Схема блока управления освещениемМногие покидая помещение забывают отключить свет в туалете, ванной или прихожей. А если и не забывают, то выключатель в этих местах может быстро сломаться от частой механической нагрузки. Все это косвенно наводит на мысль о необходимости монтажа блока автоматического управления освещением, например, таких радиолюбительских разработок, которые описаны в этой статье. Предлагаемые схемы блоков автоматически управляют освещением, а органом управления в них является дверь в системе герконового датчика.
Схема состоит из герконового датчика, формирователь импульсов D1.1-D1.2, счетчика на микросхеме D2, ключа на полевом транзисторе, и блоке питания. Геркон требуется установить так, что бы при открытой или закрытой двери его контакты были разомкнуты, и замыкались только в момент открывания двери на угол 10-15 градусов. Таким образом, в процессе перемещения двери в сторону открытия или закрытия, осуществляется генерация одного импульса. Формирователь импульсов на D1.1-D1.2 необходим для подавления дребезга контактов герконового датчика. При подаче питания емкость С2 формирует перепад напряжения нулевого логического уровня на входе D1.3, на его выходе появляется положительный импульс длительностью равной постоянной времени компонентов R2-C2. Этот импульс следует на вход «R» микросхемы счетчика и сбрасывает его в нулевое состояние. На всех выходах счетчика после этого формируются логические нули, поэтому полупроводниковые диоды VD2-VD4 заперты и напряжение на затворе полевого транзистора отсутствует. Полевик заперт полем и лампа выключена. Это нулевое (стартовое) состояние схемы. Для того чтобы попасть в помещение стандартным способом потребуется открыть дверь. При этом контакты геркона замкнутся кратковременно и генерируется первый импульс, проходящий через формирователь на счетный вход D2. Счетчик увеличивает состояние на единицу и на его втором выводе устанавливается уровень логической единицы. Диод VD2 отпирается и через него следует отпирающее напряжение на затвор. Полевой транзистор открывается и включает осветительную лампу. Войдя в помещение дверь обычно закрывают за собой. Она движется в обратном направлении и геркон кратковременно срабатывает вновь. Формируется второй импульс. Он через схемау формирователя следует на счетный вход D2, и счетчик меняет свое состояние на одну единицу. На втором выводе счетчика -ноль, а на четвертом - единица. Диод VD2 закрывается, но открывается VD3, и теперь через него на затвор транзистора проходит открывающее напряжение. Это совсем не влияет на лампу, так как полевик остается открытым. При выходе из помещения дверь опять, проходит через точку срабатывания датчика. Формирователь генерирует третий импульс, поступающий на счетный вход. Счетчик переключается в следующее состояни, на его седьмом выводе появляется - единица. VD3 закрывается, но открывается диод VD4 и транзистор останется в открытом состоянии, лампа опять горит. Покинув помещение, закрываем дверь за собой. Магнит опять проходит рядом с герконом. Контакты его кратковременно замыкаются и формирователь формирует следующий импульс. Счетчик переключается в следующее состояние и на его ранее упомянутых выводах - нули. Все диоды заперты, транзистор закрывается и лампочка тухнет. В то же время, логическая единица с 10 вывода счетчика следует на вход инвертора D1.4. На его выходе устанавливается логический ноль, который следует на вывод 9 элемента D1.3. На его выходе появляется высокий логический уровень и счетчик обнуляется, так же, как и в случае подачи питания. Цикл работы окончен, лампа отключена, а схема переключилась в стартовое состояние. Теперь подробнее об отдельных моментах. Цепь R2-C2 необходима для сброса схемы в исходное состояние после подачи напряжения. Параметры этих компонентов не критичны и могут отличаться от указанных на рисунке выше. Цепь R1-C1 работает при формирователе импульса. Её параметры могут также существенно отличаться от указанных. Сопротивления R3, R5 и диоды VD5 и VD6 составляют схему зарядки-разрядки емкости затвора полевика. Сопротивление R3 снимает нагрузку выхода счетчика на зарядный ток затвора. Без него токовый импульс затвора может сбивать счетчик. Сопротивление R5 служит для разряда емкости затвора. Диоды VD5 и VD6 ограничивают токовые выбросы на затворе полевика при его коммутации.
Работает блок управления освещением следующим образом: открываем дверь, и геркон размыкает цепь (магнитная часть закреплена на двери, а герконная, на дверном косяке. Это приводит к включению освещения. После запирания двери контакты геркона опять замыкаются, и запускается таймер. Таймер входящий в блок управления держит освещение включенным около пяти минут. За десять секунд до отключения света схема блока управления однократно мигнет. Если на него не отреагировать, то еще через десять секунд свет отключится, а если требуется чтобы свет горел дальше, - включите стандартный механический выключатель .SD1 - герконовый датчик. Когда дверь заперта его контакты замкнуты. В исходном состоянии D2 находится в положении «8704», т.е, логические единицы сформированы на выводах 14 и 3. При этом на выходе D2.3 - ноль, и VT1 заперт. Светильник отключен. А на выходе D1.4 - единица, и мультивибратор собранный на D1.1-D1.2 заблокирован. В момент открытия двери. Контакты SD1 размыкаются, счетчик обнуляется. Как только это случится, на выходе D1.3 устанавливается логическая единица. Полевой транзистор VT1, работающий в роли ключа, открывается и включает свет. На выходе D1.4 ноль, и мультивибратор D1.1-D1.2 генерирует импульсы частотой следования 28 Гц. Через 290 секунд на третьем выводе D2 устанавливается логическая единица. Цепочка из компонентов C2-R3 формирует импульс длительностью 0,5 секунды, который следует на вход D1.3 и на все время действия импульса на выходе этого элемента устанавливается нуль. VT1 закрывается, и открывается опять, т.е, мигнув светильником. Это говорит о том, что пятиминутный интервал почти завершился и через 10 секунд свет будет отключен окончательно. Если таймер не был перезапущен тумблером S1, то через 10 секунд на 14 выводе элемента D2 будет единица. Диоды VD1 и VD2 запираются и через резистор R4 следуют на вывод 12 элемента D1.3 высокий уровень. На выходе D1.3 логический ноль, запирающий транзистор VT1, и выключающий свет. А логическая единица с выхода элемента D2.4 блокирует мультивибратор. Механический выключатель S2 необходим для включения светильника в обход таймера. Емкость С2 устанавливает счетчик в нуль при включении и подавляет влияние наводок от геркона. Выходной ключ собран на мощном ключевом транзисторе, поэтому напряжение на лампу идет после выпрямительного моста VD4-VD7. Сопротивление R7 исключает влияние большой емкости затвора на выход элемента КМОП. Большинство деталей расположено на печатной плате, рисунок которой чуть выше. |
|