulaci v širokém rozsahu citlivosti foto relé (R2) a akustického relé (R9). Pro deaktivaci foto relé musí být v případě potřeby rezistor R2 nastaven do minimální polohy.
V tomto obvodu se jako fotosenzor R1 používá fotorezistor FSD-1. V roli takového senzoru lze použít další fotorezistor domácí nebo zahraniční produkce. Přesná hodnota odporu fotorezistoru není tak důležitá, protože odpor R2 zajišťuje úpravu jeho citlivosti.
Senzorem akustického relé je elektretový mikrofon s vestavěným zesilovačem.
Obvod nočního světla je vyroben na dvou společných nákladově efektivních mikroobvodech - dvoukanálovém operačním zesilovači LM358 a logickém čipu K176LE5 se 4 prvky NEBO NE.
Horní část prezentovaného obvodu vykonává funkci foto relé.
Fotorezistor spolu s rezistorem R2 tvoří dělič napětí. Když se osvětlení změní, změní se odpor fotorezistoru a změní se napětí na vstupu 3 DA1.1 OA LM358. Rozdíl v signálech na vstupech operačního zesilovače je zesílen a přiváděn na čip DD1.
Prvky DD1.1 a DD1.2 tvoří Schmidtovo spouště, které poskytuje jasné přepínání stavu a zabraňuje cyklickému pohybu světelného okruhu v přirozeném světle blízko prahu. V důsledku toho se na výstupu foto relé objeví řídicí signál. Při osvětlení fotoodporu R1 bude výstup 4 DD1.2 log.1 a při nedostatečném osvětlení log. 0.
Spodní část obvodu funguje jako akustické relé.
Zvukový signál je vnímán mikrofonem MK. Pro zvýšení citlivosti je mikrofon připojen k předzesilovači na tranzistoru VT1 a dále k mikrofonnímu zesilovači na operačním zesilovači LM358. Zesílený krátkodobý zvukový signál z operačního zesilovače je přiváděn do jediného záběru, sestaveného na logických prvcích DD1.3 a DD1.4, který generuje jediný puls trvající asi 10 sekund. Dobu trvání pulsu lze změnit výběrem příslušných hodnot rezistoru R17 a kondenzátoru C5.
Zahájení a zastavení jednorázové operace je prováděno řídicím signálem z výstupu 4 fotorelay DD1.2.
Výsledný signál z výstupu 10 jednoduchého vibrátoru DD1.4 je veden do tranzistoru VT2, který zajišťuje začlenění LED.
1. Vybíráme z dostupného nebo zakoupeného příslušenství.
2. Umístíme a namontujeme díly na desku plošných spojů podle schématu. Montujeme, kontrolujeme a odlaďujeme činnost akustického relé, spolu s výstupním tranzistorem a LED diodami jako indikátorem činnosti zařízení.
Pro kontrolu provozu a ladění režimů této jednotky připojujeme závěry 8 a 9 D1.4. Nastavte režim mikrofonu. Pomocí R8 nastavíme proud mikrofonem na asi 200 mikronů a napětí na něm je 1,6 voltu. Pomocí R14 nastavíme referenční napětí na vstupu 5 DA1.2 na asi 1,5 voltu. Když se objeví akustický signál, měly by se rozsvítit LED diody. Chcete-li šetřit baterii, připojte zařízení k síťovému zdroji napájení.
3. Namontujte obvod foto relé. Pomocí R2 se nastaví citlivost foto relé. Rezistor R4 nastavuje referenční napětí na vstupu 2 DA1.1 operačního zesilovače LM358. Pro kontrolu stavu logického prvku čipu je při ladění provozu zařízení vhodné použít další řetězový - 1k odpor a LED (na fotografii vpravo).
4. Prověřujeme fungování zařízení jako celku. Připojte terminály 8 DD1.4 a 4 DD1.2. Zkontrolujte provoz s otevřeným a uzavřeným fotorezistorem.
5. Připojujeme zdroj napájení, se kterým bude zařízení pracovat. Zkontrolujte funkčnost zařízení.
Protože se plánuje provozování nočního světla z Li-Ion baterie pro mobilní telefon s napětím 3,7 voltů, byl pro koordinaci napětí proveden jednoduchý a ekonomický zesilovač DC-DC se 4 až 7 volty.
6. Vybereme vhodné pouzdro pro zařízení. Na farmě byl nalezen plastový box, ve kterém budou umístěny všechny součásti nočního světla. Podle vnitřních rozměrů skříně je z univerzální desky vyříznuta montážní deska (63x122 mm).
7. Podrobnosti ladicího obvodu z desky plošných spojů jsou připájeny k pracovní desce. To ponechává volná pole pro umístění LED, mikrofonu a baterie.
8. Pod kontakty baterií jsou v desce označeny a vyříznuty dva štěrbiny, do kterých jsou přilepeny mosazné kontakty ve tvaru písmene L.
9. V drážce na vnější straně pouzdra je nainstalován fotorezistor. Mikrofon a LED jsou nainstalovány na svém místě.
10. Sestavujeme a testujeme celou strukturu.
11. Kromě toho do zařízení instalujeme textolitový štít, který chrání kontakty desky, posuvný vypínač a hliníkové háčky pro instalaci noční lampy na hodiny.
12. Nastavte noční světlo do pracovní polohy ...
... a řekněte kouzelné slovo (dle vašeho výběru).
Po nastavení limitu citlivosti se podsvícení zapne pouze v neosvětlené místnosti.
Navrhovaný akustický spínač nevyžaduje externí zdroj energie, je sestaven ze společných částí, má jednoduchý obvod a dobrou citlivost (reaguje na signál v místnosti).
Tato konstrukce noční lampy je pro všestranné použití vyrobena v krytu. Jeho obvod však lze také sestavit na zadní stranu nástěnných hodin, zatímco podrobnosti o nočním světle nebudou viditelné, dokud nebudou zapnuty.
Tento obvod je v praxi testován, pracuje stabilně s napájecím napětím 6 až 9 voltů, takže výběr zdroje energie není obtížný. Můžete použít „Crona“ nebo jiné baterie a akumulátory. Pokud potřebujete zařízení napájet ze sítě, pak na internetu existuje mnoho schémat napájení, různých návrhů a složitosti.
Tento spínač lze použít nejen jako noční světlo, ale také pro zapnutí / vypnutí (např. Tleskání nebo hlas) jiných elektrických zařízení, včetně výkonnějších (zapnutí interkomu, stojací lampu, stolní lampu nebo osvětlení na chodbě, zabezpečovací systém atd.) .d.). Vše bude záviset na konstrukci napájecího zdroje a jednoduchého ovladače přidaného na výstup tohoto obvodu.
Čip K176LE5 lze nahradit čipem K561LE5. Rezistory a kondenzátory mohou být malé. Místo specifikovaného fotorezistoru můžete použít i jiné, které mají podobné vlastnosti. LED lze vyměnit za jinou s vysokým světelným výkonem. Napájecí baterie může být tvořena galvanickými články nebo malými bateriemi zapojenými do série.
Schéma nočního světla je poměrně jednoduchá a není nutné ji konfigurovat po správné montáži.
Aby se zabránilo falešnému spuštění nočního světla, je nutné zajistit ochranu fotorezistoru před zapnutými LED diodami. Když nějaké světlo zasáhne fotorezistor, LED diody okamžitě zhasnou. Aby bylo zajištěno, že noční světlo funguje v reálných podmínkách, je vhodné nasměrovat fotosenzor směrem k oknu - zdroju přirozeného světla.