Звуковой выключатель света своими руками 220 вольт

Обновлено: 03.10.2022

Как подобрать беспроводной выключатель света и его правильный монтаж своими руками в квартире или доме

Беспроводной выключатель света дистанционно включает или выключает свет, изменяет яркость свечения и управляет задержкой срабатывания электроламп.

Несмотря на более высокую стоимость, беспроводные выключатели обладают рядом преимуществ по сравнению с проводными аналогами. Они эргономичные, отличаются стильным внешним видом и монтируются в течение нескольких минут. Отпадает необходимость портить стены, поскольку эти изделия надежно крепятся к боковине шкафа, зеркалу, другой мебели.

Содержание

Устройство и принцип работы беспроводного выключателя

Беспроводной дистанционный выключатель (ДВ) состоит из передатчика, преобразующего управляющий сигнал в радиосигнал задающего генератора. Это происходит после нажатия клавиши выключателя, прикосновению к сенсорной панели или отправки сигнала с телефона по WI-FI. В зоне действия передатчика располагается приемник (актуатор), «замыкающий ↔ размыкающий» контакты силового реле, включенного в разрыв цепи питания, в момент принятия радиосигнала. Помимо радиоволнчастотой 315 МГц или 433,92МГц для передачи сигнала также используются волны инфракрасного диапазона.

Разновидности

Беспроводные выключатели классифицируются по трем основным признакам:

  1. Способу управления освещением. Предлагаемые сегодня торговлей девайсы оснащаются кнопочными или сенсорными переключателями, пультами дистанционного управления (ДУ).
  2. Возможности плавной регулировки потока света. Изменение интенсивности освещения производится длительным нажатием на специальную кнопку устройства с встроенным диммером.
  3. Количеством управляемых осветительных приборов. Существуют беспроводные ДВ, рассчитанные на 1-2-3 и более групп светильников с разным количеством ламп.


Применение дополнительных опций позволяет настраивать функцию задержки исполнения команды на несколько секунд. Она позволяет, например, пользователю совершить ряд действий при включенном освещении до погружения комнаты в полную темноту.

С пультом управления


Наряду с встроенными выключателями, дистанционное управление единичными осветительными устройствами или большими группами светильников может осуществляться с кнопочного брелока или пульта ДУ. На каждый канал на пульте отводится по две кнопки. Одной включают электропитание и увеличивают яркость свечения, другой снижают интенсивность света или отключают электроприборы.

Включение/выключение нагрузки осуществляется кратковременным нажатием кнопкив течении 0,1–1 с, а регулировка светового потока производитсяудержанием той же кнопки более 1 секунды. В заводскую комплектацию входят винты для настенного крепления аксессуара.

Многоканальный радиовыключатель

В многоканальном радиовыключателе допускается настройка до 8 каналов, подключаемых к системе освещения. Это позволяет регулировать освещение во всей квартире или комнатах в доме.


Чтобы не было путаницы, радиовыключатели запоминают адреса исключительно «родных» пультов и выполняют только команды своего битрейта.

Он задается определенной скоростью передачи и приема информации, измеряемой в кбит/с, при этом частота передаваемого сигнала 30-40 кГцостается неизменной. Основой каждого пульта служит генератор импульсов, сигнал которого модулируется кодом определенной команды. Некомплектный пульт ДУ можно отвязать и привязать к девайсу, если его уникальный номер совпадает с аналогичным кодом выключателя.

Сенсорные панели


Внешне сенсорная панель представляет экран из кристаллического стекла с нанесенной разметкой, визуализированной подсветкой. Кратковременным прикладыванием пальца осуществляется коммутация, а удержанием в обозначенном месте панели производится регулировка освещенности диммером. Вносимая от соприкосновения емкость человека меняет параметры конденсатора в электростатическом поле, вырабатывается управляющий сигнал, от которого запускается схема коммутации выключателя. Отсутствие в конструкции механических клавиш увеличивает ресурс работы беспроводных ДВ до 100 тыс. включений.

Wi-Fi или радиочастотные

Наличие Wi-Fi-расширения в смартфоне, планшете или компьютере с выходом в интернет позволяет управлять освещением, используя гаджет по аналогии с пультом ДУ.При отправке определенной команды с гаджета после щелчка на пиктограмму устройства и соответствующий значок действия в ней, передатчик вырабатывает импульс. Затем он преобразуется в сигнал радиочастоты 2,4 ГГц или 5 ГГц Wi-Fi-роутера, который «ловит» приемник устройства, находящийся в зоне покрытия маршрутизатора.

Сфера применения

Вместо традиционных выключателей беспроводные девайсы выбирают в случае:

  • потребности в новых выключателях, если ремонтные работы в помещении не планируются или нарушают интерьер;
  • организации управления разными зонами освещения в квартире, доме или комплексе застроек;
  • в строениях из дерева или с горючими стеновыми материалами, если проводка повышает риск возгорания на объекте.

Преимущества и недостатки


Беспроводной ДВ избавляет от необходимости штробить стены и прокладывать провода к выключателю. Но главное отличие состоит в простой реализации дистанционного управления из места нахождения пользователя.

К недостаткам беспроводных устройств относится потеря контроля системой освещения с разряженной батареей в пульте или отключении интернета в случае задействования WI-FI.

Важные характеристики для выбора

Перед выбором дистанционного выключателя следует определиться с количеством групп светильников, обслуживаемых устройством, можно выбрать от 1 до 8 каналов.


Низкое электропотребление кнопочных и сенсорных радиовыключателей в режиме ожидания 10% – 30% обеспечивает длительную работу передатчика без замены батарейки 2-7 лет.

Популярные производители

Беспроводную электрическую технику выпускают производители самых разных стран:

  1. Фирма Wookee – радиовыключатели с пультом/без пульта работают с 1–6 каналами и нагрузкой в каждой линии 0,2–0,5 кВт, блок приема радиосигналов размещается в монтажной коробке, дальность действия до 30 м.
  2. НПП «Ноотехника» (республика Беларусь) – выключатели с сенсорным или кнопочным пультом ДУ на 1–3 канала отличает отменное качество полимера, изделия снабжены радиодиммером, радиус действия до 50–100 м.
  3. Компания СОСО (Голландия) – приемная часть компактных радиовыключателей помещается в обычном патроне люстры и работает с потребителями большой мощности ≤ 3,5 кВт, радиус действия пульта до 30 м.

Подключение своими руками


Приемный модуль по размерам не больше спичечного коробка и свободно помещается в монтажной коробке, за колпаком люстры или другом месте вблизи монтажных проводов. Он может устанавливаться на месте старого выключателя и других электроустановочных изделий, предварительно извлеченных из стены. Перед подключением необходимо отключить питание на электрощитке, как того требует техника безопасности, и подключить правильно девайс в электрическую цепь:

  1. Необходимо разорвать фазный провод, подходящий к светильнику, и подключить жилы к клеммам Lin и Lout, если изделие одноканальное.
  2. В многоканальном выключателе фаза разделяется и через выходные клеммы L1 out, L2 out, …, Lnout подсоединяется к соответствующей группе ламп.
  3. Общий ноль Nподается на каждую лампу светильника в обвод устройства или через входные и выходные нулевые клеммы модуля, если это предусмотрено конструкцией.

Сам выключатель можно прикрепить двумя способами:

  • на шурупы с дюбелями/саморезы в подрозетник старого выключателя или вновь высверленное отверстие в стене;
  • приклеить двухсторонним скотчем, идущим в комплекте с изделием, поверх обоев, облицовочной плитки или на предметы интерьера.

С помощью беспроводных ДВ можно с легкостью управлять источниками света из разных мест, осуществлять коммутацию и изменять яркость свечения светильников или отдельных групп ламп.

Все более популярными становятся беспроводные выключатели с управлением по интернету (WI-FI). Они интегрируются в систему жизнеобеспечения и безопасности «умный» дом в качестве элемента, отвечающего требованиям интеллектуальной технологии.

Полезное видео

Акустический включатель - выключатель


Как известно, лень – двигатель прогресса. Сколько же различных электронных устройств люди разработали для того, чтобы автоматизировать свою жизнь – не счесть. Автоматизация проникла во все сферы человеческой жизни и сейчас порой нам бывает даже лень встать и включить свет обычным выключателем. Не беда – на этот случай как раз придуман акустический выключатель: стоит только хлопнуть в ладоши, как тут же загорится свет, или заиграет музыка, или включится какой-либо другой электроприбор. Сделать такой акустический выключатель под силу любому человеку, обладающему базовыми навыками работы с паяльником.

Схема устройства


Электронный микрофон, обозначенный на схеме как «mic1» преобразует механические колебания воздуха в электрические, которые и приводят к срабатыванию схемы. Здесь можно применить любой электронный микрофон достаточной чувствительности, достать их можно, например, из обыкновенных дешёвых компьютерных микрофонов или гарнитур. Подстроечный резистор R2 на схеме задаёт чувствительность срабатывания, его нужно подбирать экспериментально, исходя из чувствительность выбранного микрофона и зашумлённости помещения. Микросхема DA1 – обычный операционный усилитель, работающий в качестве компаратора. Можно применить любой, подходящий по цоколёвке, например, TL071, TL081, UA741. Резистор R4 подтягивает выход ОУ к минусу, тем самым предотвращая ложные срабатывания. Микросхема DD2 работает в качестве триггера, обеспечивая на выходе схемы стабильное либо включенное, либо выключенное состояние. Можно применить отечественную К561ИЕ8 либо её импортный аналог CD4017. Светодиод индицирует состояние нагрузки – если светодиод горит, значит на выходе удерживается лог. 1 (включенное состояние), если светодиод погашен, значит на выходе лог. 0 (выключенное состояние). Транзистор в схеме коммутирует нагрузку, здесь можно применять любые маломощные NPN транзисторы, например, BC547, КТ3102, КТ315. К выходу OUT можно подключить реле, которое, в свою очередь, сможет управлять мощной нагрузкой – лампами освещения или электроприборами. Если в качестве нагрузки используется что-то маломощное, питающееся постоянным током, например, отдельные светодиоды или светодиодная лента, её можно подключать непосредственно в схему на выход OUT, соблюдая полярность. Транзистор при этом стоит поставить более мощный, например, КТ817.

Детали

  • Резисторы: 22 кОм, 10 кОм, 470 Ом, 100 Ом.
  • Микросхемы UA741, К561ИЕ8.
  • Светодиод на 3 вольта.
  • Диод КД521.
  • Транзистор BC547.
  • Электретный микрофон.

Сборка акустического включателя - выключателя

pechatnaya-plata.zip [6,1 Kb] (cкачиваний: 374)


Несколько фотографий процесса:


После того, как печатная плата просверлена и залужена, можно приступить к запаиванию в неё деталей. Первым делом устанавливаются резисторы, диод, после этого всё остальное. Микрофон можно впаять непосредственно в плату, а можно вывести на проводках, при этом не следует отдалять микрофон от самой платы на большое расстояние, иначе скажется воздействие внешних наводок, и схема не будет работать должным образом. После запаивания всех компонентов обязательно следует проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание, если это требуется. Обязательно нужно смыть флюс с платы, ведь он также может нарушить правильную работу схемы.

Испытания выключателя


После тщательной проверки платы можно подавать на неё питание – постоянное напряжение 9-12 вольт. Если ничего не задымилось, а светодиод загорелся, значит всё собрано правильно. Теперь остаётся лишь покрутить подстроечный резистор, установив нужную чувствительность срабатывания. Не стоит делать выключатель слишком чувствительным, иначе он будет срабатывать от любого постороннего шума. Идеальный вариант, на мой взгляд, если срабатывания происходит при лёгком хлопке вблизи микрофона, тогда он не будет реагировать на посторонние шумы.

Смотрите видео работы


Наглядно работа выключателя показана на видео:

Хлопковый выключатель: принцип работы, схема подключение и монтаж

Выключатель света по хлопку включается и отключается в результате реакции на издаваемый шум. Алгоритм работы таков: первый хлопок — включение, второй — выключение.

Выключатель реагирующий на шум

Устройства подобного типа рекомендуется ставить только в нешумных помещениях. К помещениям такого типа относят спальни, кладовки, подсобные комнаты, подвалы. Нерационально устанавливать хлопковые устройства в помещениях, где бывает множество людей (офисы, гостиные, производственные территории), так как посторонние шумы приводят к ложным реакциям устройств.

Наиболее распространенное место для установки выключателя света по хлопку — спальня. Очень удобно управлять освещением, не вставая с постели. Популярны хлопковые системы в семьях с маленькими детьми, так как для включения или выключения света теперь не нужно дотягиваться до высоко расположенного выключателя.

Многие путают хлопковые и акустические устройства. Акустический выключатель срабатывает на любой шум, а хлопковый — только на хлопки.

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

Хлопковый выключатель: принцип работы, схема подключение и монтаж


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.

Принцип работы

Устройство функционирует за счет установленного в нем микроконтроллера. Контроллер санкционирует включение и выключение света по хлопку. Данный прибор при желании можно использовать для контроля за другими электробытовыми устройствами (кондиционерами, вентиляторами и т. п.).

В составе обычного звукового выключателя света имеется электронный микрофон с предусилителем. Этот компонент усиливает поступающий в устройство звук, что позволяет фиксировать даже самые негромкие хлопки. Деятельность усилителя управляется с помощью транзисторов VT1 и VT2. Схема контролируется парой резисторов R2, а для выравнивания сигнала используются диоды VD1 и VD2.

Принцип действия хлопкового выключателя

Звук от хлопка проходит через микрофон, там усиливается и трансформируется электрический импульс. Далее происходит выравнивание звука благодаря работе выпрямляющих диодов. Звук находится под контролем резистора (если уровень громкости звука ниже заданного, резистор не допустит срабатывания прибора). Когда выравнивается сигнал на конденсаторе, возрастает напряжение, открывается транзисторный ключ VT3.

Свет отключается и включается после последовательной зарядки и разрядки конденсаторов. По окончании полного цикла деятельности (по еще одному хлопку) резистор и конденсатор C10 разряжаются за четыре секунды. Это приводит устройство к выключению.

Подключение двойного выключателя с подсветкой

Как устроен

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.

плата хлопкового выключателя

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.

схема акустического выключателя


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.

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.

Технические характеристики

Для примера разберем характеристики стандартного прибора по включению и выключению света по хлопку.

  1. Электропитание подается от стандартной сети с напряжением 220 Вольт.
  2. Максимальная общая мощность потребителей не превышает 300 Ватт.
  3. Разброс регулирования звука в рамках 30 – 150 децибел.
  4. Допустимый температурный режим: от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля.
  5. Класс защиты корпуса — IP30.

Компактный хлопковый выключатель

В сети применяются разнообразные светильники:

  1. Лампы накаливания и галогенные источники света.
  2. Энергосберегающие или люминесцентные лампочки.
  3. Светодиодные устройства.

Указанные характеристики соответствуют требованиям закона Российской Федерации под номером 261. Этот акт регулирует правила рационального использования электрической энергии.

По размеру оборудование схоже со спичечным коробком, то есть компактное. Это дает возможность установить его неподалеку от светильников. Фиксация прибора осуществляется на винты-саморезы или двусторонним скотчем.

Схема акустического выключателя

Существует огромное множество схем акустических выключателей (АВ): на транзисторах, логических микросхемах, триггерах и т.п., но мы будем собирать наш аппарат на микроконтроллере. Применяя микроконтроллер можно довольно просто реализовать алгоритмы различной сложности с минимальной переделкой схемы либо вовсе без переделок.

Первый и неотъемлемый элемент любого акустического выключателя – это микрофон. Микрофон преобразует сигнал звуковой частоты в переменное напряжение. Нам подойдет самый простой электретный микрофон.

Одним выводом микрофон подключается к минусу, а вторым через подстроечный резистор R1, сопротивлением 510 кОм, – к плюсу. С помощью R1 регулируется чувствительность микрофона. Далее переменный сигнал с выхода микрофона через разделительный конденсатор C1, емкостью 1 мкФ, подается на усилитель, выполненный на одном транзисторе BC547. Эмиттер транзистора соединен с минусом, а коллектор посредством резистора R2, сопротивлением 1 кОм, — с плюсом. Настройка усилителя осуществляется с помощью подстроечного резистора R3, сопротивлением 1 МОм.

Схема акустического выключателя света

Далее усиленный сигнал подается на вход микроконтроллера ATmega8. В зависимости от количества поступивших импульсов, что соответствует количеству хлопков, микроконтроллер выдает высокий или низкий потенциал на соответствующие выводы. В данной схеме у нас применяются три вывода микроконтроллера МК, которые работают на выход. Они питают три аналогичные цепи. Рассмотрим работу одной цепи.

Когда на выводе МК высокий потенциал (+5 В) транзистор VT2 серии 2N2222, соединенный с МК резистором R4 (1 кОм), открывается и получает питание катушка реле К1. При срабатывании реле К1 замыкаются его контакты в цепи питания лампы и таким образом она засвечивается.

Катушку реле К1 следует шунтировать обратным диодом VD1 для защиты от перенапряжения, поскольку катушка обладает некоторой индуктивностью, и при разрыве цепи может возникнуть бросок напряжения, хотя и не значительный в данном случае, но лучше перестраховаться. Подойдет практический любой диод с током не менее 100 мА, можно применить 1N4148.

Реле можно применять любое, но следует ориентироваться на такие параметры: напряжение питания 5 В, напряжение замыкающих контактов – переменное, 230 В. Ток контактов определяется нагрузкой цепи, которую будут замыкать-размыкать контакты. Я применял реле следующего типа: HW32-005VDC-A. Если найдете реле с током питания катушки не более 20 мА, то можно обойтись без транзисторного ключа.

Питание схемы акустического выключателя осуществляется от стабилизированного источника питания, напряжением 5 В. Можно взять любой готовый блок питания либо собрать его самому, как рассказано в этой статье.

Ещё одна 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.

Хлопковый выключатель: принцип работы, схема подключение и монтаж

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 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.

Содержание

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.


Благодаря применению печатных плат с SMD-элементной базой,пьезоэлектрического датчика и твердотельного реле, размеры современного акустического выключателя в корпусе на транзисторах не превышают габаритов спичечного коробка.

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.


Обыкновенная пристыковка выключателя типа «вилка-розетка» позволяет подсоединить модуль с акустическим датчиком без электромонтажных и установочных работ.

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.


Если в устройстве предусмотрено плавное возрастание напряжения, то с люминесцентными лампами такой акустический выключатель работать не будет.

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 своими руками


Акустический выключатель очень полезная и нужная вещь в хозяйстве, тем более если вы хотите автоматизировать некоторые приборы или освещения в своём доме и добавить креативности в своё жилище! С помощью акустического включателя, можно выключать и включать освещение или использовать его для других приборов, например для электрического чайника или вентилятора.

Данная схема полностью рабочая, налаженная и стабильно работает. В интернете есть много схем подобных устройств, но при их сборке возникает масса проблем с работоспособностью и часть поднимаются длинные обсуждения в конце которых, проблема часто не решается. Ниже представлена сама схема.


Схема питается напряжением от 5 до 9 вольт, так что подобрать источник питания не представит труда. Можно использовать к примеру крону или другие батареи и аккумуляторы. Если вам нужно стационарное питание, то в сети есть множество схем блоков питания, подойдёт даже бестрансформаторный.

Список деталей для сборки


Акустический выключатель своими руками

Изготовление печатной платы

Объяснять подробно как изготовить печатную плату я не буду, так как это займет много времени. Файл печатной платы открывается с помощью программы sprint-layout 6.0:

В схеме используется диод VD1, он нужен для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы будете подключать в качестве нагрузки реле, то диод нужно поставить, если будет использоваться лёгкая нагрузка, то вместо него можно поставить перемычку.


После изготовления платы, во избежании окисления, пролудите порожки оловом. Откройте программу sprint-layout 6.0 и припаяйте все детали на ней, согласно расположению. Если всё сделано правильно, детали и номиналы не перепутаны, то устройство должно заработать сразу без каких либо проблем.

Вот так выглядит собранный акустический выключатель.



И ещё одно фото с подключённый батареей и светодиодом на нагрузке.


Хотелось бы сказать об одной проблеме которая может возникнуть. В схеме стоит резистор R8 на 1.5 кОм, если вы будете использовать в качестве нагрузки светодиод то его можно оставить, если планируете устанавливать реле, то замените резистор на 2 Ом. Больше проблем возникнуть не должно ))

В итоге получился не дорогой но очень эффективный и полезный прибор, который обязательно найдет своё применение в хозяйстве! ))

«Умный» переключатель света по хлопку


В сети представлено очень много различных схем акустический выключателей - принцип работы заключается в переключении нагрузки при возникновении акустического сигнала, превышающего определённый порог (например, хлопка в ладоши). Акустические выключатели очень удобны - кому бы не хотелось включать и выключать, например, ночник не вставая с кровати. Однако у всех у них имеется главный и очень очевидный недостаток - срабатывание будет происходить не только от хлопка в ладоши, но и, например, от случайного топота ног, музыки, телевизора, и просто случайных звуков с улицы или от самих жильцов. Этот недостаток сводит на нет всю прелесть акустических выключателей, и решить его можно весьма кардинальным способом - использовать систему распознавания голоса. Такие системы в последнее время находят применение в "умных домах" и позволяют реализовывать не только банальное включение/выключение света, но и управлять многими опциями с помощью различных команд. Такой вариант решения проблемы интересен, но на практике очень сложно реализуется и так же не обладает идеальной надёжностью.


В качестве альтернативы автор предлагает к сборке весьма интересную схему, которая является чем-то промежуточным между примитивными акустическими переключателями и сложными системами с голосом. На схеме имеется микроконтроллер, который непрерывно "слушает" окружающие звуки с помощью микрофона. Как только появляется сигнал, превышающий определённый порог громкости, микроконтроллер запускает таймер и выживает определённый интервал времени. Если по прошествии этого времени появляется ещё один сигнал, то схема включает освещение. Если же сигналы появляются слишком поздно друг относительно друга, или наоборот слишком рано - микроконтроллер относит их к посторонним шумам и не активирует включение света. Наглядно временные интервалы показаны на картинке ниже.



Зелёные зоны - те временные промежутки, в которые должны прозвучать сигналы для включения света. Если хоть один сигнал при этом появляется в красной зоне - включения света не происходит. Таким образом, для включения света потребуется два раза быстро хлопнуть в ладоши или быстро щёлкнуть пальцами. Такой алгоритм работы позволяет практически полностью избавиться от ложных срабатываний, в то же время сохраняется возможность управлять светом путём подачи акустических сигналов.

Ниже представленная электрическая принципиальная схема выключателя.



Работает схема под управлением микроконтроллера Attiny2313 - достаточно распространённая и недорогая модель. Помимо самого микроконтроллера на схеме имеется минимальный набор элементов для функционирования выключателя: это кнопка ON/OFF для принудительного включения/выключения света, светодиод для индикации текущего состояния схемы (включен свет или выключен), микрофон, обозначенный как "SPEAKER", а также переменный резистор RV1, который служит для регулировки чувствительности схемы к звукам. После сборки схемы его необходимо отрегулировать так, чтобы происходили уверенные срабатывания с расстояния в несколько метров.

Управление нагрузкой происходит с помощью симистора, например, можно использовать BT16-600. Мощность симистора выбирается исходя из мощности коммутируемой нагрузки. При сборке не помешает установить на симистор небольшой радиатор, если нагрузки мощная. Симистор управляется микроконтроллером через оптопару МОС3022 для обеспечения гальванической развязки. Контакты "LOAD" схемы подключаются в разрыв питающего провода нагрузки, как обычный выключатель. При этом не помешает помимо акустического установить в разрыв также и обычный выключатель для случая, когда всю систему нужно отключить, например, при отъезде на долгое время.

Для работы микроконтроллера требуется его прошить, файлы прошивки находятся в архиве в конце статьи. Прошить микроконтроллер можно множеством способов, самый простой из них - использовать USBasp программатор, цена которому 100-150 р на Алиэкспресс. Прошивка проводится с помощью специальной программы, например, AVRdude, в которую помещается файл с нужной прошивкой. Весь процесс занимает считанные минуты. Обратите внимание, что в архиве имеются две прошивки - варианты для переключения 2-мя и 3-мя хлопками. Необходимость 3-х хлопков позволит практически полностью избавиться от ложных срабатываний.

Собирается вся схема на печатной плате.

«Умный» переключатель света по хлопку

Обратите внимание, что микроконтроллер требует для себя отдельного стабильного питания 5В, взять которое можно, например, от USB выхода любой ненужной телефонной зарядки. На печатной плате имеется клеммная колодка на 4 контакта - на два их них подаётся сетевое напряжение, к двум другим подключается подсветка. Также на плате присутствуют два отдельных контакта для подачи на схему питания 5В (Vcc и GND). Микрофон можно установить прямо на плате или вывести с неё для обеспечения наилучшей чувствительности, провода с платы до микрофона при этом должны быть экранированы. Процесс сборки платы показан ниже.










Так как на схеме присутствует сетевое напряжение, выполнять её следует максимально качественно, чтобы никакой случайно отпавший контакт или дорожка не привёл к короткому замыканию. Микроконтроллер устанавливается в панельку - его можно легко достать, например, для того, чтобы поменять прошивку.

Чувствительность схемы с микрофоном без усилителя едва ли получится достаточной - для повышения акустической чувствительности автор предлагает использовать микрофонный усилитель, схема которого показана ниже.


С использованием усилителя чувствительности должно оказаться достаточно для того, чтобы управлять светом получалось из любой части комнаты, но во многом это будет зависеть также и от места расположения микрофона. Удачной сборки!

Читайте также: