Звуковой выключатель света своими руками

Принцип действия, устройство и схема акустического выключателя

Акустический выключатель – это устройство, которое замыкает и размыкает цепь от громкого звука или хлопка. Его можно использовать для включения освещения в доме, телевизора, музыкальной аппаратуры и других бытовых приборов. Акустический выключатель делает пользование электрическими устройствами простым и удобным.

1. Виды звуковых выключателей
2. Плюсы и минусы
3. Принцип действия
4. Технические характеристики
5. Схема подключения и пошаговая инструкция по установке
6. Диммерный акустический выключатель
7. Как выбрать

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».

Плюсы и минусы

Важнейшим преимуществом звукового переключателя перед классическими является простота и удобство использования. Пользователю не нужно думать, куда установить выключатель.

• работают с любыми электроприборами или источниками света;
• возможность включить и выключить бытовой прибор или свет, находясь в любой точке комнаты;
• отсутствие лишних проводов;
• надежность и длительный срок службы;
• бесшумность;
• безопасность.

• Современные датчики умеют распознавать звук, который нужен для включения и выключения. Пользователю нужно точно знать, на какой именно сигнал отреагирует сенсор.
• Зона чувствительности ограничена. В большой по площади комнате придется хлопать громко или подходить ближе к сенсору. Если увеличить чувствительность, датчик может ложно среагировать на аналогичные звуки.

Для радиолюбителей, которые хотят сделать хлопковый выключатель своими руками, недостатком является сложность электронной схемы.

Принцип действия

Звуковые выключатели работают следующим образом:

• человек подает звук для включения (хлопок, фраза);
• микрофон улавливает сигнал и передает его в виде напряжения на схему;
• со схемы сигнал отправляется на транзистор, а с него на катушку реле;
• по катушке начинает протекать электрический ток, из-за чего втягивается сердечник;
• контакты цепи замыкаются;
• ток поступает на светильник или бытовой прибор, из-за чего он включается.

Акустические выключатели света могут работать постоянно. Но также можно задать временной интервал, через который свет или прибор отключится.

Технические характеристики

Плата акустического выключателя

Стандартный прибор имеет следующие параметры:

• питание от сети 220 В;
• максимальная мощность всех подключаемых устройств 300 Вт;
• звук регулируется в пределах 30-150 децибел;
• диапазон рабочих температур от -20 до +40 градусов;
• степень влаго- и пылезащищенности IP30.

Работать выключатель может с серийными лампами накаливания или галогенными источниками, светодиодами и энергосберегающими светильниками.

Схема подключения и пошаговая инструкция по установке

Прибор устанавливается на одноклавишном или двухклавишном выключателе. Ставится в разрыв цепи между переключателем и светильником. К белым проводам подключается сеть, к черным – нагрузка.

Если в доме ставится светоакустический выключатель (САВ) по схеме с двумя люминесцентными лампами, порядок действий следующий:

• подключить провода белого цвета к электросети, черного – к нагрузке ламп;
• соединить белые провода с фазой и нулем с помощью клемм;
• подсоединить черные провода к лампам светильника, которые подключены параллельно друг другу;
• отключить классический одноклавишный выключатель;
• поставить подходящую силу звука;
• настроить датчик звука.

Сначала проверяется реакция на хлопки разной громкости. Затем нужно протестировать, как поведет себя переключатель при принятии других звуков (пылесос, электродрель, звонок телефона, стук тарелок). Если устройство реагирует на нежелательный звук, можно отрегулировать чувствительность микрофона.

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.

• 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.

Диммеры не рекомендуется использовать для радиоприемников, телевизоров и изделий с импульсным питанием, так как они вызывают помехи.

Как выбрать

Перед покупкой нужно заранее решить, с какой целью покупается акустический выключатель. Приборы для домашнего использования, для гаража, подъезда или улицы разные, так как в каждых условиях свой уровень внешнего шума. Неправильный выбор приведет к тому, что устройство либо не будет срабатывать, либо будет реагировать на любой звук.

Хлопковые выключатели можно установить на 4 прибора. Например, за включение света будет отвечать один хлопок, за вентилятор – два, и так далее. Хлопки нужно делать подряд.

Для люстр с большим числом ламп можно купить переключатель с несколькими кнопками. Такие приборы имеют несколько каналов, и их можно подключить к определенной группе источников света.

Звуковой выключатель – это удобное устройство для включения и выключения света или бытовых приборов. Они могут реагировать на голосовые команды, хлопки и другие заданные звуки. Такие приборы используются в системе «Умный дом», их можно поставить и в обычной квартире.

Разновидности акустических выключателей и схемы для сборки своими руками

Если вы поклонник нестандартных идей для дома, то слышали об акустическом выключателе и наверняка хотели его купить либо изготовить своими руками. Готовый прибор дорогой, часто низкого качества. Как сделать такое чудо-техники самостоятельно, не потратив много денег и времени? В данной статье подробно описано как изготовить выключатель, даны схемы соединения и соответствующие разъяснения.

Принцип работы

По первому хлопку свет включается, а по второму — выключается. Чувствительный микрофон улавливает звуковую волну и передаёт импульс на усилитель мощности. Затем сигнал поступает на базу ключа для подключения в работу транзистора, открывается P-N переход. В электрическую цепь начинает поступать ток.

Если сказать проще, то подача и прерывание энергии происходят за счёт получения звуковых сигналов микрофоном. Используется в помещениях с минимальным уровнем шума.

Варианты исполнения и особенности

• Стандартное изделие. Подключается в простую схему электрической цепи параллельно с выключателем света прибора и настраивается на нужный звуковой диапазон.
• Сочетание с таймером. Электричество поступает в цепь на определённый промежуток времени после получения команды.
• С интеллектуальной составляющей. Изделие сложной конструкции, способно различать поступающие сигналы и активировать определённый прибор.
• Для слаботочных систем. Применяется в сигнализациях, для активации камер, микрофонов, выдачи информации на пульты охраны.

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.

Электрическая схема

В интернете представлено много вариантов разной сложности в зависимости от конфигурации, но не все они работоспособны. Проявляются дефекты при изготовлении. Представленная электрическая схема проверена на практике.

Здесь VD1 предназначен для защиты транзистора VT3. Для использования реле необходима установка диода. Если будет решено установить лёгкую нагрузку, то советуем заменить диод на перемычку.

Как собрать?

Чтобы изготовить чудо-техники самостоятельно, необходимы навыки и знания:

• по чтению простейших электрических схем;
• опыт работы с паяльником;
• умение разбираться в электрорадиодеталях;
• практика в изготовлении печатных плат.

Выключатель будет функционировать от напряжения 9 вольт. В качестве источника питания подойдёт прямоугольная батарейка, но её можно заменить аккумулятором. При использовании понижающего трансформатора или DC–DC преобразователя можно работать от сети 220 Вт.

Список деталей

Резисторы:

• R1– 10К;
• R2– 1M;
• R3– 22К;
• R5– 2К;
• R6– 1,8К;
• R7– 330 Ом;
• R8– 1,5K.

Транзисторы:

• VT1– KT315;
• VT2– RT315;
• V3– 3107 (DC557).

Конденсаторы:

• С1– 2200 пФ;
• C2– 1 мкФ*10В.

Разное:

• M1- микросхема электрическая;
• HL1– светодиод или реле;
• контактная колодка.

Печатная плата

Заготовка небольших размеров, предназначена для DIP компонентов. Подбор корпуса времени много не займёт. Процесс изготовления непростой, занимает не один час. Информации по этому вопросу в интернете достаточно. Проектирование выполняют в программе Spirint-layout 6.0. Изготовленная плата изображена на фото 1.

Обработайте дорожки оловом. Оно защитит поверхность от окисления.

Пример произведённого покрытия — на фото 2.

Вариант сборки

Расположение элементов — на схеме 2. Если всё сделано правильно, детали и номиналы не перепутаны, то выключатель должен заработать сразу.

Настройка

Регулировка изделия производится двумя переменными резисторами. Цель — добиться такого уровня чувствительности, что выключатель не срабатывал на громкую музыку, голос или посторонний шум.

Вид готового изделия показан на картинке 1.

Почему хлопок в ладоши используется, как сигнал? При ударе ладонями образуется звуковая волна большой амплитуды, хорошо улавливаемая микрофоном. Из-за высокой амплитуды управляющего сигнала вероятность несанкционированного срабатывания исключается. При использовании в схеме микроконтроллера можно заменить управляющую светом команду с хлопка на любой звук или слово. Все нюансы установки хлопкового выключателя вы найдете в отдельном материале.

Применение определённого слова, как команды, вызывает трудности, так как его приходится произносить с определённой интонацией для получения нужной амплитуды.

С полученными знаниями вы сможете изготовить этот прибор, который пригодится в хозяйстве.

Рекомендации по выбору звукового датчика для включения освещения по хлопку

Звуковой датчик – функциональное устройство, основное назначение которого – включение освещения в помещениях, где не очень удобно искать выключатель. Включение света по хлопку может быть не единственной способностью такого прибора, в отличие от начального этапа появления, когда их использовали только в охранных системах. На сегодняшний день в ассортименте, предлагаемом потребителю, есть простые приспособления, реагирующие на любой источник шума, распознающие определенный звук и даже дорогие устройства, запрограммированные выполнять сразу несколько функций.

Что это такое

Название акустическая система не отражает всего, что может делать современный звуковой датчик, потому что в нем отражается только основной принцип работы – распознавание волн от звука вариабельного происхождения. А современная усовершенствованная конструкция может настраиваться только на один вид звука, записанный, как эталонный, срабатывать на любой шум, реагировать на команды, выполнят несколько функций по мере возникшей необходимости.

Основное предназначение прибора

Включение и выключение освещения, его можно применять на лестничных клетках подъездов, в которых нет лифта, в проемах темных подворотен, где нет необходимости постоянного освещения. Настройка на шум шагов, производимое движение, скрип открывающейся двери, щелчок открываемого замка – все это приводит к тому, что датчик включения и выключения сначала зажигает свет для проходящего, а затем его гасит через выверенный промежуток времени.

Принцип работы

Звуковой датчик включения работает по двум основным принципам. В первом случае он нужен, чтобы сразу после раздавшегося звука, зажечь отключенное в тишине освещение. Команда, поданная на реле раздавшимся шумом, включает свет на время, достаточное для прохождения определенного расстояния. По такому принципу работает датчик на лестничных пролетах, в темных местах двора, на участках земельных владений, где нет стационарного освещения или просто в нем нет особенной необходимости.

Второй принцип работы обеспечивает реле задержки. Он позволяет устройству срабатывать только от определенного шума – характерного или продолжительного. Такое реле включения света позволяет не тратить электроэнергию на движение более мелкого объекта, чем человек домашнего животного, грызуна на приусадебном участке, не реагировать на посторонние шумы – природные или механического происхождения.

Свет по хлопку

Популярная разновидность реле, работающего от команды более интенсивной, чем шорох одежды, звук шагов и даже щелчок открываемого замка. В активе датчика может быть одна или две мотивации – хлопок включает свет, два хлопка – выключает. Установка в квартире такого акустического устройства многим специалистам представляется нецелесообразным, особенно, если оно работает по первому варианту. После прохождения определенного времени свет отключается и человек снова оказывается в темноте.

Интересный факт. Даже много лет назад народным умельцам представлялось предельно простой задачей собрать простейший включатель, работающий от короткого, но интенсивного звука (в данном случае, это – хлопок в ладоши). Немногим позже оказалось реальным собрать устройство, которое реагирует на голосовые команды, но его промышленные варианты в продаже так и не появились. Возможно, через некоторое время, включить свет можно будет, как Гугл, посредством голосовой команды.

Принцип работы

Акустические выключатели в жилых помещениях, производственных зданиях, в функциональных зонах работают от звуковых волн. Минимальный набор комплектующих позволяет за короткое время отыскать источник их излучения, уловить и доставить шум в анализатор, проверить его на соответствие заданным параметрам. Работать звуковой датчик может постоянно, но в тишине у него нет искомого объекта и материала для анализа, потому что с эталоном он сопоставляет только звуковую волну, в которой скорость, амплитуда колебания или звуковой диапазон совпадает с заложенным контрольным образцом.

Таймер, зажигающий свет, срабатывает только после того, как обнаруживается соответствие данных с запрограммированными образцами.

Полученное совпадение переадресовывает команду на реле, замыкающее электроцепь. Свет горит то время, на которое произведена настройка – в этом временном промежутке звукоуловитель и анализатор не работают. Если выясняется, что шума больше нет, срабатывает выключатель, и в темноте снова начинается работа над поиском и улавливанием шума. Чтобы прибор не включался от любого шума (а это вполне вероятно из-за его высокой чувствительности), во время подключения его настраивают на строго определенный уровень децибелов – например, на звук хлопка в ладоши, который составляет около 50 дБ.

Разновидности акустических датчиков

При внимательном рассмотрении обнаруживается, что все акустические датчики, с присущим им многообразием, условно можно разделить на три большие группы. Хотя просматривая ассортимент специальных магазинов с подобной техникой, можно легко впасть в заблуждение и решить, что разновидностей гораздо больше:

1. В квартиру небольшой площади, или в функциональное помещение относительно маленького размера, приобретают стандартные датчики. Это приборы, реагирующие только на звук. Самый простой будет включаться от любого звука или шума, но они постепенно выходят из быта, из-за высокого уровня погрешностей, причиняемого беспочвенного беспокойства. Хлопковый срабатывает от эталонного шума, входящего в общее программирование прибора – погрешности в определении объекта и ненужное включение света в этом случае исключаются устройством конструкции. Свет по хлопку может заменяться на любой другой характерный шум достаточной степени интенсивности.
2. Оптико-акустические датчики – усовершенствованная система, в которой используется не только пойманный шум, но и общий уровень освещенности. В этих приборах вмонтирован фотоэлемент, блокирующий включение света в дневное время. Это дает возможность экономить электроэнергию. Принцип работы диммерного акустического выключателя тоже позволяет анализировать шум и уровень освещенности окружающего пространства, но вместо полного выключения он приглушает искусственное освещение, если отсутствие шума сигнализирует о том, что яркий свет никому не нужен.
3. Менее востребованным стал и третий вид звукового датчика, скомбинированного с датчиком движения. Он реагирует на шум и включает свет при обнаружении перемещений живых существ. на дачном или приусадебном участке, торговых площадях и производствах, применение такого устройства приводит к постоянным включениям света, если по периметру бегают кошки, собаки, полевые грызуны и летают ночные птицы.

Знаете ли вы? Сфера применения стандартного датчика и других разновидностей, весьма широка, хотя непродвинутым пользователям может показаться, что их основное назначение – экономия электроэнергии. Специалист может с ходу перечислить десяток отраслей и областей, где применяется акустическое устройство.

Сфера применения

Целесообразность монтажа акустического прибора давно оценили и в бытовом аспекте, и в производственных масштабах. Один из доводов в пользу датчиков звука – продление срока службы источников света, которые в отличие от простых ламп накаливания, не отличаются демократической стоимостью. Монтаж простого или самодельного прибора обходится дешевле, чем замена перегоревших лампочек, оплата электроэнергии по счетчику, цена ее перерасхода.

Использовать звуковые датчики можно:

• в дальних помещениях (комнатах, кладовых, складах, верандах закрытого типа), куда заходят не часто, особенно, в зимнее время;
• в функциональных помещениях лечебных зданий или производства, где выключатель не используется из-за загрязненного состояния рук, или соображений безопасности;
• в переходах (подворотнях, коридорах общественных зданий – офисов, бизнес-центров, государственных учреждений);
• в гаражах, операционных, других помещениях, где установка стандартного выключателя в принципе невозможна.

Включение света по хлопку в жилых комнатах, туалете, ванной и кухне, не очень востребовано. Гораздо чаще оно применяется в коридоре, где свет выключается после того, как человек разделся и вышел в другое место. Например, когда человек сидит на унитазе, он может находиться в спокойном состоянии, и тогда устройство, не улавливая шума от движения, автоматически погасит освещение.

Устройство и конструкция

Самая простая схема состоит всего из нескольких деталей – стандартно, это комплект из двух акустических реле и триггера, собранный в единое целое на одном транзисторе. Авторы самодельных датчиков утверждают, что проще этой схемы не существует в природе. Вариантами могут выступать собранные на печатной плате, с блоком питания. Иногда используется макетная плата, а вольтаж батарейки варьируется от 9 до 12 единиц. Включаться выключаться оно будет триггером от хлопка в ладоши.

Технические параметры устройств, изготовленных в промышленных условиях, могут отличаться по мощности нагрузки, силе звука и даже использованию альтернативного напряжения сети. Белорусский Экосвет Х-300-Л работает от звука в диапазоне от 30 до 300 децибел, включая стандартный набор деталей и прочную коробку. Это – самый демократичный прибор по стоимости, после сделанного самостоятельно, да и то только потому, что у радиолюбителя дома могут найтись пригодные детали, которые не придется специально покупать.

Совет: Перед тем, как начинать установку самодельного или покупного датчика, его нужно проверить на соответствие заданным параметрам.Применение хлопкового выключателя можно считать удовлетворяющим требованиям, если оно не реагирует ни на какие звуки, кроме хлопка в ладоши. если же сделать это не удается даже после тщательной настройки, значит, составляющие компоненты звукового выключателя подобраны или соединены неверно.

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.

Как установить хлопковый выключатель света своими руками на 220 вольт? Технические характеристики и советы по выбору

Современные акустические выключатели дистанционно управляют светом и электроприборами в доме. Они размыкают электрическую цепь от резкого и громкого звука, выполняют голосовые команды пользователей.

Акустические выключатели включают свет, оперативно управляют работой электроприборов на расстоянии с помощью звуковых команд. Электроустановочные изделия используются самостоятельно или в качестве элемента системы «умный» дом.

1. Выключение света по хлопку: польза и преимущества
2. В корпусе на транзисторах
3. Без корпуса
4. Выключатели и светильники «вилка-розетка»
5. Применение : актуальность
6. Акустические выключатели в жилых помещениях
7. Освещение межэтажного пространства
8. Как действует акустический выключатель
9. Технические характеристики
10. Составляющие детали
11. Отличия между хлопковым и звуковым (голосовым) выключателем
12. Схема подключения и установка своими руками
13. Пошаговая инструкция
14. Как работают диммерные акустические выключатели
15. Популярные производители
16. Советы
17. Полезное видео

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.

В корпусе на транзисторах

Выключатель в корпусе на транзисторах размещается в пластиковой коробке со степенью защиты от пыли и влаги ≥ IP30.

Транзисторные устройства успешно локализуются в слаботочные сети (сигнализации, видеонаблюдения и т.п.).

Без корпуса

Применение изделия без корпуса оправдано в случае, если пользователь собирается встраивать изделие в корпус какого-то электроприбора. Например, предполагает закрепить печатную плату с компонентами и акустическим датчиком под кожухом кондиционера или в подставке вентилятора. Открытая сборка компактнее и заметно дешевле, чем девайс в корпусе.

Выключатели и светильники «вилка-розетка»

Выключатель типа «вилка-розетка» представляет съемное электроустановочное изделие в пластмассовом корпусе с входной вилкой для включения в сеть. Изделие оснащается 1-3 выходными розетками для подключения торшеров, бра, сложной бытовой техники, аппаратуры, гаджетов и других энергопотребителей. Изделие является переходником на пути следования электрического тока от сети 220 В к нагрузке, оснащенным платой управлением звуком.

Очень просто вставить в стационарные розетки комнаты 1–4 выключателя и настроить на разных потребителей (или группы потребителей для устройств с выходами типа «двойник» или «тройник»). Например, 1-й выключатель будет подключать↔ отключать сетевую розетку от 3 хлопков, 2-й сработает от 4, 3-й среагирует на 5 хлопков, 4-й будет управлять 6-ю хлопками в ладоши.

Встроенный в «вилку-розетку» акустический коммутатор срабатывает от хлопков в ладоши благодаря селективной фильтрации, выделяющей характерные звуки на фоне шумов.

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.

Как действует акустический выключатель

Микрофон или акустический датчик преобразует звуковые колебания в электрический сигнал. После усилителя звуковой частоты ЗЧ сигнал детектируется, постоянное напряжение подается на базу транзисторного ключа, в нагрузку которого включена обмотка реле. После превышения порогового уровня на базе ключ срабатывает, и реле замыкает контакты питания 220 В электроприемника. При повторной звуковой команде схема автоматически отключается и прекращается протекание тока в светильнике или электроприборе.

Технические характеристики

Типовые технические характеристики акустического устройства с эксплуатацией в жилом объекте:

• вес нетто (без упаковки) 30 – 60 г;
• габаритные размеры 40*40*15 –86 *86 *26 мм;
• напряжение бытовой сети 220 В;
• максимальный ток нагрузки 5A;
• мощность нагрузки200–1100Вт;
• регулировка звуковой чувствительности 20 –150 дБ;
• класс защиты корпуса IP30 – IP34;
• относительная влажность от 20% до 60%;
• температура эксплуатации от 0°С до +40°С;
• срок гарантии изделий 12–24 месяца.

Составляющие детали

Стандартный акустический выключатель состоит из следующих деталей, запаянных на печатной плате:

• транзисторов и диодов;
• диодного моста и стабилитрона;
• микросхем триггера и компаратора;
• резисторов и конденсаторов;
• микрофона и реле.

Плата помещается в крепкий пластиковый корпус защелками.

Отличия между хлопковым и звуковым (голосовым) выключателем

Голосовые управляющие устройства сложнее переключателей «хлопкового» типа. В них задействованы специальные активные фильтры на микросхемах, выполняющие функции декодера команд. Они распознают последовательность гласных звуков определенной частоты и длительности, игнорируя акустические помехи.

Схема подключения и установка своими руками

Схема электрических соединений хлопкового выключателя ничем не отличается от схемы подключения одноклавишного. Только последовательно (или вместо него) в разрыв цепи включается хлопковый выключатель.

Пошаговая инструкция

Сам акустический модуль приклеивается скотчем изнутри к люстре или корпусу электроприбора, соединения проще производить клеммниками типа Wago:

• обесточить сеть, разорвать цепь питания, идущую к клавишному выключателю, снять изоляцию и зачистить с концов жилы;
• пара проводов белого цвета от акустического модуля соединяются с фазой и нейтралью, идущих от щитка или распредкоробки;
• два оставшихся черных провода аналогично соединяется с выводами светильника или бытового прибора.

Остается перевести клавишу обычного выключателя в положение «включено», система готова к работе.

Как работают диммерные акустические выключатели

Управление акустическим диммерным выключателем осуществляется хлопками или голосовой командой.После срабатывания диммера передний фронт синусоиды сигнала отсекается/восстанавливается. Это приводит к изменению напряжения в нагрузке.Соответственно, происходит изменение яркости свечения ламп в светильнике.

Популярные производители

Пользуется популярностью продукция предприятий “Разработка ПРО” и “МастерКит” (Россия). Производит с высоким качеством изделия в сегменте электроакустических устройств компания «Ноотехника» (Беларусь).

Советы

При выборе дистанционного выключателя с акустическим датчиком следует обращать внимание на конструктивные особенности устройства. Наличие встроенного блока питания избавит от дальнейших затрат по приобретению низковольтного источника постоянного тока или батареек.

Следует учитывать, что выключатели с диммером используются только с тем типом нагрузки, на которую они рассчитаны. Например, устройства на симисторах не «стыкуются» с энергосберегающими и светодиодными лампами.

Существующие акустические выключатели по возможностям функционала можно разделить на три основные группы:

1. Самые простые шумовые только замыкают-размыкают сеть, реагируют на громкие звуки выше порогового значения и не обладают защитой от ложных срабатываний.
2. Наиболее сложные хлопковые коммутируют цепь, управляют диммером и таймером, избирательно выделяют звуки определенной частоты и длительности, отфильтровывая акустические помехи.
3. Самые «навороченные» голосовые выполняют все возможные действия, производят спектральный анализ звуков, распознавая с помощью встроенного интеллектуального блока команды и распоряжения, подаваемые голосом.

Стоимость акустических моделей на сегодняшний день вполне приемлема для большинства владельцев домов и квартир.

Полезное видео

Акустический выключатель

О пользе акустического выключателя можно говорить долго. Он может найти широкое применение в хозяйстве или, например, в вашей мастерской, управляя освещением с помощью звука. Схема, представленная в этой статье, мне очень нравится своей чувствительностью и отлаженной работой.

Акустический выключатель питается напряжением постоянного тока в диапазоне 7?30В. Мощность коммутируемой нагрузки будет зависеть от номинального тока контактной группы реле. При использовании реле с маркировкой, указанной на схеме, мощность коммутируемой выключателем нагрузки может составить до 2000Вт. Потребляемый ток самого устройства невысокий, менее 65мА.

Схема акустического выключателя

Компоненты схемы

Все номиналы компонентов изображены на схеме. Мощность используемых резисторов 0,25Вт. Стабилизатор U1 напряжением 5В в корпусе типа TO-220. Его маркировка может быть разной LM7805, L7805, КР142ЕН5А и так далее. Напряжение электролитического конденсатора C2 должно быть не менее 35В, остальные конденсаторы могут быть напряжением 16В. Для данного акустического выключателя микрофон необходимо применить электретного типа. Реле имеет обмотку рассчитанную на напряжение 5В.

Если на микрофоне отсутствует маркировка плюса, то его можно определить с помощью мультиметра, в режиме проверки сопротивления. Минусовой контакт соединен с корпусом микрофона.

Если имеется стабилизированный источник +5В, тогда стабилизатор U1 и конденсатор C2 можно не устанавливать. Для этого на печатной плате акустического выключателя, приложенной к статье, есть контакт «+5В», на него подается стабилизированное питающее напряжение +5В.

Схема включает в себя усилитель низкой частоты на основе транзистора VT1, таймер U2 на микросхеме NE555, который формирует импульс для управления триггером U3 на базе сдвоенного D-триггера CD4013. Триггер может хранить определенное состояние на выходе (высокий или низкий уровень) неопределенно долгое время. Обмоткой реле управляет транзистор VT2.

Сразу после подачи питания на акустический выключатель, на прямом выходе (вывод 1) CD4013 присутствует высокий уровень (так заложено схемой) и транзистор VT2 открыт, по обмотке реле протекает ток, нормально замкнутые контакты разомкнуты.

Сигнал с микрофона поступает на усилитель VT1, далее через конденсатор C6 поступает на вход таймера U2 (2 вывод), причем сигнал будет уже смещен на +2,5 Вольта делителем напряжения R5R6.

Как только амплитуда сигнала достигнет значения, при котором напряжение на входе таймера станет ниже 1/3 напряжения питания, то на выходе таймера будет сформирован один прямоугольный импульс, который поступит на вход синхронизации C D-триггера и состояние прямого выхода поменяется с единицы на ноль, так как на информационном входе D присутствует низкий уровень, который поступает с инверсного выхода (вывод 2). После чего транзистор VT2 закроется, и коллекторный ток перестанет протекать, реле отключится, перебросив контакты.

Пояснение. Высокий уровень на входе синхронизации C микросхемы U3 дает разрешение на перевод триггера в то состояние, которое ожидается на информационном входе D или на инверсном выходе (они соединены между собой). Если на них низкий уровень (ноль), то при подаче прямоугольного импульса на синхронизацию C, на прямом выходе появится ноль, а на инверсном соответственно единица. Но пока на синхронизации установлен низкий уровень, триггер не поменяет свое состояние даже при смене уровня на информационном входе D.

При повторном импульсе таймера прямой выход триггера переведется снова в единицу, так как на инверсном выходе и соответственно на информационном входе ожидает единица, и транзистор VT2 откроется вновь, пропустив ток по обмотке реле. Так все по кругу и происходит.

Поворотом ротора подстроечного резистора R4 можно настроить необходимую чувствительность акустического выключателя.

Печатная плата акустического выключателя

При коммутации большой нагрузки (более 500Вт) дорожки печатной платы, идущие от контактной группы реле необходимо выполнять как можно шире и обязательно залудить припоем. Это необходимо сделать для того, чтобы увеличить площадь поперечного сечения проводников и как следствие уменьшить нагрев печатной платы акустического выключателя.

Печатная плата акустического выключателя СКАЧАТЬ