Wenn Sie nachts oder früh morgens aufwachen, möchten Sie normalerweise die aktuelle Zeit herausfinden, um die verbleibende Zeit vor dem Aufstieg abzuschätzen. Der Raum ist dunkel und Sie möchten nicht aufstehen, um das Licht einzuschalten. Um diese Aufgabe zu erleichtern, ist das vorgeschlagene Gerät vorgesehen. Es ist eine Nachtlampe mit autonomer Stromversorgung (Batterie oder Batterie) und LEDs als Lichtquelle.
Das Nachtlicht wird durch ein akustisches Signal (Geräusch, Klopfen, Klicken, Wort, Klatschen in die Handfläche) eingeschaltet und nach 8 ... 10 Sekunden ausgeschaltet. Wenn sich das Signal wiederholt, wiederholt sich der Zyklus.
Das Gerät befindet sich in einem kleinen Gehäuse, das über der Wanduhr installiert ist. Beim Einschalten durch ein akustisches Signal leuchten die LEDs das Zifferblatt und den Raum im Nachtmodus. Aufgrund der Tatsache, dass das Gerät autonom ist, kann es an jedem geeigneten Ort aufgestellt werden, was die Anwendungsmöglichkeiten erweitert.
Ein Merkmal dieses Geräts ist, dass es neben dem akustischen Relais auch ein Fotorelais zur Steuerung der Beleuchtungs-LEDs verwendet. Bei normaler Beleuchtung des Raums mit natürlichem oder künstlichem Licht lässt das Fotorelais die unbrauchbaren LEDs nicht an, was den Stromverbrauch der Batterie erheblich spart. Darüber hinaus überschreitet die Stromaufnahme des Geräts 1,0 ... 1,3 mA nicht.
Das Nachtlicht schaltet sich bei Einbruch der Dunkelheit automatisch ein, wenn der Widerstand des Fotowiderstands zunimmt. Bei unzureichender Beleuchtung im Raum aktiviert das Fotorelais ein akustisches Relais, das die Hintergrundbeleuchtung für etwa 10 Sekunden einschaltet, wenn der Ton den eingestellten Pegel überschreitet. Das Zifferblatt und die Uhrzeiger beleuchten zwei LEDs, die bei einem Verbrauchsstrom von ca. 15 mA eine sehr hohe Helligkeit aufweisen. Die Stromaufnahme des Gerätes im Beleuchtungsmodus überschreitet 30 mA nicht.
Die Nachtlampenschaltung bietet die Möglichkeit der Regelung über einen weiten Empfindlichkeitsbereich des Fotorelais (R2) und des akustischen Relais (R9). Um das Fotorelais bei Bedarf zu deaktivieren, muss der Widerstand R2 auf die minimale Position eingestellt werden.
In dieser Schaltung wird der FSD-1-Fotowiderstand als R1-Photosensor verwendet. In der Rolle eines solchen Sensors kann ein anderer Fotowiderstand der inländischen oder ausländischen Produktion verwendet werden. Der genaue Wert des Widerstands des Fotowiderstands ist nicht so wichtig, da der Widerstand R2 die Einstellung seiner Empfindlichkeit ermöglicht.
Der Sensor des akustischen Relais ist ein Elektretmikrofon mit eingebautem Verstärker.
Die Nachtlampenschaltung besteht aus zwei gängigen wirtschaftlichen Mikroschaltungen - dem Zweikanal-Operationsverstärker LM358 und dem Logikchip K176LE5 mit 4 2OR-NOT-Elementen.
Der obere Teil der dargestellten Schaltung erfüllt die Funktion eines Fotorelais.
Der Fotowiderstand bildet zusammen mit dem Widerstand R2 einen Spannungsteiler. Wenn sich die Beleuchtung ändert, ändert sich der Widerstand des Fotowiderstands und die Spannung am Eingang 3 von DA1.1 OA LM358. Die Differenz der Signale an den Eingängen des Operationsverstärkers wird verstärkt und dem DD1-Chip zugeführt.
Die Elemente DD1.1 und DD1.2 bilden einen Schmidt-Trigger, der ein klares Umschalten des Zustands ermöglicht und verhindert, dass der Lichtkreis in natürlichem Licht nahe der Schwelle wechselt. Infolgedessen erscheint am Ausgang des Fotorelais ein Steuersignal. Wenn der Fotowiderstand R1 beleuchtet wird, ist der Ausgang 4 von DD1.2 log.1 und bei unzureichender Beleuchtung ein Protokoll. 0.
Der untere Teil der Schaltung wirkt als akustisches Relais.
Das Tonsignal wird vom Mikrofon MK wahrgenommen. Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, wird das Mikrofon mit dem Vorverstärker am Transistor VT1 und weiter mit dem Mikrofonverstärker am Operationsverstärker LM358 verbunden. Das verstärkte Kurzzeitschallsignal vom Operationsverstärker wird einem Single-Shot zugeführt, der auf den Logikelementen DD1.3 und DD1.4 aufgebaut ist und einen einzelnen Impuls erzeugt, der etwa 10 Sekunden dauert. Die Impulsdauer kann durch Auswahl der entsprechenden Werte für Widerstand R17 und Kondensator C5 geändert werden.
Das Starten und Stoppen des Einzelbildbetriebs erfolgt durch das Steuersignal vom Ausgang 4 des DD1.2-Fotorelais.
Das resultierende Signal vom Ausgang 10 des DD1.4-Einzelvibrators wird dem Transistor VT2 zugeführt, wodurch der Einbau von LEDs sichergestellt wird.
1. Wir wählen aus dem verfügbaren oder kaufenden Zubehör.
2. Wir platzieren und installieren die Teile gemäß Diagramm auf der Leiterplatte. Wir montieren, überprüfen und debuggen den Betrieb des akustischen Relais zusammen mit dem Ausgangstransistor und den LEDs als Indikator für den Betrieb des Geräts.
Um den Betrieb und das Debuggen der Modi dieses Geräts zu überprüfen, verbinden wir die Schlussfolgerungen 8 und 9 von D1.4. Stellen Sie den Mikrofonmodus ein. Mit R8 stellen wir den Strom durch das Mikrofon auf ungefähr 200 Mikrometer ein und die Spannung daran beträgt 1,6 Volt. Mit R14 stellen wir die Referenzspannung am Eingang 5 von DA1.2 auf ca. 1,5 Volt ein. Wenn ein akustisches Signal erscheint, sollten die LEDs aufleuchten. Schließen Sie das Gerät an eine Netzwerkstromquelle an, um Batterie zu sparen.
3. Montieren Sie den Fotorelaisstromkreis. Mit R2 wird die Empfindlichkeit des Fotorelais angepasst. Der Widerstand R4 stellt die Referenzspannung am Eingang 2 von DA1.1 des Operationsverstärkers LM358 ein. Um den Zustand des Logikelements der Mikroschaltung zu überprüfen, ist es beim Debuggen des Betriebs des Geräts zweckmäßig, eine zusätzliche Kette - 1k Widerstand und eine LED (auf dem Foto rechts) anzubringen.
4. Wir überprüfen den Betrieb des gesamten Geräts. Schließen Sie die Klemmen 8 DD1.4 und 4 DD1.2 an. Überprüfen Sie den Betrieb mit offenem und geschlossenem Fotowiderstand.
5. Wir schließen die Stromquelle an, mit der das Gerät arbeiten wird. Überprüfen Sie den Betrieb des Geräts.
Da geplant ist, eine Nachtlampe mit einem Li-Ion-Akku für ein Mobiltelefon mit einer Spannung von 3,7 Volt zu betreiben, wurde ein einfacher und wirtschaftlicher DC / DC-Aufwärtswandler von 4 auf 7 Volt hergestellt, um die Spannungen zu koordinieren.
6. Wir wählen das passende Gehäuse für das Gerät aus. Auf dem Hof wurde eine Plastikbox gefunden, in der alle Nachtlichtkomponenten untergebracht sind. Entsprechend den Innenabmessungen des Kastenkastens wird aus der Universalplatine eine Montageplatte (63x122 mm) ausgeschnitten.
7. Details der debuggten Schaltung von der Leiterplatte sind mit der Arbeitsplatine verlötet. Dadurch bleiben freie Felder für die Platzierung von LEDs, eines Mikrofons und einer Batterie.
8. Unter den Batterieklemmen in der Platine sind zwei Schlitze markiert und eingeschnitten, in die die L-förmigen Messingkontakte eingeklebt sind.
9. In der Nut an der Außenseite des Gehäuses ist ein Fotowiderstand installiert. Das Mikrofon und die LEDs sind an ihren Stellen installiert.
10. Wir montieren und testen die gesamte Struktur.
11. Zusätzlich installieren wir eine Textolithabschirmung im Gerät, um die Platinenkontakte zu schützen, einen Schiebeschalter und Aluminiumhaken für die Installation der Nachtlampe an der Uhr.
12. Stellen Sie das Nachtlicht in die Arbeitsposition ...
... und sag das Zauberwort (deiner Wahl).
Nach dem Einstellen der Empfindlichkeitsgrenze wird die Hintergrundbeleuchtung nur in einem nicht beleuchteten Raum eingeschaltet.
Der vorgeschlagene akustische Schalter benötigt keine externe Stromquelle, ist aus gemeinsamen Teilen zusammengesetzt, hat eine einfache Schaltung und eine gute Empfindlichkeit (reagiert auf ein Signal im Raum).
Dieses Design der Nachtlampe für die Vielseitigkeit der Verwendung ist im Gehäuse gemacht. Die Schaltung kann aber auch auf der Rückseite der Wanduhr montiert werden, während die Details des Nachtlichts erst sichtbar werden, wenn es eingeschaltet wird.
Diese Schaltung wurde in der Praxis getestet und arbeitet stabil mit einer Versorgungsspannung von 6 bis 9 Volt, sodass die Auswahl einer Stromquelle nicht schwierig ist. Sie können "Crona" oder andere Batterien und wiederaufladbare Batterien verwenden. Wenn Sie das Gerät über das Netzwerk mit Strom versorgen müssen, gibt es im Internet viele Schemata für Netzteile mit unterschiedlichen Designs und Komplexitäten.
Dieser Schalter kann nicht nur als Nachtlampe verwendet werden, sondern auch zum Ein- und Ausschalten (z. B. Klatschen oder Sprache) anderer elektrischer Geräte, einschließlich leistungsstärkerer Geräte (Einschalten der Gegensprechanlage, Stehlampe, Schreibtischlampe oder Beleuchtung im Flur, Sicherheitssystem usw.). .d.). Alles hängt vom Design des Netzteils und einem einfachen Aktuator ab, der dem Ausgang dieser Schaltung hinzugefügt wird.
Der K176LE5-Chip kann durch den K561LE5 ersetzt werden. Widerstände und Kondensatoren können beliebig klein sein. Anstelle des angegebenen Fotowiderstands können Sie auch andere verwenden, deren Eigenschaften ähnlich sind. Die LED kann durch eine LED mit hoher Lichtleistung ersetzt werden. Die Leistungsbatterie kann aus galvanischen Zellen oder kleinen in Reihe geschalteten Batterien bestehen.
Das schematische Diagramm des Nachtlichts ist recht einfach und muss nach der korrekten Montage nicht mehr konfiguriert werden.
Um ein falsches Auslösen des Nachtlichts zu verhindern, muss der Fotowiderstand vor dem Licht der eingeschalteten LEDs geschützt werden. Wenn Licht auf den Fotowiderstand trifft, erlöschen die LEDs sofort. Um sicherzustellen, dass das Nachtlicht unter realen Bedingungen funktioniert, ist es ratsam, den Fotosensor auf das Fenster zu richten - die natürliche Lichtquelle.