Принцип действия, устройство и схема акустического выключателя

Виды звуковых выключателей

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».

Принцип работы диммерного акустического выключателя

Для диммерного включения электричества применяется оптико-акустический выключатель. Он действует следующим образом:

1. Звуковой сигнал (в нашем случае это хлопок) поступает на чувствительную мембрану микрофона. Там звук конвертируется в электрический импульс. При проходе через операционный усилитель мощность импульса увеличивается и осуществляется зарядка конденсатора. При достижении зарядом большей величины, чем на ёмкости, происходит переключение компаратора. Ноль при этом на выходе заменяется импульсом от логического участка.
2. Такая цепочка последовательно активируется в выключателе после получения акустического сигнала от микрофона. Затем запускается транзисторный генератор, направляющий электрические импульсы, и открывается симистор. Через него происходит поступление электропитания на источник света.
3. Через некоторое время конденсатор теряет уровень напряжения. При этом симистор принимает управляющие электрические сигналы с постоянно увеличивающимся фазовым замедлением, вследствие чего происходит плавное выключение света. При оптимальном подборе номиналов световой источник выключается с паузой до трёх минут.

Для диммерного включения электричества применяется оптико-акустический выключатель

Схемы сборки

Все хлопковые или акустические автоматы объединяет наличие в схеме микрофона, который нужен для регистрации звука. Также в конструкции предусмотрен усилитель, триггер или реле времени, для управления силовым переключателем.

В данной схеме, работающей от сети 220в, сигнал с электретного микрофона поступает на транзистор VT1 для усиления, далее на узел согласования сопротивления и эмиттерный повторитель на транзисторе VT2. А затем на компаратор и триггер, собранные на цифровой микросхеме К561ТМ2.

Компаратор необходим для защиты выключателя от акустических помех, он отсекает слишком короткие или продолжительные звуки. Сигнал, который прошел через фильтр, меняет состояние триггера (на включено или выключено), а тот в свою очередь через силовой транзистор, реле и тиристор управляет нагрузкой. В качестве нее может выступать любая лампа, например — накаливания.

Вот похожая по назначению схема сборки самодельного хлопкового выключателя — на интегральном таймере.

Для удобства изучения схемы мы выделили на ней основные узлы: усилитель микрофона на транзисторе КТ3102, компаратор на микросхеме ne555, триггер ТМ561 и транзистор КТ3102, который управляет силовым реле.

Не менее интересным будет самостоятельная сборка акустического реле на микроконтроллере Ардуино и готовых модулях к нему, что существенно упростит понимание принципов работы начинающими и позволит точно настроить некоторые параметры работы.

Чтобы сделать хлопковый автомат своими руками, необходимо подготовить три платы:

Arduino Nano;
звуковой модуль;
модуль силового реле (обратите внимание, чтобы он был на 5 вольт).

Также необходим компьютер для загрузки прошивки, USB-шнур, блок питания на 5 Вольт (подойдет любая зарядка для телефона). На ПК нужно установить программу Arduino IDE, для прошивки микроконтроллера. Скачать ее можно бесплатно с официального сайта разработчика платы.

Скопировав текст скетча (программы) и вставив его в окно Arduino IDE, можно сразу же прошить контролер. Изменяя некоторые параметры и перезаписывая устройство, можно тонко настроить самодельное звуковое реле под себя для стабильной работы. Как видим из схемы, на к контролеру подключено четыре провода: два на питание. Желтый провод, подключенный к контакту 13, предназначен для управления силовым реле. Зеленым отмечен провод управления от модуля микрофона, подключенный к аналоговому входу А0 контроллера.

Микросхема содержит в себе 8 аналоговых входов и 14 цифровых контактов вход/выход. Для нашего проекта мы взяли А0 и D13, так как вместе с ним загорается светодиод на плате Ардуино, и вы сможете наглядно увидеть, когда на релейный модуль подается сигнал.

Скетч Ардуино для изготовления звукового реле: Скетч

Изменяя значение x в строке if(analogRead(Al)>x), мы устанавливаем порог чувствительности, максимальное значение которого — 1024. Внося изменения в строку delay, изменяется промежуток задержки после исполнения скетча. Тем самым устанавливается время готовности к переключению. В дополнение с этим регулируется защитный порог от помех и ложных срабатываний. Кроме того, чувствительность микрофона можно подкорректировать переменным резистором на плате с помощью маленькой отвертки.

Для проверки и настройки схемы, нами была взята плата Ардуино UNO, основанная на базе микроконтроллера ATmega238. При этом подходят и любые другие модели, так как мы не задействуем много пинов платы, а скетч не требует высокой производительности.

На видео ниже наглядно показывается самодельный хлопковый выключатель, который мы собрали по предоставленной схеме:

Выключатели для дома (бытового применения)

В быту применяют различные виды выключателей, однако их назначение обычно ограничивается управлением светильниками. Такой выключатель должен быть удобным, безопасным, имеющим привлекательный дизайн. По способу установки он может быть встроенным или устанавливаться снаружи. В наши дни в качестве органов управления используют поворотную клавишу, такие выключатели распространены в Европе.

В США почти все выключатели рычажкового типа (тумблеры), видимо, традиция. Еще раньше использовались поворотные выключатели, изобретение еще Томаса Эдисона. Они были распространены во всем мире в первой половине XX века и коммутировали до нескольких цепей в 3–4 положениях (пакетный выключатель). Пакетные выключатели используются до сих пор во многих старых щитках коммунального хозяйства.

Для включения светильников используют выключатель одноклавишный, для люстр применяют двухклавишный выключатель или даже трехклавишный выключатель. Двойной выключатель света также часто используют для пары помещений туалет/ванная. Нужно сказать, что современные источники света весьма продвинуты по сравнению с тем, что было еще лет 15 назад. Поэтому появилось много выключателей с дополнительными функциями. Наиболее простая из них – выключатель с подсветкой для ночного времени.

Выключатель с таймером отключения используется для экономии света в небольших помещениях (кладовках, ванных комнатах) куда заходят на короткое время и забывают выключать свет.

Выключатель с регулятором яркости может быть использован с теми светильниками, которые поддерживают функцию диммера (регулятора освещенности, англ.). Иногда они идут в комплекте, так как такой вид приборов еще не стандартизован.

Выключатель света с датчиком движения – еще один способ экономии электричества, очень удобный. Свет включается, если инфракрасный датчик обнаруживает движение человека в поле зрения датчика. Повторное движение может отключать свет или это может сделать таймер, после того, как движение было обнаружено. Выключатель с датчиком движения не требует никаких действий от человека, достаточно его присутствия.

Есть довольно экзотический вид – выключатель по хлопку. Внутри его стоит микрофон, усилитель и микропроцессорное устройство для распознавания характера звука. Такой выключатель после установки может не сработать с первого раза, так как он запоминает звук от пользователя в памяти для последующего сравнения. Надо откровенно сказать, что это довольно дурацкий способ включения и выключения света – люди могут уже спать и шум будет их беспокоить.

Напольный выключатель выполняется в виде кнопки с фиксацией. Он рассчитан на небольшое усилие нажатия и конструктивно выполнен таким образом, чтобы его не повредил большой вес, выдерживал вес ноги.

Выключатель потолочный также является кнопкой с фиксатором, на которую усилие передается от рычага, с привязанным к нему шнуром. Механика прячется за декоративной крышкой. Чтобы пользоваться таким выключателем, включить или выключить его, требуется потянуть за шнур или слегка дернуть его.

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.

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.

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.

хлопковый выключатель своими руками .

КРУТОЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ света своими руками

Нажми для просмотра	Акустическ ий выключател ь света своими руками можно легко собрать из очень распростра ненных радиодетал ей….       Тэги:

Как управлять СВЕТОМ. Простой ХЛОПКОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Нажми для просмотра	Помочь Каналу — -Карта киви 4693 9575 5666 5821 -Webmoney: …       Тэги:

«Хлопковый выключатель»

Нажми для просмотра	Наши сайты Официальн я группа канала Группа …       Тэги:

КАК СДЕЛАТЬ ПРОСТОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПО ХЛОПКУ

Нажми для просмотра	Канал Прямыеруки : . Материал для видео на сайте: …       Тэги:

Акустический Хлопковый выключатель. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПО ХЛОПКУ своими руками!

Нажми для просмотра	Хлопковый выключател ь СВОИМИ РУКАМИ!!! ПО СХЕМЕ. КАК СДЕЛАТЬ ПРОСТОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛ Ь ПО ХЛОПКУ.       Тэги:

ЗВУКОВОЙ СЕНСОР — Выключатель из Микродинамика

Нажми для просмотра	Как сделать сенсорную …       Тэги:

Акустический выключатель

Нажми для просмотра	Схема позволяюща я управлять нагрузкой при помощи звука, можно например устроить хлопковый выключате.. .       Тэги:

Акустическое реле на 3-ох транзисторах!!! Своими руками.

Нажми для просмотра	Группа в вк. Подписывай тесь. Друзья тут небольшая подборочка товаров с Алиэкспрес с.       Тэги:

«Хлопковый выключатель»

Нажми для просмотра	Смотрите, как легко и просто подключить к лампе (люстре, светильник у) акустическ ий (звуковой, хлопковый). ..       Тэги:

Акустический выключатель «SONIC PRO» (один или два хлопка) — подключение к лампе, люстре и т.п.

Нажми для просмотра	Выключател ь оптико-аку тический энергосбер егающий ВА-11, отзыв после 2 лет эксплуатац ии. Также на канале…       Тэги:

Акустический выключатель спустя 2 года

Нажми для просмотра	Группа VK: INSTAGRAM — Поддержать канал: 4038 …       Тэги:

Простейший Акустический выключатель — «Хлопковый выключатель» — How To Make A Clap Switch

Нажми для просмотра	Простой акустическ ий выключател ь света. Брал тут — Другие интересные наборы для самостояте л…       Тэги:

DIY KIT. Сделай сам. Простой акустический выключатель света.

Нажми для просмотра	В этом уроке разберем скетч для хлопкового выключател я Ссылочка на Датчик звука: Ссылочка…       Тэги:

Акустический выключатель

Нажми для просмотра	А Вы слышали про хлопковые выключател и? Это такие устройства , которые …       Тэги:

Урок 13. Хлопковой выключатель из Ардуино

Нажми для просмотра	Акустическ ий (хлопковый) выключател ь света на PIC12F629. Имеющий ряд функционал ьных настроек.       Тэги:

Хлопковый выключатель или включение света по хлопку. Принцип работы, схема подключения

Нажми для просмотра	Все необходимы е детали для данной схемы тут: Комплектую щие для ремонта или создания акустики —  …       Тэги:

Акустический выключатель света на микроконтроллере PIC12F629.

Нажми для просмотра	Самый простой акустическ ий выключател ь, даже для начинающег о радиолюбит еля его можно сделать, не спеша…       Тэги:

Сделай своими руками — Акустический выключатель

Нажми для просмотра	На видео показано как #своимирук ми сборать акустическ ого #выключате ь. То есть выключател я…       Тэги:

Самый простой акустический выключатель» rel=»spf-prefetch

Нажми для просмотра	Описание отсутсвует       Тэги:

Акустический (Хлопковый) выключатель своими руками.» rel=»spf-prefetch

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.

Технические характеристики устройства, работающего по хлопку

Выключатели света, активирующиеся звуками от хлопков, можно найти в продаже или сделать самостоятельно. Рассмотрим прибор «Экосвет-Х-200-Л», выпускаемый белорусской . Он обладает следующими техническими характеристиками:

• мощностью нагрузки — до 300 ватт;
• силой звука — 30–150 децибел;
• напряжением сети — 220 вольт.

Хлопковые выключатели «Экосвет-Х-300-Л» предназначены для включения и выключения освещения по громкому и звонкому звуку

В комплект кроме непосредственно выключателя входит коробка и инструкция по монтажу. Цена данного выключателя в сравнении с аналогичными приборами других изготовителей является вполне демократичной. Выключатель выпускается в защитном корпусе класса IP-30. Работать он может при температуре от -20 оС до +40 оС. Такое устройство сочетается фактически с любыми светильниками: галогенными, люминесцентными, энергосберегающими, LED и стандартными лампами накаливания. Размер устройства — не более спичечного коробка, поэтому его легко разместить в основании любого источника света. Крепится выключатель с помощью двустороннего строительного скотча или саморезов.

Составляющие компоненты звукового выключателя

Смонтировать акустический выключатель можно и самостоятельно. Приведём пример с использованием в микрофонном усилителе транзисторов КТ315 отечественного производства. В финишном каскаде применяется транзисторный ключ большой мощности на биполярном транзисторе КТ818. Если предполагается управление лампами с питанием выше 12 вольт, то в цепи необходимо реле. Если предполагаемые нагрузки меньше данного значения, то реле можно вычеркнуть. Медные провода соединяются при помощи клемм Wago 222, имеющих свои плюсы и минусы.

Медные провода можно соединить при помощи клемм Wago

Плюсы клеммников Wago:

• быстрота, аккуратность и лёгкость соединения проводов;
• электробезопасность;
• отсутствие необходимости использовать специальный инструмент электрика;
• надёжность;
• эстетичность и красота.

Минусы клеммников Wago:

• высокая цена;
• не слишком удобное расположение гнёзда.

Применение акустических (хлопковых) выключателей

Такие устройства набирают популярность ввиду удобства применения и практической полезности

Достаточно обратить внимание на замызганные пятна вокруг традиционного выключателя, появляющиеся на стене уже скоро после ремонта. Бесконтактный прибор избавляет от этого неприятного эффекта

Полезен он и для младшего поколения, если приборы управления освещением установлены на традиционном для России месте, а не внизу, как это принято в Европе. Просто хлопком в ладоши ребёнок легко включит и выключит свет в комнате.

Таким же образом акустический выключатель будет полезен для инвалидов — колясочников и лежачих больных. Кроме того, он может стать для них сигнальной системой, чтобы при необходимости просить о помощи. Небольшая переделка схемы позволит подавать не только световой, но и звуковой сигнал.

Популярное наименование устройства «хлопковый», скорее всего, является случайным, ведь прибор может срабатывать и на другие резкие звуки, включая свист, стук и прочие сигналы.

Можно полагать, что приборы такого класса станут непременными принадлежностями системы управления жилищем под названием «умный дом».

Виды устройств управления светом

Можно встретить различное исполнение акустического выключателя, начиная с встраиваемых миниатюрных моделей, заканчивая изделиями с декоративным коробом для наружного крепления. Для оборудования «умных» домов разработаны целые линейки, но по принципу работы их все относят к таким категориям:

• со звуковым датчиком и индикатором движения,
• акустические,
• хлопковые.

Первый тип сложнее в исполнении и сборке, что определяет и высокую цену. Однако при работе будут отсеиваться различные звуки, на которые не будет выполняться замыкание цепи. В акустических системах для активации применяются голосовые команды. В блок памяти вносится набор команд, которые обрабатываются логическим аппаратом и программным обеспечением. Цена их сравнительно высокая

ВажноХлопковые изделия настраиваются на реагирование при определённом количестве и частоте хлопков. Категория считается дешёвой в группе звуковых выключателей, может собираться начинающими радиолюбителями. Для самостоятельной сборки необходимо выбирать простые схемы, поскольку часто сложные будут обходиться дороже, чем готовые фабричные

Для самостоятельной сборки необходимо выбирать простые схемы, поскольку часто сложные будут обходиться дороже, чем готовые фабричные.

Тип «вилка-розетка»

Отличается по назначению и выполняемым функциям. Если акустические выключатели для контроля над освещением используются для монтажа в электрическую цепь светильников, то приборы «вилка-розетка» применяются для любых бытовых приборов. Принцип действия — реакция на хлопки, что приведёт механизм в действие и замкнёт контакты. На подключённой через такой выключатель вилке появится напряжение в цепи конкретного прибора. Вид устройства должен соответствовать таким характеристикам:

• для организации управления группой приборов через удлинитель – система CLAPS EXT,
• при установке на нескольких гнёздах розетки – оборудование типа CLAPS PLUG,
• серия CLAPS — для одиночного прибора,
• суммарная мощность нагрузки не должна превышать 1,1 кВт,
• напряжение в линии приборов или освещения – 220 В.

В корпусе

Такие приборы выпускаются в отдельном пластиковом корпусе, которых скрывает плату с набором электроэлементов, защищает внутреннюю начинку от попадания влаги и загрязнений, пыли. Характеристики:

• напряжение – 220В,
• класс защиты корпуса — IP-30,
• диапазон регулирования мощности звука — 30–150 дБ,
• суммарная мощность подключаемых приборов — 300 Вт.

Для монтажа такого выключателя потребуется продумать метод фиксации на осветительный прибор: прикручиванием к потолочному перекрытию на саморезы, приклеиванием на двухсторонний скотч или клей (жидкие гвозди) и т. п. Габариты прибора составляют примерно 4х5 см с толщиной до 2 см, возможен скрытый монтаж.

Без корпуса

Имеют вид печатной платы с множеством деталей, которые не закрыты от внешней среды. Это делается, когда выключатель должен монтироваться в подготовленную нишу, причём независимо от метода фиксации. Кодовое название категории бескорпусных выключателей указывается, как CLAPS MAX Free. СоветСреди преимуществ подобного выполнения детали — большая компактность, удобство монтажа. Технические требования к сети и границе нагрузок — как для устройств с корпусом.

Плюсы и минусы

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

Основные преимущества:

• 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.

Недостатки:

• 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.

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.

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 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.

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.

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.

Испытания и эксперименты (видео)

Проверим этот выключатель на действие следующих посторонних громких и звонких звуков от:

• ударов молотка
• работающего пылесоса
• звонка телефона
• работы перфоратора
• стука посуды (кружка с ложкой)

Попробуем спровоцировать ложные срабатывания путем воздействия на выключатель звуками от вышеперечисленных приборов и устройств. Алгоритм работы выключателя, а также проведенные мной эксперименты я снял на видео:

Сделаем вывод из экспериментов: выключатель ложно реагирует на звуки от работы перфоратора и на очень звонкие звуки от стука ложки о кружку. В остальных случаях ложных срабатываний замечено не было.

После часа работы я проверил нагрев его корпуса. Могу Вас обрадовать — корпус слегка теплый, что в пожарном отношении является безопасным.