Рекомендации по выбору звукового датчика для включения освещения по хлопку

Производители

Наиболее известные модели, представленные на российском рынке — «Экосвет» и «Claps». Рассмотрим их основные характеристики.

Выключатель «Экосвет»

Устройство «Экосвет» предназначено для работы с лампочками на 220 Вольт.

Основные параметры прибора:

• нагрузка — 300 Ватт;
• разброс звукового сигнала — от 30 до 150 децибел;
• уровень защищенности корпуса — IP30;
• допустимый температурный режим — от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля;
• стоимость — от 350 рублей.

«Экосвет» фиксируют саморезами за крепежные лапы. Прибор не рекомендуется устанавливать в шумных помещениях. Несмотря на то, что «Экосвет» настроен на хлопки, возможны ложные срабатывания.

На рисунке вверху показана схема подключения прибора. «Экосвет» соединен с обычным выключателем, чтобы предоставить возможность обесточивания схемы и прекращения его работы.

Выключатель «Claps»

Данная модель представляет собой одну из последних разработок, где звуковой сигнал обрабатывается продвинутым микропроцессором. Прибор реагирует только на хлопки, поэтому ложную информацию игнорирует. Обязательное условие для срабатывания — определенный характер передачи звуков, когда хлопки должны идти подряд.

В одной комнате может находиться один или несколько выключателей. Каждый из них будет настроен на заданное количество хлопков. Для этого на плате ставят перемычку в нужную позицию. В результате появляется возможность управления несколькими несвязанными друг с другом приборами, к примеру, кондиционером и светильником, телевизором и магнитофоном. «Claps» компактен (примерно как коробок спичек) и может быть вмонтирован в любое место, в том числе в подрозетник.

Производители

Хлопковый выключатель “Экосвет”

Снижение цен на электронику делает нецелесообразным изготовление акустических выключателей света своими руками. Выключатель “Экосвет” работает со всеми видами ламп на 220 В. Технические характеристики:

воспринимаемый звук – от 30 до 150 дБ;
уровень защиты корпуса – IP30;
температура эксплуатации – от -200С до +400С;
цена – 350 руб.

Устройство крепится саморезами за крепежные лапки. Принцип работы заключается во включении и отключении нагрузки по одному хлопку. Выключатель не следует располагать в помещениях, где может присутствовать посторонний звук. Допускаются ложные срабатывания, несмотря на то, что он настроен преимущественно на хлопки.

“Экосвет” подключается к сети 220 В по схеме подключения плавного акустического выключателя, изображенной на рисунке выше. При этом видно, что он связан с обычным выключателем, который нужен для того, чтобы обесточить схему и вывести ее из работы.

Схема подключения хлопкового выключателя “Экосвет”

Выключатель “Claps”

Современная модель выключателя “Claps” – это одна из новых разработок, где звук обрабатывается микропроцессором. Устройство настроено на несколько хлопков и не реагирует на другой посторонний звук. При этом обязательным условием для включения или отключения света является подача сигналов подряд. В одном помещении можно устанавливать несколько таких выключателей, реагирующих на определенное количество хлопков. Для этого на электронной плате устройства нужно установить перемычку в определенное положение. Таким образом, подавая нужное количество равномерно следующих друг за другом сигналов, можно управлять несколькими приборами, например, источниками света, вентилятором, увлажнителем воздуха, музыкальным центром и другими.

Открывание с помощью электропривода штор хлопками может произвести впечатление на гостей. Устройство управления имеет размеры спичечного коробка и может легко быть спрятанным в корпусе прибора или в подрозетнике выключателя. Под версию “Claps Plug” можно легко приспособить любой бытовой прибор с электрическим шнуром, который будет включаться по звуку.

Хлопковый выключатель “Claps Plug”

Подобное срабатывание лучше защищает от постороннего шума. Этим модель отличается от акустического выключателя. Лампы могут быть любые. По сравнению с предыдущей моделью, цена устройства значительно выше (2450 руб.).

Если в хлопковом выключателе предусмотрено плавное включение нагрузки, то с люминесцентными лампами он работать не будет. Выключатель “Claps” с ними можно использовать.

Схема акустический выключатель

Акустический выключатель состоит из:

• микрофонного усилителя на транзисторах VT1 и VT2;
• одновибратора на триггере DD1.1;
• триггера DD1.2;
• схемы коммутации, состоящей из транзистора VT3 и симистора VS1.

В качестве датчика звука используется малогабаритный громкоговоритель 0,25ГДШ-2 с сопротивлением звуковой катушки 50 Ом. Вместо него можно использовать капсюль ДЭМ-4М либо телефонный капсюль. Конденсатор С2 ограничивает высокочастотную составляющую сигнала, улучшая помехоустойчивость акустического выключателя. Усиленный сигнал с микрофонного усилителя поступает на вход триггера DD1.1, работающего в режиме одновибратора, который вырабатывает одиночный импульс длительностью около 0,5 с.

Этот импульс поступает на вход триггера DD1.2, который имеет два устойчивых состояния. После каждого входного импульса триггер изменяет состояние на противоположное. Сигнал с выхода триггера управляет транзистором VT3, который, в свою очередь, отпирает симистор VS1, в цепи которого включена нагрузка.

Конструкция и детали

Вместо транзисторов VT1-VT3 можно использовать любые п-р-п транзисторы (от коэффициента усиления h2l3 VT1-VT2, если он менее 40, будет зависеть чувствительность акустического выключателя). Стабилитрон VD2 – любой из серии Д814А- Д814Д, либо других серий, с напряжением стабилизации от 8 до 12 В. Конденсатор С7 должен быть с рабочим напряжением не менее 400 В.

Мощность резистора R10 не более 0,25 Вт, он выполняет защитную функцию, в случае пробоя С7 резистор перегорает, защищая схему от повреждения. Вместо конденсатора С7 можно установить резистор 7,5 кОм 7,5 Вт, как показано на рисунок.2, при этом диод VD4 необходимо исключить. При отсутствии такого мощного резистора его можно собрать из четырех последовательно соединенных резисторов ОМЛТ-2 1,8 кОм.

Вместо симистора можно использовать тиристор, в этом случае схема коммутации будет иметь другой вид (изображение 2). В этой схеме использовать гасящий конденсатор вместо резистора не получится из-за наличия диодного моста в цепи питания. Диоды моста выбирают в зависимости от тока нагрузки. Для диодов КД105 нагрузка не должна превышать 60 Вт. Ввиду большого разброса параметров используемых в схеме приборов КУ208 и КУ201 симистор или тиристор необходимо подобрать по минимальному управляющему току включения (максимальной чувствительности).

Определить чувствительность можно, измеряя сопротивление управляющего перехода омметром, чем больше сопротивление, тем чувствительнее прибор. При малой чувствительности силового прибора вырабатываемого схемой тока управления будет недостаточно для отпирания прибора. Чтобы увеличить ток управления, пришлось бы в схеме изображение 1 уменьшить резистор R8 и увеличить емкость С7 (уменьшить R9 в схеме рисунок 2), что привело бы к увеличению потребляемой мощности.

Акустический выключатель собирают на печатной плате размерами 100×40 мм (изображение З). Печатная плата рассчитана на установку симистора КУ208. При работе с акустическим выключателем не забывайте, что схема находится под напряжением сети 220 В / 50 Гц, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности, любые действия необходимо выполнять только при отключенном от сети устройстве!

Применение хлопкового выключателя

Акустический (или хлопковый) выключатель создан для управления электричеством в различных помещениях дистанционно, то есть не прикасаясь непосредственно к тумблеру. Данное приспособление действует по хлопку в ладоши. Помимо источников освещения акустический регулятор может активировать катушки контакторов, преобразователи тока, климатические системы и иное электрическое и электронное оборудование — главное, чтобы хватало мощности.

Акустические выключатели в жилых помещениях

Звуковые выключатели оптимально подходят для сравнительно тихих помещений в доме: спален, библиотек, кабинетов, кладовых, погребов. Установка подобного устройства в спальне позволит вам не вставать с кровати для выключения света после того, как вы почитаете на ночь любимую книгу и удобно устроитесь под одеялом. Чтобы комната погрузилась в уютный, обволакивающий мрак, нужно просто похлопать в ладоши.

Установка хлопкового выключателя в спальне позволяет не вставать с кровати для выключения света

Монтировать подобные приборы в шумных местах и помещениях нецелесообразно, поскольку посторонние звуки будут регулярно провоцировать несанкционированную активацию устройства. В связи с этим звуковой выключатель не подходит для офисных и рабочих помещений, для кухонь, столовых и гостиных.

Хлопковый выключатель очень пригодится в быту людям, передвигающимся на инвалидной коляске, также он будет полезен детям. Как правило, в целях безопасности в детских комнатах электроустройства располагают на высоте 1,7 м. Для того чтобы самостоятельно включить или выключить свет, ребёнку приходится вставать на табуретку, а это также небезопасно: малыш может потерять равновесие и упасть. Если вы установите хлопковый выключатель, ребёнок не будет каждый раз к вам обращаться с просьбой включить или погасить свет. Он просто хлопнет в ладоши и от этого свет зажжётся или погаснет.

Освещение межэтажного пространства

При помощи выключателя, реагирующего на хлопок, можно контролировать свет на площадке между этажами. Для этого он должен быть снабжён фотореле. Восприимчивость датчика движения контролируется делителем напряжения с резистором, создающим фотодиод. Если использование датчика движения не принципиально, его можно отключить. Для этого необходимо выставить резистор на самое низкое значение.

При помощи выключателя, реагирующего на хлопок, можно контролировать свет на площадке между этажами

При освещении межэтажного пространства можно использовать микросхему К176ЛА7. При её применении автомат активации электричества не дребезжит на верхних и нижних показателях. С помощью электретного микрофона принимается акустическая волна и трансформируется в электрический импульс. Затем за счёт применения трехэлектродных транзисторов импульс принимают логические участки микрочипа, производящие сигнал продолжительностью до 10 секунд. В эти 10 секунд лампа находится в активированном, т. е. включённом состоянии. Чтобы её отключить на светлое время суток, нужно подать сигнал с выхода элемента.

Вариант сборки

Схема простого акустического выключателя с блоком питания от 4,5-12 вольт, и с диапазоном действия на расстоянии 2-3 м, собирается на печатной или макетной плате и состоит из большего количества деталей.

За силовую часть отвечает транзистор КТ818 подключенный к реле с катушкой питания в 9 вольт.

Чувствительность электретного микрофона задается резистором питания в 10 кОм и конденсатором на 0,1мкФ. Ее отрегулировать исходя из сопротивления резистора и емкости конденсатора, и за счет использования более чувствительных транзисторов. Номинал резистора может начинаться от 2кОМ, в зависимости от мощности питания, подаваемого на схему.

Далее идут два каскада усиления с биполярными транзисторами КТ315 (можно использовать импортные аналоги, например 2N5551). Номиналы сопротивлений можно варьировать на 50%. Для электромагнитного реле нужно установить защитный диод. Для этой функции подойдет кремниевый 1N4148 или 1N401. Для индикации работы схемы в силовой части можно установить светодиод.

Как можно судить по фото, самодельные акустические выключатели довольно компактны, к ним легко подобрать футляр и использовать в мобильных и статичных приборах, для питания используются обычные батарейки. Можно задействовать также и зарядные устройства от мобильных телефонов с выходным напряжением в 5 вольт.

При тестировании надо обратить внимание на реакцию устройства, так как для запуска и отключения правильно собранного акустического выключатель нужно сделать четкий и резкий хлопок.

Эффектное при демонстрации реакция на более расплывчатые и размытые шумы, может значительно затруднить использование прибора, вызывая непроизвольное включение или выключение во время фонового шума

Важно также предусмотреть наиболее оптимальное расположение микрофона.

Для изготовления встроенных звуковых датчиков можно воспользоваться схемами с питанием 220 вольт, которые могут монтироваться со стандартными клавишными выключателями световых приборов. В них используются в которых используются триггеры на тиристорах и ключевые механизмы.

Настройка

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

Важно
При установке микрофон должен быть направлен в сторону, откуда идёт звук хлопка.

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.

В любом доме или квартире есть приборы, которые отвечают за освещение — это выключатели. Простые — это клавишные, а те, что посложнее могут быть разными — сенсорные, с подсветкой, светодиодные, проходные, инфракрасные. Обо всех этих видах, а также о том, как они ремонтируются в случае поломки, устанавливаются или меняются, вы можете узнать в отдельных статьях на нашем сайте.

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

Порядок испытаний хлопковых выключателей

После установки и подключения прибора его нужно проверить в реальных условиях эксплуатации. Проверка заключается в имитации бытовых шумов и реакции на них установленной системы. Обычными для дома шумами можно считать следующие:

• шум бытового пылесоса;
• работа электродрели;
• стук тарелок;
• звук от работы с молотком;
• телефонные звонки и пр.

Поочерёдно создавая такие шумовые эффекты проверяем, на какие из них может срабатывать устройство. Нежелательные реакции прибора можно попробовать устранить регулировкой чувствительности микрофона. Эта возможность реализуется во всех моделях устройств.

Изготовление такого выключателя подробно показано на видео

Для изготовления своими руками акустического выключателя, несомненно, нужны твёрдые знания в области радиоэлектроники и электротехники, а вот установка стандартного устройства вполне по силам исполнителю с минимальными навыками электромонтажа. Успехов вам!

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.

Ошибки при подключении

Основной проблемой при монтаже всегда остается не учет мощности потребителей. У большинства сенсорных выключателей света максимальная проходная нагрузка ограничена до 1 кВт. Превышать ее ни в коем случае не следует. В своем большинстве устройства такого типа не содержат предохранительные элементы, блокирующие излишнюю нагрузку. Отсюда и их относительная пожароопасность при превышении максимума.

Еще одной, относительно частой ошибкой при монтаже сенсорных выключателей света или энергии на 220В служит неверное подключение контактных групп. К примеру, не раз было замечено, что ноль сети электропитания пытаются разделять управляющим устройством, вместо фазы. Конечно, это создает существенные проблемы в его функционировании, оно становится попросту невозможным.

Практикуемое соединение фазы и COM порта для конечных устройств смысла особого не имеет. Все же предназначение у него иное — осуществлять связь с другими коммутаторами или проходными выключателями.

Схема подключения и установка хлопкового выключателя

Ниже представлена схема монтажа акустического прибора «Экосвет-Х-300-Л» в источник света с двумя компактными люминесцентными лампами, подключённый в текущий момент к одноклавишному тумблеру.

Хлопковый выключатель «Экосвет-Х-300-Л» можно подключить в источник света с двумя компактными люминесцентными лампами

Пошаговая инструкция по подключению акустического выключателя

1. Провода белого цвета подсоединяем к сети 220 В без жёсткого соблюдения полярности. К проводам чёрного цвета подключаем нагрузку — две компактные люминесцентные лампы.

2. Соединяем провода белого цвета с фазой и нолём, которые приходят на источник света с распределительной коробки через подключённый в настоящий момент одноклавишный выключатель.

3. Провода чёрного цвета подсоединяем непосредственно к лампам осветительного прибора, подключённым параллельно друг другу.

4. Временно отключаем имеющийся одноклавишный выключатель.

5. Выставляем нужную нам силу звука посредством настройки регулятора восприятия. Настраиваем его так, чтобы датчик срабатывал от не слишком сильного, но и не чересчур слабого хлопка. Если нужно хлопать очень сильно, то можно отбить ладони. Если же датчик будет реагировать на слишком слабые хлопки, то повысится риск ложных срабатываний.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

Виды звуковых выключателей

Ассортимент данных коммутационных аппаратов на сегодняшний день является достаточно обширным. Это распространяется не только на виды, но и на ценовые категории и некоторые особенности отдельных вариантов. Более того, существуют даже дизайнерские модели, которые предназначены для интерьеров все тех же «умных» домов. Но, в целом, все современные выключатели делятся на следующие виды:

• Хлопковые;
• Акустические;
• С датчиком движения и звука.

Хлопковый выключатель, как уже было сказано, срабатывает, улавливая звуки определенного количества хлопков. Кстати, не все схемы именно этой модели сложно воспроизвести своими руками, так что любой радиолюбителей сможет попробовать сделать данный аппарат.

Акустический выключатель реагирует на голос, какую-либо команду. Кодовые фразы могут быть стандартными: «включить», «выключить», но некоторые обладатели звуковых моделей предпочитают задавать свои варианты, которые точно не выкрикнешь случайно. Правда, аппараты, поддерживающие функцию выбора кодового слова, стоят несколько дороже.

Последний вариант из общего ассортимента является наиболее технологичным. Его конструкция устроена таким образом, чтобы реагировать на движения человека и его голос одновременно. Они существуют для того, чтобы не было распространенных сбоев, о которых будет сказано позже.