Светильник хлопковый. Хлопковый выключатель «CLAPS» включает свет по хлопку. Принцип действия и порядок работы автоматического плавного выключателя освещения

В условиях современности производят множество приборов, которые делают нашу жизнь комфортнее и легче.Среди них можно выделить хлопковый выключатель, который довольно популярен среди потребителей, благодаря удобству использования и доступной цене. Этот прибор относится к классу акустических датчиков, которые настроены на срабатывание при любом громком звуке, в том числе при хлопке в ладоши.

Сам акустический выключатель неудобно использовать в быту как выключатель света или электроприборов потому, что он будет работать при любом маломальском громком ударе, шорохе (кашель, звучание защелкивания дверей, звонок телефона). Его использование будет только раздражать. Такого рода коммутаторы подходят только как наглядное пособие для уроков физики, показывающее зависимость включения электрического питания от звука.

Хлопковый выключатель разработан специально для реагирования только на хлопки руками, при этом полностью исключаются ненужные срабатывания на любые другие громкие звуки. Он применяется для оперативного дистанционного включения и выключения освещения или других бытовых электроприборов простыми движениями.

Его целесообразно устанавливать в тихих помещениях, как спальня, подвал, кладовая, гардеробная. Не рекомендуется его установка в шумных офисах, мастерских, производственных помещениях.

К сведению. Особенно оценят такую инновацию дети, которым порой тяжело дотянуться до стандартного выключателя, и люди с ограниченными физическими возможностями.

Принцип работы

Принцип действия акустического выключателя модно разобрать на основе представленного ниже варианта схемы. Питание здесь происходит от источника постоянного тока 12 В. Звук попадает на микрофон, Q1 – усилитель этого аудиосигнала. Переменный резистор 5к выступает в роли регулятора чувствительности. Затем звуковой сигнал от микрофона усиливается полевым транзистором Q1 и приводит к включению SCR, а потом и лампы освещения.

Типы звуковых выключателей света

Звуковой выключатель – это небольшого размера чувствительный микрофон, настроенный на включение или выключение света при распознавании звуковых вибраций. Сейчас существуют такие типы этих устройств:

• Датчик прямого выключения. Разработчики установили точный сигнал, по которому этот выключатель включает освещение и совершает обратное действие при следующем звуке. Такой прибор в основном прикрепляется параллельно с выключателем. А когда простой выключатель будет применяться, датчик не будет срабатывать;
• Датчик в сочетании с таймером либо с датчиком освещённости. Благодаря этому устройству, свет загорается на определенный временной промежуток, а при высокой степени освещённости он вообще не работает. Представленные недорогие акустические выключатели света сейчас очень востребованы на лифтовых площадках и в подъездах многоквартирных жилых зданий;
• Датчик, оснащенный интеллектуальным управлением. Его можно считать мини-компьютером, легко настраиваемым под желания пользователя. Благодаря такому оснащению, возможно легкое управление сразу же несколькими звуковыми устройствами;
• Выключатель по хлопку для слаботочных систем (к примеру, сигнализация и видеонаблюдения). Здесь даже может не происходить включение света, а датчик, настроенный на изменения звука в здании, в установленном режиме способен начать видеозапись наблюдений с регистратора или передавать полученные изображения владельцу.

Преимуществом перечисленных типов устройств являются дополнительные функции наряду с управлением освещением. С этим датчиком не только удобно включаем свет, но и экономим электроэнергию.

Недостатки у таких выключателей тоже есть:

• звуковая избирательность (не всегда возможно издать именно тот звук, который необходим для начала работы);
• зона чувствительности (в большом по площади помещении придется хлопать громче или подходить ближе к датчику).

Технические характеристики

Обратите внимание! Выключатель света по хлопку имеет очень компактные габаритные размеры, соизмеримые с размерами коробка для спичек.

К основным техническим характеристикам относятся:

• сетевое напряжение – 220 В;
• мощность нагрузки – до 300 Вт;
• допустимая температура – от — 20°С до +40°С;
• звуковые колебания – от 30 до 150 дБ;
• класс защиты корпуса – IP-30.

Важно! Сейчас большинство выпускаемых выключателей управления освещением совместимо не только с лампами накаливания, но и с галогенновыми, люминесцентными, свето диодными лампами.

Виды устройств хлопкового выключателя

Тип «вилка-розетка»

Быстрое решение задачи надежного включения и выключения по хлопку бытовых электроприборов может предоставить выключатель в корпусе типа «вилка-розетка» или электрический удлинитель со встроенным таким устройством.

Устройство в корпусе

Это универсальный тип, который применим везде в жилых помещениях.

Без корпуса

Такой вид устройства удобен в случае встраивания в корпус другого электроприбора. К примеру, часто их покупают для управления напольным вентилятором или люстрой. Благодаря компактности, хлопковый выключатель без корпуса с легкостью помещается в пластиковом корпусе бытовых приборов.

Безопасность выключателя

Как утверждают производители, такие включатели абсолютно безопасны, так как:

• не излучают радиопомех;
• не нагреваются;
• не слышен звук выключателя света;
• защищают электрическую сеть внутри помещений от коротких замыканий (имеют плавкий предохранитель в корпусе);
• имеют надежные винтовые зажимные клеммы.

Подключение прибора

Хлопковый выключатель легко подключить даже неопытному электрику, для этого необходимо его подсоединить к разрыву кабеля сети. Если взять для примера люстру, то необходимо провода на потолке подключить к винтовым клеммам с обозначением 220 В, а у самой люстры два провода – соединить с винтовыми клеммами «Выход».

Важно! Весь процесс подключения переключателя обязательно проходит без подачи напряжения от сети.

Питание устройства будет осуществляться через уже имеющийся одноклавишный выключатель света на стене. Сам акустический выключатель выключается тоже посредством механического отключения одноклавишного элемента управления.

Потом следует установить желаемый уровень чувствительности звука, используя регулятор.

Самостоятельное изготовление устройства

Изготовить выключатель своими руками возможно, но для этого пригодятся хорошие знания светотехники и навыки в сфере радиоэлектроники. Рассмотрим наиболее простую схему акустического выключателя для управления.

При сборке обязательно соблюдение номинальных значений деталей, даже незначительные несоответствия нарушат нормальную работу выключателя.

Используются следующие детали:

• микрофон;
• биполярные транзисторы КТ315 – 2 шт., на которых собран микрофонный усилитель (могут подойти и другие модели КТ368, SS9018);
• мощный биполярный транзистор КТ818 или КТ818Б – для управления нагрузкой (при большей мощности применяйте реле 3,5-15 В).

По схеме получаем, что при звуке хлопка в ладоши поступает импульс от микрофона, начинает работу генератор на составном транзисторе (КТ315 + КТ315) с положительной связью с конденсатором. После этого сигнал набирает силу и переходит на транзистор КТ818, проводится электрический ток, питающий подключенную нагрузку. При отрицательном значении импульса ключ КТ818 удерживается. При повторном хлопке процесс обрывается, и на реле больше не поступает ток.

Таким образом, получился хлопковый выключатель с чувствительностью полученного устройства от 2 до 5 метров.

Видео

В последнее время стали очень популярны светодиодные лампы и различные игрушки, в которых действует принцип “выключатель по хлопку”. В нашей статье мы будем собирать нечто похожее, но вместо лампы мы будем использовать светодиод на 3 Вольта.

Вот собственно и схема (для более детального отображения нажмите ):

Если поставить вместо светодиода HL1 катушку реле , то можно поджигать даже лампочки накаливания, при этом в схеме появится VD1, который защитит транзистор VT3 от самоиндукции в катушке реле, при ее отключении. Если будете делать схему со светодиодом, то этот диод не нужен.

На это будет выглядеть примерно вот так:

Итак, самые главные детали схемы это:

Два КТ315Г. Можно использовать и с любой другой буквой. Цоколевку (расположение выводов) и маркировку этих транзисторов можно узнать в этой статье.

В этой схеме мы также будем использовать транзистор 3107Б.

А вот и его цоколевка:

где К – коллектор, Б – база, Э – эмиттер.

И конечно же, самая главная деталь нашей схемы – микрофон

Здесь внимание! Микрофоны бывают разные. Думаю, не будем перечислять классификацию микрофонов. Скажу одно, в настоящее время широкое распространение получили так называемые электретные микрофоны:

На картинке электретный микрофон EM-6050, который используется в моей схеме.

В чем же заключается прикол? Все дело в том, что у них, грубо говоря, есть полярность . Один из выводов микрофона присоединен к корпусу микрофона. Это можно легко увидеть по печатным проводникам, которые соединяют один из контактов микрофона с корпусом. Можно также прозвонить , присоединив один щуп к корпусу микрофона, а другой к выводу микрофона.

В нашей схеме вывод микрофона, который звонится на корпус, присоединяем к минусу питания, а другой вывод соответственно к плюсу.

У меня схема отлично работает при напряжении питания 5-9 Вольт, что видно на видео снизу:

Для повышения своего комфорта и упрощения повседневной рутины люди постоянно придумывают новые приборы. Сегодня мы рассмотрим устройство для дистанционного управления полезной нагрузкой, с помощью хлопков. Самодельный хлопковый выключатель пригодится, к примеру, для включения света в тамбуре или кладовой, где обычно поиск нужного выключателя доставляет много неудобств. Для читателей сайта мы подробно расскажем, как сделать такое устройство своими руками, какие детали для этого нужно подготовить и по какой схеме осуществлять сборку.

Схемы сборки

Все хлопковые или акустические автоматы объединяет наличие в схеме микрофона, который нужен для регистрации звука. Также в конструкции предусмотрен усилитель, триггер или , 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:

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:

Видео инструкции

Несколько простых идей позволяющих самостоятельно изготовить акустический выключатель света, предоставлены на видео.

В данной статье приведена схема акустического выключателя света , благодаря которому вы будете чувствовать себя в собственном доме, словно в роскошной вилле — вы сможете включать и выключать, например, свет… хлопая в ладоши.

Акустический выключатель реагирует на одиночные хлопки и при этом проявляет малую чувствительность к посторонним звукам. Каждое срабатывание устройства изменяет состояние реле, обозначая это свечением двухцветного светодиода.

Схема оснащена электромагнитным реле с нагрузочной способностью контактов 8А/250В, благодаря этому она подходит для дистанционного управления освещением, управлением жалюзи, бытовой аудио техникой и любым другим устройством, работающим от сети.

После подключения к источнику питания, схема будет сброшена и перейдет в состояние ожидания до тех пор, пока не раздастся хлопок. Потребление, независимо от состояния работы, составляет менее 1 Вт.

Печатная плата спроектирована так, чтобы все устройство поместилось в коробку скрытого монтажа с следующими размерами: диаметр 54мм толщина 25мм. Из-за своих небольших размеров, плата без проблем должна поместиться, например, в торшеры или люстры.

Описание акустического выключателя

Система состоит из трех основных блоков:

• датчик звука с транзисторным усилителем
• Т-триггер на основе счетчика 4017
• бестрансформаторный источник питания

Сигнал с электретного микрофона усиливается тремя транзисторами VT1 …VT3. Появление сильного сигнала, содержащего преимущественно более высокие частоты, вызывает реакцию системы: положительные полуволны сигнала с микрофона вызывают открытие транзисторов VT1 и VT3.

Благодаря наличию буферного транзистора VT2, после хлопка на резисторе R8, а значит, и на тактовом входе 14 микросхемы 4017 возникает положительный импульс. Он вызывает изменение состояния счетчика, который переключает свечения светодиода с зеленого на красный цвет, а так же через транзистор VT4 включается реле.

Следует обратить внимание, что в данной схеме применен бестрансформаторный блок питания, то есть не имеющий гальванической развязки от сети 220В. Поэтому налаживание и ввод в эксплуатацию выключателя следует соблюдать предельную осторожность.

Последовательный резистор R11 предназначен для защиты выпрямительного моста B1 в случае, если схема подключается к сети в момент, когда амплитудное значение напряжения превысит 300В.

Без резистора R11, через диоды выпрямительного моста и не заряженные конденсаторы C5, C6 на короткое время может протекать очень большой ток, ограниченный лишь сопротивлением соединений. Резистор R11 ограничивает этот импульс до безопасного значения и защищает остальные электронные компоненты от повреждений.

Для подключения схемы к электрической сети используются всего два разъема. К разъему IN, необходимо подать напряжение от сети (фазировка не имеет значения).

После хлопка и, следовательно, замыкания контактов реле на разъеме OUT появляется напряжение 220В, поэтому к этому разъему следует подключить управляемую нагрузку, например лампу.

Все устройство собрано на двухсторонней печатной плате. Низковольтная часть элементов – SMD. После сборки нужно очень тщательно проверить, все ли элементы установлены правильно, не возникло ли короткое замыкание при пайке. Ошибка может привести к повреждению элементов. Как правило, безошибочно собранная схема из исправных элементов начинает работать сразу.

(289,1 Kb, скачано: 1 274)

Управлять освещением можно не только при помощи классических выключателей, но и используя специальные модули, которые позволяют дистанционно включать или выключать свет. Хлопковый выключатель света относится именно к таким устройствам, его можно купить в любом электрическом магазине и установить своими руками.

Принцип работы

Этот акустический выключатель работает на специальном микроконтроллере, который позволяет отключать свет по хлопку в ладоши. Конечно, такой управляющий прибор можно использовать не только для контроля лампы, но и многих других электрических устройств: вентиляторов, кондиционеров, трансформаторов.

Фото – хлопковая модель ЭВ-01Л

Простейший звуковой выключатель состоит из электронного микрофона, в котором установлен предусилитель. Благодаря этой детали, любой звук, который поступает в устройство, в несколько раз усиливается, за счет чего чувствительным элементом воспринимаются даже самые незначительные хлопки. Работа самого усилителя дополнительно контролируется при помощи транзисторов VT1 и VT2. Схема регулируется двумя резисторами R2, для выравнивания сигнала установлены выпрямляющие диоды VD1 и VD2.

Фото – схема

Когда звучит хлопок, сигнал проходит через микрофон и усиливается, после он преобразовывается в электрический импульс. Этот импульс выравнивается за счет выпрямляющих диодов. Звук, по которому загорается свет, контролируется резистором, т. е., если звучание хлопка не превышает предустановленный показатель, то лампочка или другой прибор, подключенный к выключателю, не включится. После выравнивания сигнала на конденсаторе (на схеме обозначен С8) увеличивается напряжение, далее открывается транзисторный ключ VT3.

Отключение и включение света производится за счет поочередной разрядки и зарядки конденсаторов. После полного цикла работы по повторному хлопку резистор и конденсатор С10 разрядится в течение 4 секунд, прибор перейдет в выключенное состояние.

Установка устройства

Собрать простой акустический выключатель по хлопку можно своими руками, он состоит из следующих деталей:

1. Резисторы;
2. Конденсатор С12;
3. Диодный мост (скажем, VD7-VD10);
4. Транзисторы.

Обратите внимание, что конденсаторы должны быть не мене, чем на 40 Вольт. Но не всем нравится самостоятельно складывать электронные приборы, поэтому будет проще купить хлопковый звуковой выключатель в магазине. Там можно подобрать модель под любые потребности и возможности.

Фото – собранный хлопковый контроллер

Установка хлопкового регулятора производится по классической схеме, в которой он используется вместе обычного одноклавишного или двухклавишного. У каждого отдельного устройства индивидуальная схема подключения, но принципиально они все очень похожи. Если вкратце, то нужно в сети подключить одноклавишную модель так, чтобы он питал хлопковый. Как это сделать:

1. Стандартная схема работы выключателя и лампы имеет следующий вид: от щитка через распределительную коробку подводится питание к стандартному выключателю. Нейтраль от щитка ведется к лампе (или нескольким лампам). Лампы параллельно подключаются к отключающему устройству;
2. Вам нужно разорвать цепь питания, которая идет на клавишный выключатель и установить её на акустический. Сделать это очень просто. Главным достоинством работы такого прибора является его малая размерность. Штробить стену не потребуется, т. к. преимущественно такой контроллер устанавливается на корпус светильника;
3. Стандартно у выключателя две пары проводов: белые и черные. Белые отводятся на питание, черные на нагрузку. К примеру, белые соединяются с фазовым и нейтральным кабелями от щитка, а черные – от ламп;
4. Соединять отдельные шнуры можно специальными клеммами или простой обмоткой. Паять места креплений не рекомендуется;
5. После этого нужно включить обычный клавишный выключатель и проверить работу системы. Если понадобится полностью убрать его из системы, то переустановите провода питания так, чтобы они подводились к хлопковой модели напрямую.

Фото – расположение элементов

Очень удобно то, что можно подключить один выключатель для нескольких ламп, он будет контролировать отдельные группы приборов. После установки обязательно установите регулятор громкости на нужный уровень, иначе свет будет загораться по малейшему хлопку или напротив, не включиться даже от сильного стука. Чаще всего регулятор представляет собой небольшой поворотный рычаг, который нужно докрутить до необходимого уровня.

Видео: особенности устройства хлопковых выключателей

Обзор цен

Купить хлопковый выключатель можно в любом городе, цена устройства зависит от марки и его характеристики. Хорошие отзывы про Экосвет, PIC (плата 12F683), Claps и Qusun. Рассмотрим стоимость модели Экосвет- Х-200-Л.