Zarya29.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Универсальный выключатель освещения для прихожей (К561ТМ2, IRF840)

Универсальный выключатель освещения для прихожей (К561ТМ2, IRF840)

Схема не сложного автоматического выключателя освещения с фотодатчиком и герконом. Этот автомат работает с двумя датчиками — датчиком света и датчиком положения двери. Если открывается дверь, и в прихожейтемно, свет включается примерно на 3-4 минуты. Затем гаснет.

Если достаточно естественного света, — свет не включается. Данный автомат можно установить и в другое помещение, где нужно при открывании двери в темное время суток автоматически включать свет на несколько минут.

Схема выключателя

Датчиком света является обычный фоторезистор. Датчиком положения двери служит типовой охранный герконовый датчик, размыкающийся при открывании двери. Время, на которое включается свет, задается RC-цепью, — подбором сопротивления и (или) емкости его можно изменить в любую сторону.

Принципиальная схема автоматического выключателя освещения с фотодатчиком и герконом

Рис. 1. Принципиальная схема автоматического выключателя освещения с фотодатчиком и герконом.

Схема показана на рисунке 1. В ней используется половина микросхемы К561ТМ2 — один из её D-триггеров. Питание бестрансформаторное, выход на основе высоковольтных ключевых полевых транзисторов, — может управлять любой мощностью от нуля до 200W, не только лампами накаливания, но и даже энергосберегающими светодиодными.

SG1 — датчик положения двери. Когда дверь закрыта он замкнут и на синхровход триггера «С» поступает логический ноль. При окрывании двери SG1 размыкается, при этом на и на синхро-вход триггера «С» поступает логическая единица через резистор R2.

Это действие записывает в триггер логический уровень, который есть в этот момент на его входе данных «D». В результате на его инверсном выходе (вывод 2) будет логический уровень, противоположный тому, который был на входе «D» в момент открывания двери. Напряжение с инверсного выхода триггера поступает на ключевую схему на транзисторах VT1 и VT2.

Если напряжение высокое (логическая единица) ключ открывается и подает напряжение на лампу Н1. Если напряжение низкое (логический ноль) ключ остается закрытым и лампа не включается.

Таким образом, состояние выхода схемы (лампы) после открывания двери зависит от уровня на выводе «D» триггера. То есть, от состояния датчика света на основе фоторезистора FR1. Фоторезистор FR1 в совокупности с резистором R1 формирует делитель напряжения, управляемый светом.

Делитель подбором сопротивления R1 настраивают так, чтобы при достаточном естественном свете на входе «D» триггера было напряжение логической единицы, а при недостаточном свете, когда требуется дополнительное освещение, — напряжение логического нуля.

При правильной настройке R1, при открывании двери, при недостаточном уровне естественного света, в триггер записывается ноль, и на его инверсном выходе устанавливается единица, которая открывает ключ на транзисторах VТ1 и VТ2, подающих напряжение на лампу Н1. В это же время, логическая единица на инверсном выходе триггера через резистор R3 начинает заряжать конденсатор С2. Времени на зарядку С2 до напряжения логической единицы при указанных на схеме номиналах С2 и R3 требуется около 3-4 минут.

Как только напряжение на С2 достигает уровня логической единицы триггер переключается в единичное состояние, так как на его установочный вход «S» поступает напряжение логической единицы. При этом на его инверсном выходе устанавливается логический ноль. Ключ на транзисторах VТ1 и VТ2 закрывается, лампа Н1 выключается.

Таким образом, время, на которое включается свет, задается цепью C2-R3, подбором сопротивления R3 и (или) емкости С2 его можно изменить в любую сторону. Логическая часть схемы питается от параметрического бестрансформаторного источника VD4-R5-C3-VD1.

Читайте так же:
Схема автоматического выключателя ближнего света

В различной литературе, в схемах, где ключ на мощных ключевых транзисторах управляется выходом логического элемента КМОП применяется непосредственное соединение этого выхода с затвором или затворами полевых транзисторов. Но это далеко не лучший способ управления. Конечно, сопротивление затворов мощных ключевых полевых транзисторов очень высоко, но емкость тоже немалая. Зарядный ток этой емкости оказывает перегружающее действие на выход логического элемента.

Это не приводит к его выходу из строя, но создает сбои в работе триггеров и счетчиков. В этой схеме напряжение управления на затворы поступает через резистор R4, который ограничивает ток заряда емкости затворов и исключает перегрузку выхода КМОП-микросхемы.

Детали и печатная плата

Диоды КД522 можно заменить на 1 N4148, а диод 1N4004 на КД209 Конденсаторы на напряжение не ниже 16V. Микросхему К561ТМ2 можно заменить на К176ТМ2, К1561ТМ2 или CD4013.

Печатная плата устройства для автоматического выключения света

Рис. 2. Печатная плата устройства для автоматического выключения света.

Тип фоторезистора не известен. На свету сопротивление его около 10 кОм, в темноте увеличивается до 150-200 кОм. Можно использовать фоторезистор и другого сопротивления. Сопротивление R1 подбирается как написано выше. В моем случае R1 оптимально было 68 кОм.

Триггерный выключатель для освещения

Электронный выключатель освещения

Обычные выключатели не подходят для установки в длинных коридорах. Здесь нужно чтобы при входе в коридор свет можно было включить одним выключателем, а при выходе — выключить уже другим, расположенным с другого конца коридора. Обычно для этого используют коридорные переключатели, включая их по схеме на рис.1. Для того чтобы изменить состояние освещения (включить или выключить) нужно любой из этих переключателей переключить в другое положение.

Если коридорных переключателей должно быть установлено два, то каждый должен быть на два положения. Если же в коридоре не два, а предположим, три или четыре выхода, то и переключатели должны быть на три или четыре положения. А если выходов десять. Как видно, чисто электротехническим способом решение проблемы получается слишком громоздким. А вот если привлечь на помощь электронику, — очень легко и просто.

На рисунке 2 показана схема коридорного выключателя, управляемого обычными замыкающими кнопками без фиксации. Причем число таких кнопок не ограничено (хоть сто). При этом ни число положений, ни число соединительных проводов не меняется. Все кнопки подключены параллельно к одному двухпроводному кабелю и работают практически как одна.

Электронный выключатель освещения Состояние освещенности меняется на противоположное однократным нажатием любой из этих кнопок. Но и это не все прелести.

Кнопки, и соединяющий их кабель не только находятся под низким безопасным напряжением, но и гальванически развязаны от электросети. Поэтому, данный выключатель можно устанавливать в таких сырых помещениях, как подвалы и чердаки, и пользоваться им, не опасаясь поражения электрическим током.

В основе схемы D-триггер выполненный на счетчике D1. Здесь, наверное, было бы привычнее использовать К561ТМ2, но автору на момент создания схемы были более доступны микросхемы К561ИЕ10А, содержащие пару двоичных счетчиков. В данной схеме используется только один D-триггер первого счетчика микросхемы. Остальные её части оставлены без применения.

С целью гальванической развязки между кнопками управления и сетью источник питания логической схемы выполнен на маломощном силовом трансформаторе, а управление симисторным ключом осуществляется при помощи оптопары.

Нажатие и отпускание любой из кнопок S1-SN приводит к тому, что на выводе 1 D1 формируется импульс произвольной формы, который переключает счетчик на одну позицию вверх. В результате, каждое нажатие любой из кнопок приводит к изменению логического уровня на выводе 3 на противоположный тому, который был ранее.

Читайте так же:
Tcl 32s62 снизить ток подсветки

Для того чтобы в результате прерывания питания выключатель не устанавливался произвольно во включенное состояние в схеме есть цепь C2-R2, принудительно сбрасывающая счетчик в момент включения питания.

Освещение включается при помощи симистора VS1. На схеме условно показана одна лампа Н1. На самом деле это может быть несколько включенных параллельно ламп, равномерно распределенных по длине коридора.

Управление симистором осуществляется посредством оптотиристорной пары U1 и диодного моста VD1. Большинство деталей, включая и трансформатор, расположено на одной печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных дорожек с одной стороны платы. Перемычек нет. За пределами платы расположен симистор.

В схеме можно использовать самые разные детали, но плата рассчитана именно на те, которые указаны на принципиальной схеме.

Электронный выключатель освещения Трансформатор HRE3005 очень малого размера, с выводами под печатный монтаж. У него есть одна первичная обмотка на 230V и две вторичные по 7,5V / 0.04А. Используется Большинство деталей, включая и трансформатор, расположено на одной печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных дорожек с одной стороны платы. Перемычек нет. За пределами платы расположен симистор.

В схеме можно использовать самые разные детали, но плата рассчитана именно на те, которые указаны на принципиальной схеме.

Трансформатор HRE3005 очень малого размера, с выводами под печатный монтаж. У него есть одна первичная обмотка на 230V и две вторичные по 7,5V / 0.04А. Используется только одна из вторичных обмоток. На месте Т1 можно использовать любой другой маломощный сетевой трансформатор с вторичной обмоткой 6-9V, например, более дешевый серии ALG, но это потребует доработки платы или выноса трансформатора за её пределы.

Выпрямительные мосты типа КЦ407А можно заменить другими мостами или собрать мосты на одиночных диодах типа КД209, при соответствующем изменении в печатной плате. Оптотиристорную пару АОУ103Б тоже можно заменить другой, например, АОУ115Г или Д, либо использовать импортную аналогичную, при соответствующем изменении в плате.

Все конденсаторы нужно применять на напряжение не ниже 10V. Транзистор КТ3102 можно заменить любым n-p-n транзистором общего применения. Симистор ТС122-25-8 можно заменить на ТС112-10-8, ТС106-10-8 или КУ208Г. Возможно применение и импортных симисторов, либо мощных оптосимисторов. В этом случае оптопара U1 и мост VD1 не нужны, а светодиод оптосимистора подключают в коллекторную цепь VT1.

Наиболее удобны кнопки типа квартирных звонковых кнопок. Они отличаются достаточной надежностью, и приспособлены для установки на стену. Провод, соединяющий кнопки между собой и со схемой может быть любым, даже телефонной лапшой.

Volt-info

Электроника, электротехника. Профессионально-любительские решения.

Схема управления освещением из двух и более пунктов без применения проходных выключателей

Когда Вам необходимо включать и выключать освещение помещения или территории всегда из одного места, например, при входе и выходе через одну и ту же дверь, то ни чего лучше и проще обычного клавишного выключателя человечество ещё не придумало (рисунок 1).

Для управления освещением проходного помещения существует чуть усложнённое, но тоже доступное решение, если точек управления не более двух. Это схема с проходными выключателями (рисунок 2).

Рисунок 2. Коридорная схема освещения с двумя проходными выключателями.

Когда помещение имеет 3 и более выхода, либо просто необходимо организовать 3 и более точки управления, то проходная схема значительно усложняется тем, что для третьей и последующих точек управления требуются выключатели со сдвоенными перекидными контактами, которые гораздо дороже стоят и их сложнее достать (рисунок 3).

Читайте так же:
Схема подключения двухкнопочный выключатель с подсветкой

Рисунок 3. Коридорная схема освещения с тремя проходными выключателями.

При этом, нужно помнить, что к каждому такому выключателю придётся тянуть уже не две, не три, а целых четыре жилы, что тоже ведёт к дополнительным затратам.

Исходя из дороговизны самих проходных выключателей и электропроводки, было принято решение спроектировать простую электронную схему управления освещением, доступную для повторения радиолюбителем даже начального уровня.

Схема управления освещением проходного помещения на D-триггере.

В наличии имелась микросхема с двумя D-триггерами — К155ТМ2. Решил использовать её в качестве позиционирующего (запоминающего положение выключателя) устройства. Немного поколдовав, придумал простую схему (рисунок 4).

Виртуально собрав схему в протеусе, убедился в её работоспособности. Оставались опасения по поводу влияния дребезга контактов, которые подтвердились после теста реально собранной схемы.

Ввиду нехватки опыта решения подобных задач, обратился за помощью к ребятам на форуме про радио. Пользователь DWD дал несколько дельных советов, один из которых я попытался воплотить на практике (рисунок 5). Цепочка R9-C4 должна была работать как времязадающий элемент, замедляющий изменение сигнала на входе триггера D при изменении состояния инверсного выхода. Казалось бы, всё просто, и должно помочь. В теории это так, но на практике пришлось подбирать номиналы элементов времязадающей цепочки, которая исправила положение лишь от части. Схема стала срабатывать более предсказуемо, но периодически давала осечки.

Рисунок 5. Схема управления освещением на D-триггере.

Разочаровавшись в столь простом способе решения проблемы, решил пойти несколько более сложным, но и более интересным путём — собрать схему на микроконтроллере. Преимущества такого решения очевидны. Без особых манипуляций со схемотехникой можно в значительной степени изменять алгоритм работы схемы — настраивать временнЫе характеристики в широких пределах, программно исключать влияние дребезга контактов, залипания кнопок и многое другое.

Схема управления освещением проходного помещения на микроконтроллере PIC12F629

В наличии имелся 8 выводной микроконтроллер PIC12F629. Не исключаю, что можно найти и более дешёвые для подобных целей, но я исходил из того, что имел на руках. За основу взял триггерную схему, которую приводил ранее, несколько адаптировав для работы с микроконтроллером и доработав сигнальную часть кнопок. Получилась схема на рисунке 6.

Описание работы схемы

Микроконтроллер имеет встроенный тактовый генератор, который используется в его работе (опционально).

Рисунок 6. Коридорная схема управления освещением на микроконтроллере PIC12F629.

С выхода микроконтроллера GP4 через индикаторный диод VD3 сигнал поступает на базу ключа VT2, который замыкает сигнальную цепь кнопок. При этом светятся диоды подсветки кнопок VD1, VD2 и VD5. Сопротивление R1 подобрано исходя из величины тока всех светодиодов подсветки. При увеличении числа светодиодов их яркость снижается. Все светодиоды подсветки должны иметь одинаковое напряжение свечения.

При разомкнутых кнопках на резисторе R1 устанавливается напряжение светодиодов, которое через ограничивающий резистор R2 подаётся на базу транзистора VT1. Этот транзистор открывается и подтягивает вход микроконтроллера GP5 к минусу питания, т.е. Устанавливает логический уровень нуля. При замыкании любой из кнопок сигнальная цепь кнопок шунтируется на минус питания через ключ VT2, на спайке R1-R2 напряжение падает практически до нуля, транзистор VT1 закрывается. При этом, резистор R3 подтягивает вход микроконтроллера GP5 к плюсу питания, устанавливая на нём логическую единицу. При этом, микроконтроллер меняет состояние выхода GP0 на противоположное, включая или выключая реле освещения KL1 транзисторным ключом VT3.

Читайте так же:
Erisson 49les70t2 убавить ток подсветки

Ключ VT2 введён в схему для управления подсветкой кнопок и его можно было бы в принципе не использовать. Это нужно учитывать при рассмотрении алгоритма работы схемы.

Для исключения влияния дребезга контактов, программно введена задержка анализа входного сигнала. Сразу после изменения состояния реле освещения, микроконтроллер ждёт, когда будет отпущена кнопка. Как только кнопка отпускается, микроконтроллер закрывает ключ VT2, подсветка гаснет и некоторое время нажатие кнопок не приведёт к изменению входного сигнала на ноге микроконтроллера GP5. Эта выдержка времени учитывает дребезг контактов, а так же показывает состояние неактивности кнопок управления.

Некоторые детали схемы
Блок питания

При создании подобных схем головной болью является сетевой источник питания. Его изготовление требует дополнительных затрат времени на поиск схемотехнического решения и изготовление, а так же дополнительных деталей. Я пошёл более простым путём. Купил через интернет небольшую партию компактных зарядных устройств для телефонов с параметрами выхода 5В 1А, которые мне обошлись всего 30 рублей за штуку и буду в дальнейшем использовать в подобных схемах. Схема ЗУ вынимается из корпуса, отпаиваются проводники питания 220 В и USB-разъём для подключения кабеля, а на их место припаиваются медные штыри, пайкой которых и будет монтироваться готовый блок питания на плату создаваемого устройства. Плата БП достаточно компактна и такая модульность устройства выглядит даже привлекательно.

Кнопки

В качестве кнопок можно использовать имеющиеся в продаже звонковые. Но сколько я их видел в местных магазинах электротоваров, ни одна модель не привлекла своим эстетическим видом. Решение было достаточно простым: были приобретены три одноклавишных недорогих выключателя. В механику выключателей, в зависимости от конструктива, определённым образом встраивается возвратная пружина, которая с достаточным усилием стремится вернуть положение контактов в разомкнутое. Я использовал пружинку из сальников подшипников.

Микроконтроллер

Для того, чтобы микроконтроллер при необходимости можно было перепрограммировать или оперативно заменить новым, под него была впаяна площадка DIP8.

Светодиоды подсветки кнопок

Для подсветки кнопок я взял светодиоды из карманных фонариков. Светят они достаточно ярко, так что не просто обозначают сами кнопки, но даже освещают пространство на полу под ними, при этом можно осторожно пройти по помещению не включая свет, что может быть неожиданно полезно при сгоревшей лампе освещения. Диоды нужно подбирать однотипные, тогда и яркость их будет приблизительно одинакова.

Реле управления освещением

В качестве силового реле, коммутирующего освещение желательно выбирать реле с мощными контактами, или контакторы. В противном случае желательно использовать дополнительное силовое реле, контакты которого соответствуют нагрузке коммутируемого освещения. Я выбрал малогабаритное реле на 5 В с нагрузочной способностью коммутируемых контактов 6 А при 240 В. Это позволило смонтировать реле на плате устройства и исключить необходимость использования внешнего силового реле.

Печатная плата

Печатную плату я проектировал исходя из наличия деталей и конфигурации модуля блока питания. В любом конкретном случае её можно изменить под конфигурацию других компонент и под размер платы встраиваемых в модульные корпуса на DIN-рейку.

Изображение печатной платы загружено в масштабе 200%, поэтому, если загрузить рисунок печатки с сайта как есть, то при печати для ЛУТ его нужно распечатать в масштабе 50%. Кто пользует P-CAD, советую использовать PCB файл, поскольку качество отпечатка будет максимальным.

Читайте так же:
Схема проходных выключателей с двух мест с подсветкой
Прошивка

Программа писалась на ассемблере. Текст программы достаточно снабжён необходимыми комментариями и содержит всего несколько строк. При желании можно экспериментировать с кодом с целью настройки или улучшения работы схемы. Так же прилагается готовый HEX файл для прошивки микроконтроллера без манипуляций с кодом.

Заключение

В итоге, я сэкономил на проходных выключателях и силовых проводах. Но с удовольствием потратил некоторое время на программирование и изготовление, которое не всегда есть у каждого даже при желании. Так что, по вопросу рентабельности применения данного решения остаётся только рассуждать. Но своё время Вы можете несколько сэкономить, применив готовое решение, описанное здесь.

Электронный Импульсный триггерный переключатель, 5-36 В постоянного тока, панель управления, МОП полевой модуль полевого эффекта, драйвер для светодиодного моторного насоса

15A 400 Вт MOS FET триггер переключатель Привод модуль PWM регулятор управления переключатель доска

Пружинный переключатель светодиодный диммер переключатель управления 9-24 в 30 вт 3a dc 12 в емкостный сенсорный датчик переключатель светодиод.

Автоматический переключатель уличного света, переключатель уличного света, датчик управления фотографией для постоянного тока, 12 В, 24 В, 220 В

Автоматический переключатель уличного света, переключатель уличного света, датчик управления фотографией для постоянного тока, 12 в, 24 в, 220 в

5V Electronic Clap Switch Suite DIY Kit Sound Sensor switch Electronic Circuit DIY Suit Integrated Module Voice switch

5v electronic clap switch suite diy kit sound sensor switch electronic circuit diy suit integrated module voice switch

Rotating Potentiometer Knob Cap Digital Control Module Board Rotary Encoder Control Controller Switch 5V Diy Kit Electronic PCB

Rotating potentiometer knob cap digital control module board rotary encoder control controller switch 5v diy kit electronic pcb

New 3 Way Touch Sensor Switch Desk light Parts Touch Control Sensor Dimmer For Bulbs Lamp Switch

New 3 way touch sensor switch desk light parts touch control sensor dimmer for bulbs lamp switch

P45 Поплавковый уровневый переключатель низкого напряжения датчик уровня жидкости контроллер пластиковый поплавок для аквариума

P45 поплавковый уровневый переключатель низкого напряжения датчик уровня жидкости контроллер пластиковый поплавок для аквариума

Table Light Parts On off 1 Way Touch Control Sensor Bulb Lamp Switch AC 220V

Table light parts on off 1 way touch control sensor bulb lamp switch ac 220v

10 шт. A3144E Датчик Холла OH44E Магнитный сенсорный переключатель с эффектом холла IC Бесконтактный

10 шт. a3144e датчик холла oh44e магнитный сенсорный переключатель с эффектом холла ic бесконтактный

N-Channel MOSFET MOS Current Switch Power Supply Large Current Isolated control board switch module up to 30V and 6.5A

N-channel mosfet mos current switch power supply large current isolated control board switch module up to 30v and 6.5a

Модуль ИК-датчика движения 5 в 12 В постоянного тока AM312 Mini, ИК-Инфракрасный индукционный датчик, контроллер детектора, светодиодный светильник

Модуль ик-датчика движения 5 в 12 в постоянного тока am312 mini, ик-инфракрасный индукционный датчик, контроллер детектора, светодиодный светильник

20 шт. синий самоблокирующийся переключатель с квадратной кнопкой, 8x8 мм

20 шт. синий самоблокирующийся переключатель с квадратной кнопкой, 8×8 мм

Автоматический выключатель фотоэлемента, переключатель уличного света 50-60 Гц 10 А, датчик фотоуправления 12 В 24 В постоянного тока 220 В переменного тока

Автоматический выключатель фотоэлемента, переключатель уличного света 50-60 гц 10 а, датчик фотоуправления 12 в 24 в постоянного тока 220 в переменного тока

12В HC-SR505 мини инфракрасный PIR датчик движения модуль переключателя ИК индукционный детектор человека датчик обнаружения Переключатель платы для Arduino

12в hc-sr505 мини инфракрасный pir датчик движения модуль переключателя ик индукционный детектор человека датчик обнаружения переключатель платы для arduino

Capacitive Touch Switch Button RGB LED Sensor Switch Module HTTM DIY Electronic Board Multi Color Anti-interference 3V 5V 6V

Capacitive touch switch button rgb led sensor switch module httm diy electronic board multi color anti-interference 3v 5v 6v

Автоматический автоматический выключатель уличного освещения для фотостудии 12 В 10 А переменного/постоянного тока

Автоматический автоматический выключатель уличного освещения для фотостудии 12 в 10 а переменного/постоянного тока

Сенсорный модуль tact с емкостным сенсором для управления освещением, светодиодный цифровой модуль с сенсорным сенсором и затемнением, многомодовый Светодиодный модуль для управления освещением

Сенсорный модуль tact с емкостным сенсором для управления освещением, светодиодный цифровой модуль с сенсорным сенсором и затемнением, многомодовый светодиодный модуль для управления освещением

10 шт. Новый Вибровыключатель, переключатель датчика встряхивания для вывода гироскопа стабилизатора стержня коньков

10 шт. новый вибровыключатель, переключатель датчика встряхивания для вывода гироскопа стабилизатора стержня коньков

RCWL-0516 RCWL 0516 микроволновый радар Датчик человеческого тела модуль индукционного переключателя модуль Выход 3,3 В

Rcwl-0516 rcwl 0516 микроволновый радар датчик человеческого тела модуль индукционного переключателя модуль выход 3,3 в

Фотоэлемент с автоматическим включением/выключением, фотопереключатель, датчик переменного тока 110 В, 220 В, 12 В постоянного тока, 50-60 Гц, 10 А, защита от дождя

Фотоэлемент с автоматическим включением/выключением, фотопереключатель, датчик переменного тока 110 в, 220 в, 12 в постоянного тока, 50-60 гц, 10 а, защита от дождя

1x5 Matrix Array 5Key Membrane Switch Keypad Keyboard 1*5 Keys Control Panel Plate 40*40mm for Aduino

1×5 matrix array 5key membrane switch keypad keyboard 1*5 keys control panel plate 40*40mm for aduino

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector