Robot devresi için ses sensörü. Aydınlatma için akustik sensörler paradan tasarruf etmenizi sağlayan bir teknoloji mucizesidir. Elektret mikrofonu okumak için taslak

13.10.2023

Gürültü seviyelerini izlemek veya patlama, çarpma veya ıslık sesi gibi yüksek sesli sinyalleri tespit etmek için kullanılır.

Yönetim Kurulu elemanları

Mikrofon ve modül elektroniği

Mikrofon ses titreşimlerini elektrik akımı titreşimlerine dönüştürür. Bu sinyal doğrudan Arduino gibi bir mikro denetleyicinin analog girişlerine bağlanırsa sonuç büyük olasılıkla tatmin edici olmayacaktır. Mikrofondan gelen sinyal öncelikle güçlendirilmeli, negatif yarım dalga kaldırılmalı ve sinyal yumuşatılmalıdır. Tüm bu işlemler modülün elektronik kablolaması tarafından gerçekleştirilir.

Neden herhangi bir mikrofon alamıyoruz? Bunun birkaç nedeni var.

Öncelikle mikrofondan gelen sinyal çok zayıf. Öyle ki bir Arduino analog girişine bağlarsak analogRead her zaman 0 değerini döndürecektir. Kullanmadan önce mikrofondan gelen sinyal güçlendirilmelidir.

İkinci olarak, güçlendirilmiş bir ses sinyali bile her zaman salınım halindedir. Bu nedenle mikrofon okumaları, mikrodenetleyici tarafından voltajın ölçüldüğü ana büyük ölçüde bağlıdır. En gürültülü patlamada bile analogRead 0 değerini döndürebilir.

Gördüğünüz gibi maksimum genlik değerlerinin ölçülmesi bile ses seviyesi hakkında net bilgi sağlamayacaktır. Bu bilgiyi elde etmek için mümkün olduğunca sık ölçüm yapmanız ve bu verileri matematiksel işleme tabi tutmanız gerekir. Ses yüksekliğinin sayısal özelliği, ses dalgası grafiğinin altındaki alandır. Bu tam olarak mikrofonun elektronik devresinin "önem verdiği" şeydir.

Hassasiyet ayar potansiyometresi

Potansiyometre mikrofon sinyal amplifikatörünün kazancını ayarlar. Cihazınızın donanım yazılımını değiştirmeden tetikleme koşullarını değiştirmeniz gerekiyorsa yararlı olabilir. Modülün hassasiyeti ne kadar yüksek olursa, sensörün faydalı sinyalindeki parazit oranı da o kadar yüksek olur. Potansiyometre orta konumdayken modülle çalışmaya başlamanızı öneririz. Bu durumda modülün hassasiyetinin herhangi bir yöne değiştirilmesi kolay olacaktır.

Üç telli bir döngüyü bağlamak için kontaklar

Modül, kontrol elektroniğine iki adet üç telli devre ile bağlanır.

Üç telli döngü kontaklarının amacı:

Güç (V) - kırmızı kablo. 3 ila 5 V arasında bir voltajla beslenmelidir.

Toprak (G) - siyah tel. Mikrodenetleyici topraklamasına bağlanmalıdır.

Gürültü sensörü sinyali (E) - sarı kablo. Bu sayede gürültü seviyesi sensöründen gelen sinyal mikrodenetleyici tarafından okunur.

S pininden gelen ikinci döngü analog mikrofon sinyalini alır.

Video incelemesi

Kullanım örneği

Gürültü sensöründen ve mikrofondan gelen okumaları bilgisayar ekranında görüntüleyeceğiz. Arduino'yu kontrol mikrodenetleyicisi olarak ele alalım.

soundLoudnessSensor.ino #define SOUND_PIN A5 #define NOISE_PIN A4 void setup() ( // Seri port monitörünü aç Seri.begin(9600); ) geçersiz döngü() ( // mikrofon okumalarını oku int soundValue = analogRead(SOUND_PIN) ; // gürültü seviyesi okumalarını oku int gürültüValue = analogRead(NOISE_PIN) ; Seri.print(soundValue); Seri.print(" \t\t") ); Serial.println(noiseValue) ; )

Açıklanan tasarımı kullanarak başka bir odada veya binada bulunan mekanizmanın çalışıp çalışmadığını belirleyebilirsiniz. Operasyonla ilgili bilgi, mekanizmanın kendisinin titreşimidir. Tasarım oldukça basittir ve minimum parça içerir.

Otomasyon sistemlerinde genellikle bir cihazın veya mekanizmanın durumunu basitçe "açık - kapalı" veya "çalışıyor - çalışmıyor" düzeyinde belirlemek gerekir. Oldukça gerçek ve net bir örnek, mini kazan dairesindeki bir pompadır.

Kontrol cihazı (kontrolör) ile kazanın kendisi bir odaya, ısıtma sisteminde basınç oluşturan pompa ise başka bir odaya yerleştirilebilir. Ve sadece farklı odalarda değil, genel olarak komşu binalarda.

Kontrol cihazına pompanın açık ve çalıştığını nasıl söyleyebilirsiniz? Elbette daha basit sistemlerde operatörün dikkatini çekmek için bir kontrol cihazı değil, basit ve ucuz bir alarm kullanılabilir.

Bunu yapmanın birkaç yolu var. Örneğin, bir pompayı çalıştıran marş motorunun ek kontağını kullanmak: kontak kapalıdır, dolayısıyla pompa çalışır. Her ne kadar bazı nedenlerden dolayı işe yaramayabilir. Ek olarak, marş motorunun her zaman kullanılmayan bir kontağı yoktur. Bu da bu planın bir başka dezavantajıdır.

Bu yönteme ek olarak bir akım sensörü kullanarak pompanın çalışmasıyla ilgili sinyal alabilirsiniz. Böyle bir sinyal, cihazın bir bütün olarak çalışmasını yukarıda bahsedilen temastan daha objektif olarak yansıtacaktır. Bu yöntemin dezavantajı elektrikli tahrik devresine müdahale etmesidir.

Devrelerine müdahale etmeden kurulumun çalışmasını nasıl kontrol edebilirsiniz? Bahsedilen pompanın çalışma sırasında gürültü ve titreşim yarattığını hatırlarsanız oldukça basit çıkıyor. Diğer birçok cihaz aynı özelliklere sahiptir: elektromıknatıslar, güçlü transformatörler, bir elektrikli sürücünün basit mekanik parçaları. Aşağıda açıklanan mekanizma çalışma sensörünün çalışması bu “zararlı” özelliklere dayanmaktadır. Bu tür sensörler ayrıca içten yanmalı motor veya dizel motorla donatılmış bir cihazın durumunu da izleyebilir.

Sensör titreşimi gürültüden daha fazla kullanır, bu nedenle onu kurarken mekanizmada titreşimin sensörü tetiklemek için yeterli olduğu bir yer bulmalısınız. Aynı zamanda sensörün takıldığı yerde sıcaklığın yükselmesi de istenmez. Sensörün şematik diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1. Mekanizma çalışma sensörünün şeması (şemayı büyütmek için resme tıklayın).

Devre oldukça basittir ve yalnızca 3 transistör içerir. Çalışma prensibi, teyp kayıt cihazlarındaki otostop devresinin çalışmasına çok benzer: manyetik bant hareket sensöründen darbeler gelirken, mekanizmayı durduracak bir sinyal üretilmez. Bant sıkıştı veya bitti - mekanizma durdu.

Bizim durumumuzda titreşim sensörü, sinyali C2 kapasitörü aracılığıyla transistör VT1 üzerinde yapılan bir amplifikatöre beslenen bir elektret mikrofonu M1'dir. C3 kondansatörü aracılığıyla, güçlendirilmiş sinyalin alternatif bileşeni, voltaj çiftleyici devresine göre yapılmış bir doğrultucuya beslenir. Düzeltilmiş voltaj, C4 kapasitörünü şarj eder, böylece transistör VT2 açık olacaktır (kollektördeki düşük voltaj seviyesi). Bu düşük seviye, transistör VT3'ü kapalı tutar, dolayısıyla P1 rölesi kapatılır ve kontrol cihazına veya alarma alarm sinyali gönderilmez. Transistör VT3'ün vericisine bir diyot VD4 takılmıştır. Bu, transistörün daha güvenilir şekilde kapanmasını sağlayan seviye kelepçesi olarak adlandırılır.

Mekanizma durursa titreşimler de durur ve mikrofonun algılayabileceği hiçbir şey kalmaz. Bu nedenle, transistör VT1'in toplayıcısındaki darbeler durur ve kapasitör C4 boşalır. Bu nedenle, transistör VT2 kapanır ve VT3 açılır ve kontakları kontrolöre acil durum hakkında bilgi veren P1 rölesini açar.

Cihazın kurulumu

Cihazın kurulumu kolaydır. Öncelikle transistör VT1'in toplayıcısındaki R2 direncini kullanarak voltajı besleme voltajının yaklaşık yarısına ayarlamalısınız. Bu durumda transistör VT1 doğrusal modda çalışacaktır, yani. sinyal yükseltici olarak

Kurulumun ikinci aşaması, değişken direnç R4 kullanılarak tüm sensörün hassasiyet seviyesinin bir bütün olarak ayarlanmasıdır. Bunu yapmak için motorunu şemaya göre en alt konuma getirin. Bu, sensörün minimum hassasiyetidir; bu durumda röle açılacaktır. Daha sonra mikrofonu takılacağı yere yerleştirerek röleyi kapatmak için trim direncini R4 döndürün. Mekanizma kapatıldığında rölenin tekrar açılması gerekir.

Ayrıntılar ve tasarım

Sensörün birkaç kopyasını üretmeyi düşünüyorsanız, devreyi baskılı devre kartı üzerine monte etmek en iyisidir. Bunu yapmanın en kolay yolu lazer ütüleme teknolojisini kullanmaktır. Yalnızca bir kopya gerekiyorsa, kurulumu asarak birleştirmek oldukça kabul edilebilir. Birleştirilmiş tahta, sabitleme elemanları ile plastik bir kasaya yerleştirilmelidir.

Transistörler VT1, VT2 herhangi bir harf indeksli KT3102 ile, KT503 ise KT815 veya KT972 ile değiştirilebilir. Tüm diyotlar herhangi bir yüksek frekanslı düşük güçlü diyotla değiştirilebilir, örneğin KD521, KD503.

Tüm dirençler MLT-0.25 tipi veya ithaldir. Çalışma voltajı en az 25V olan ithal elektrolitik kapasitörleri satın almak da daha kolaydır.

P1 rölesi olarak, 12V çalışma voltajına sahip, muhtemelen ithal edilmiş herhangi bir küçük boyutlu rölenin kullanılmasına izin verilir. Cihaza, örneğin bir Çin ağ bağdaştırıcısı gibi düşük güçlü bir kaynaktan güç verilebilir.

Kendi güç kaynağınızı yaparken, ikincil sargı voltajı yaklaşık 15 V olan, gücü 5 W'tan fazla olmayan bir transformatöre ihtiyacınız olacaktır.Böyle bir kaynağı monte etmenin en kolay yolu, 7812 entegre dengeleyiciye dayanmaktadır. Devreyi bulmak oldukça kolaydır, bu nedenle açıklaması burada verilmemiştir.

Bugün ses sensörü modülüyle nasıl çalışacağımızı bulacağız, yani alkış sensörü KY-037. Bu tür sensörler genellikle güvenlik sistemlerinde belirli bir gürültü eşiğinin aşıldığını tespit etmek için kullanılır (kilit tıklamalarının, ayak seslerinin, motor seslerinin vb. algılanması). KY-037 ses sensörü modülü aynı zamanda örneğin el çırpmaya tepki veren aydınlatmanın otomatik olarak kontrol edilmesi için de sıklıkla kullanılır.

Kartta sensörün kendisini bir mikrofon ve ses eşiğinin aşıldığı anı belirleyen bir karşılaştırıcı çip şeklinde görüyoruz. Ve tam da bu anın hassasiyeti (hacim eşiği), karşılaştırıcının yanına monte edilen değişken bir direnç (potansiyometre) kullanılarak ayarlanır. Ses eşiği aşılırsa çıkış D0 yüksek seviyeli bir sinyal görünecektir.

Önce bağlanalım ses sensörü KY-037 Arduino panosuna. Örneğin Arduino Nano geliştirme kartını ele alalım.

Toplu iğne G KY-037 ses sensörü modülünü çıkışa bağlayın GND Arduino panoları. Toplu iğne + ses sensörünü çıkışa bağlayın 5V Arduino panoları. Çözüm D0 sensör, dijital çıkışa bağlanın D5 Arduino panoları.

KY-037 ses sensörünün kurulumu.

Arduino Nano kartını bilgisayara bağlıyoruz. Alkış sensörü modülünde KY-037 güç göstergesi hemen yanmalıdır L1. Önce bir tornavida alıp kesme direncini sıkmanız, böylece sensörün hassasiyetini ayarlamanız gerekir. Sensör tepki göstergesi de hassasiyeti ayarlamamıza yardımcı olacak L2. Eğer gösterge L2 modül açıldığında o da yanar, göstergenin söndüğü noktaya ulaşana kadar kesme direncini saat yönünün tersine çevirin. Eğer gösterge L2 modül açıldığında kapalı durumdadır, yani tam tersine, gösterge yanmaya başlayana kadar kesme direncini saat yönünde çeviriyoruz. Sonuç olarak, ayar direncini bir yönde veya diğer yönde hafifçe çevirerek göstergenin sönme veya yanma eğiliminde olduğu bu yerde, göstergeyi saat yönünün tersine biraz çevirmemiz gerekir, böylece gösterge L2 söndü ama ellerinizi çırptığınızda yanmaya çalıştı.

Arduino IDE programını açın, yeni bir dosya oluşturun ve içine dijital sinyalin çıkıştan nasıl geldiğini gösterecek kodu ekleyin. D0 bir kesme direnci kullanılarak ayarlanan gürültü eşiğinin aşıldığı durumlarda.

sabit int sensörD0 = 5; // Sensörün D0 pininin bağlı olduğu Arduino pini void setup () // Ayarlar ( Serial.begin (9600); // SerialPort'un başlatılması ) void loop () // Ana program döngüsü ( int sensörValue = digitalRead(sensorD0) ); // sensörden sinyal alırız if (sensorValue == true) // Eğer yüksek seviyeli bir sinyal geldiyse Serial.println(sensorValue); // Terminale dijital bir değer çıktısı verir)

Bu taslağı yükleyin ve menüye gidin "Araçlar" - "Bağlantı Noktası Monitörü". Bağlantı noktası izleme penceresi boş olacaktır, ancak ellerimizi çırptığımız anda pencerede ses sensörü modülünün D0 pininde yüksek seviyeli bir sinyalin varlığını gösteren birer tane görünecektir.

Herşey yolunda. Sensörü yapılandırdık ve Arduino'muzun sinyali mükemmel bir şekilde aldığından emin olduk.

Işığı bir alkışla açıyoruz ve bir zamanlayıcı kullanarak otomatik olarak kapatıyoruz.

Nasıl kurulacağını buldum ses sensörü KY-037 ve ayarlanan ses eşiği aşıldığında nasıl tepki vereceği. Şimdi devremize normal bir LED ekleyelim ve gürültü algılandığında LED'i yakacak ve bir süre sonra söndürecek basit bir kod yazalım.

LED'i pime bağlayın D2 Arduino panoları. Herhangi bir direnci toprağa koymayı unutmayın ( GND) NEDEN OLMUŞ. Ve bir sonraki taslağı yükleyin.

sabit int sensörD0 = 5; // Sensörün D0 çıkışının bağlı olduğu Arduino pini const int diod = 2; // LED'in bağlı olduğu Arduino pini void setup () ( pinMode(diod, OUTPUT); // dijital pin 2'yi çıkış moduna ayarlayın) void loop () ( int sensörValue = digitalRead(sensorD0); // sinyali alın sensörden if (sensorValue == 1) //sensörden bir ( şeklinde bir sinyal alınırsa digitalWrite(diod, HIGH); // LED gecikmesini açın(4000); // duraklatın böylece LED 4 saniye boyunca yanar) if (sensorValue == 0 ) // sensörden sinyal sıfır şeklinde gelirse digitalWrite(diod, LOW); // LED'i söndürün )

Ellerimizi çırpmayı deneyelim. LED'in yandığını, 4 saniye çalıştığını ve söndüğünü görüyoruz. Her satır detaylı olarak yorumlanmış ve LED yanma süresinin nereden değiştirileceği açık sanırım.

Ses sensörü KY-037, alkış olduğunda ışığı açar, alkış olduğunda ışığı kapatır.

LED'imizi alkışla açıp kapatacak yeni bir çizim yükleyelim. Örnek olarak LED'i aldık; bunun yerine bir röle modülü bağlayarak herhangi bir ev aletini açıp kapatmakta sorun yok.

sabit int sensörD0 = 5; // Sensörün D0 çıkışının bağlı olduğu Arduino pini const int diod = 2; // LED'in bağlı olduğu Arduino pini int diodState = LOW; // LED durumu "kapalı" void setup () ( pinMode(diod, OUTPUT); // dijital pin 2'yi çıkış moduna ayarlayın) void loop () ( int sensörValue = digitalRead(sensorD0); // sinyalden sinyali alın sensör if ( sensörValue == 1 && diodState == LOW) //ses eşiğine ulaşılırsa ve LED KAPALI ise ( digitalWrite(diod, HIGH); // LED'i açın diodState == HIGH; // LED durumunu ayarlayın "açık" gecikmeye(100); // gürültüyü filtrelemek için küçük gecikme) aksi halde // aksi takdirde ( if (sensorValue == 1 && diodState == HIGH) // eğer ses seviyesi eşiğine ulaşıldıysa ve LED AÇIK ise ( digitalWrite (diyot, LOW); // LED'i kapatın diodState = LOW; // LED durumunu "kapalı" gecikmesine (100) ayarlayın; // paraziti filtrelemek için küçük bir gecikme )) )

Şimdi elimizi bir kere çırpıyoruz, ışık yanıyor. Ellerimizi tekrar çırpıyoruz, LED sönüyor.

Çift alkışla ışığı açın.

Görevi karmaşıklaştıralım ve KY-037 ses sensörünü çift alkışla çalıştıracak kodu yazalım. Böylece tek alkış modunda oluşabilecek yan seslerden kaynaklanan olası kazara tetiklenmeleri azaltacağız.

sabit int sensörD0 = 5; // Sensörün D0 çıkışının bağlı olduğu Arduino pini const int diod = 2; // LED'in bağlı olduğu Arduino pini int diodState = LOW; // LED durumu "kapalı" uzun soundTime=0; // ilk alkışın zamanı void setup () ( pinMode(diod, OUTPUT); // dijital pin 2'yi çıkış moduna ayarlayın) void loop () ( int sensörValue = digitalRead(sensorD0); // sensörden sinyali alın if (sensorValue = = 1 && diodState == LOW) //eğer ses seviyesi eşiğine ulaşıldıysa ve LED KAPALI idiyse ( long diodTime=millis(); // mevcut zamanı kaydedin //mevcut alkış süresi 100 milisaniyeden fazlaysa son alkışın zamanından daha fazla //ve alkış öncekinden 1000 milisaniyeden sonra gerçekleşmedi //bu alkışın ikinci BAŞARILI olduğunu düşünün if((millis()>soundTime) && ((diodTime-soundTime)> 100) && ((diodTime-soundTime)<1000)) { digitalWrite(diod, HIGH); // включаем светодиод diodState = HIGH; // устанавливаем статус светодиода "включен" delay(100); // небольшая задержка для фильтрации помех } soundTime=millis(); //записываем время последнего хлопка } else // иначе { if (sensorValue == 1 && diodState == HIGH) // если порог громкости достигнут и светодиод был ВКЛЮЧЕН { digitalWrite(diod, LOW); // выключаем светодиод diodState = LOW; // устанавливаем статус светодиода "выключен" delay(100); // небольшая задержка для фильтрации помех } } }

Ellerimizi iki kez çırpmaya çalıştığımızda LED yanıyor. LED'i tek bir alkışla kapatın. Her şey herhangi bir aksaklık olmadan iyi çalışıyor. Kod mümkün olduğu kadar yorumlanmıştır, okuyun, fazlasıyla açık olmalıdır. İki alkışla ışığı söndürmenin zor olmayacağını düşünüyorum. Artık kabloları örneğin D2 hattından bir röle modülüne aktarabilir ve odadaki veya diğer ev aletlerindeki aydınlatmayı kontrol edebilirsiniz.

Prensip olarak KY-037 ses sensöründe ortaya çıkan ana sorunları çözdük. Geriye sadece kartın analog çıkışı olduğunu hatırlatmak kalıyor. A0 Arduino kartının herhangi bir analog pinine, örneğin pin'e bağlanan A1. Hattan analog bir sinyal alınır sensörDeğeri = analogOkuma(A1);. Sensörün analog çıkışındaki voltaj, ortam gürültüsündeki değişikliklere bağlı olarak değişir. Böyle bir sinyal bize aynı seslerin yazılımla işlenmesini, salınımların doğasını analiz etme fırsatını verir. Bu, yalnızca belirli bir andaki gürültüye tepki vermenize değil, aynı zamanda çıkış sinyali okumalarındaki karakteristik değişikliklerdeki bazı önemli noktalara dayanarak çeşitli gürültülerden oluşan kendi veritabanınızı oluşturmanıza da olanak tanır. A0. Böyle bir gürültü tabanı ile yapılan kontroller sonucunda farklı seslere farklı tepkilerin gerçekleştirilmesi mümkün olmaktadır. Ancak bu, kendilerini programlamaya daha fazla kaptırmak isteyenler içindir ve konu büyük olasılıkla başka bir makaledir.

Elektriğin maliyeti sürekli artıyor, bu yüzden tasarruf etme ihtiyacı var. Bunun bir yolu aydınlatma kontrolünü otomatikleştirmektir. Bir seçenek aydınlatma için akustik sensörler kurmaktır.

Onlar hakkında daha detaylı konuşalım, uygulama yöntemlerini, çalışma prensibini anlatalım. Ayrıca kendi kendine montaj için bu cihazların birkaç diyagramını da ele alacağız.

Aydınlatmanın kurulduğu oda veya alanda yalnızca insanlar varken açık tutulması gerekir. Tek istisna, bölgeye izinsiz girişin fark edilmesini mümkün kılmak için tasarlanmış acil durum ışıklarıdır.

Evde geçerli değildir. İnsanların görünüşünü algılamak ve lambaların yalnızca onların varlığında çalışmasını sağlamak amacıyla aydınlatma için akustik sensörler tasarlanmıştır.

Geleneksel olarak sensörler iki türe ayrılabilir:

herhangi bir gürültüyle tetiklenir Bunlar endüstriyel olarak üretilen akustik rölelerin büyük çoğunluğudur;
sesli komutlara yanıt verme, bu tür rölelerin sayısı daha azdır ve çoğunlukla ev yapımıdırlar.

Her türe ayrı ayrı bakalım.

Gürültüye duyarlı

Çoğu zaman, aydınlatma için sahanlıklara ve koridorlara bir akustik sensör monte edilir. Banyolarda ve banyolarda kapatma geciktirme rölesi ile kombinasyon dışında bunları eve monte etmek işe yaramaz (bu seçeneği de dikkate alacağız).

Bir kişi hareket ederse, o zaman mutlaka ses çıkarır, sessiz olsa bile, elbette sessizce geçilecek bir görev yoksa. Bu, bir kapının açılma veya kapanma sesi, ayak sesleri, konuşmalar (ve hatta kilitli bir kilit) sesidir. Sensör bunları kaydeder.

Aydınlatma ile işbirliği aşağıdaki prensibe dayanmaktadır. Örneğin, aydınlatma için bir gürültü sensörü sahanlığa monte edilmiştir (bunları nereye kurmanın en iyi olduğu ve nerede istenmediği hakkında aşağıda konuşacağız), iki seçenek mümkündür.

İlk seçenek

Kapıdan bir adam girdi.
Akustik sensör gürültüyü duydu ve ışıkları açma emrini verdi.
Biz yürürken (ninja gibi adımlarımızı saklamamaya çalışmadığımız sürece) bir ses duyuyor ve ışığı açık bırakıyor.
Son ses kapalı bir kapıdır, ışıklar kapatılmıştır.

İkinci seçenek

Röle bir ses duyar (adımlar, kilit, kapı gıcırdaması, konuşma), zaman geciktirme rölesine bir komut gönderilir ve aynı zamanda aydınlatma açılır.
Geciktirme rölesinde ayarlanan süre geçtikten sonra (bir koridordan veya sahanlıktan geçmek için yeterli olmalıdır) aydınlatma kapanır.

Gecikme işlevi akustik rölenin kendisine (çoğu modelde) yerleştirilebilir veya ek bileşenler kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Röle işleminin ilk versiyonunda bir gecikme rölesinin dahil edilebileceği, ancak kapatılmayıp açılabileceği belirtilmelidir. Bu, yanlış pozitiflere karşı koruma sağlamak için yapılır. Yani kısa süreli gürültü nedeniyle (örneğin sokaktaki gök gürültüsü veya araba kornası) aydınlatma açılmaz, ancak sesin bir süre devam etmesi gerekir.

Gürültüye yanıt veren bir rölenin hem avantajları hem de dezavantajları vardır.

Avantajları

Röle genellikle basittir, bu da fiyatının düşük olduğu anlamına gelir.
Hareket sensörlerinin aksine evcil hayvanların ve kemirgenlerin hareketlerine veya elektromanyetik girişime yanıt vermez.

Eksileri

Aydınlatmanın gündüz saatlerinde açılmasını önlemek için manuel olarak veya bir zamanlayıcı kullanılarak açılmalıdır. Işık sensörünü dış mekana monte etmek mümkündür.

Tavsiye. Akustik röleyle birlikte, örneğin akşam altıda ve sabah sekizde onu açıp kapatan basit bir zamanlayıcı değil, astronomik bir röle kurmak daha iyidir. Bu cihaz girilen coğrafi koordinatlarla güneşin hareketini dikkate alır. Örneğin yılın hangi zamanı olursa olsun, ses rölesini gün batımından yarım saat önce açmanıza ve şafaktan çeyrek saat sonra kapatmanıza olanak tanır.

Oturma odalarına akustik röle monte edilemez, çünkü örneğin kanepeye bir kitapla yerleştikten ve ses çıkarmadığınızda aydınlatma kapanacaktır.
Röle iyi çalışmıyor veya daha doğrusu, yüksek düzeyde arka plan gürültüsü varsa sürekli açılıyor. Örneğin gürültülü bir sokağa bakan bir girişe monte edemezsiniz.

Komutlara yanıt veren röle

En basit durumda bu, odadaki insanların normal varlığında duyulabilecek sesten çok daha yüksek bir ses olabilir. Örneğin ellerinizi çırpmak.

Bu makalenin yazarı, çocukluk döneminde öncülerin evini ziyaret ederek benzer bir yapıyı bir araya getirdi. Böyle bir röle aslında normal bir gürültü rölesidir, sadece tepki eşiği daha yüksektir ve en az iki komutu ayırt eder.

Mesela bir kez alkışladılar, ışık yandı, iki kez söndü. Konut binalarına kurmak oldukça mümkündür, ancak yine de sürekli alkışlamak yerine normal bir anahtar kullanmak muhtemelen daha uygundur.

Daha karmaşık bir versiyonda, sesli komutları ayırt edecek bir cihaz monte edebilirsiniz. Yani, tıpkı tarayıcının "OK Google"ı ayırt etmesi gibi, röle de konuşmayı ayırt edecektir. Doğru, bu rölenin endüstriyel versiyonları henüz ticari olarak mevcut değildir.

Endüstriyel röleler

Satın alınabilecek çeşitli akustik röle modellerine bakalım.

Merdiven otomatik makinesi ASO-208

Belaruslu üreticilerin ucuz rölelerinden biri - 300-400 ruble (yaklaşık 7-8 dolar) karşılığında satın alınabiliyor. Cihaz standart bir iniş için oldukça yeterlidir. Fotoğrafta görebileceğiniz gibi 150 watt'a kadar ampulleri destekler, bu da akkor lambalarla bile herhangi bir sahanlığı aydınlatmak için yeterlidir (ancak paradan tasarruf ediyorsanız enerji tasarruflu LED lambalar kullanmak daha iyidir).

Röle doğrudan duvara monte edilir ve dahili bir mikrofona sahiptir. Mikrofon hassasiyeti ayarlanabilir.

Örneğin, cihaz giriş kapılarından uzağa kurulursa artırılabilir, ancak arka planda gürültü varsa azaltılabilir. Ayarlama, tornavida veya benzeri herhangi bir aletle döndürülebilen bir sapla gerçekleştirilir.

Maksimum seviyede anahtarlık çalsa bile çalışma garanti edilir.

Röle, son ses algılandıktan sonra 1 dakikalık yerleşik bir gecikmeye sahiptir. Maalesef gecikme değiştirilemez.

Bağlantı basittir:

Cihazın gündüz saatlerinde çalışmasını engelleyecek bir anahtar veya röle sonrasında L ve N terminallerine güç sağlıyoruz. L kontağında bir fazın ve N kontağında sıfırın olması arzu edilir. Röleyi karıştırsanız da yine de çalışacaktır.
Lambaları kalan iki terminale bağlarız.

Röle EV-01

Bu, halihazırda Rusya'da (Relay and Automation LLC) yapılmış olan aydınlatma için bir gürültü sensörüdür, fiyatı da yaklaşık 300-400 ruble. Bağlı yükün daha düşük gücünde önceki cihazdan farklıdır, yalnızca 60 W. Ancak bu çoğu merdiven ve sahanlık için yeterlidir.

Önceki durumda olduğu gibi doğrudan duvara monte edilir ve dahili bir mikrofona sahiptir. Hassasiyeti maalesef ayarlanamıyor. Üretici, 5 metre yarıçapındaki herhangi bir sese yanıt vereceğini garanti eder. Ayrıca yalnızca 50 saniyeden az olmasına rağmen kapanma gecikmesi de vardır.

Bu rölenin avantajı sadece karanlıkta çalışmaya izin veren bir fotoselin varlığıdır. Hassasiyeti de ayarlanamaz, bu nedenle, örneğin sokak ışıklarından bir pencereden aydınlatma gibi yanlış alarmların olmaması için cihazın konumunu seçmeniz gerekir.

Cihaz, terminaller mahfaza kapağının altına gizlenmiş olmasına rağmen, öncekiyle tamamen aynı şekilde bağlanır.

Ali Express'ten röle

Tanınmış Ali Express sitesinden daha ucuz bir cihaz sipariş edilebilir. Örneğin, sadece 266 ruble karşılığında bir akustik röle Joying Liang sunuyorlar (web sitesinde adı: JOYING LIAN Ses Işığı Kontrolü Gecikme Anahtarı Yüzey tipi Enerji Tasarruflu Akustik Işıkla Etkinleştirilen Röle, bunlar otomatik çevirinin sonuçlarıdır).

Bu cihaz, özellikleri bakımından bir Rus üreticinin rölesine benzer.

Gecikme süresi - 40-50 saniye.

Mikrofonun ve ışık sensörünün hassasiyetini ayarlamak mümkün değildir.

Röle, mahfazadan çıkan kablolara sahip terminaller kullanılarak bağlanır (harici bir terminal bloğuna sıkıştırılabilirler).

Ev yapımı akustik röleler

Şimdi DIY montajı için şemalara geçelim. İşte değişen karmaşıklığa sahip birkaç seçenek.

Bir transistör kullanan en basit devre

Gerçek akustik rölenin iki bloğundan ve yükü kontrol etmek için bir tetikleyiciden oluşan en basit devreyle başlayalım.

Akustik röle

Röle sadece bir transistör üzerine monte edilmiştir, işte şeması.

Eski bir germanyum transistörü MP 39 kullanılır, 60-90'lardan kalma eski ekipmanlarda bulunması kolaydır ve D 2 B diyotları dahil diğer elemanları da burada bulmak kolaydır.

Tavsiye. Elektrolitik kapasitörlerin eski ekipmanlardan alınmaması tavsiye edilir (kutupları belirtilenler, genellikle 0,1 mikrofarad veya daha fazla yüksek kapasiteye sahiptirler). Diğer tüm parçalar zamanla özelliklerini kaybetmezse kapasitörler kurur.

Sensör olarak eski bir TA 68 telefonundan (TAI 43, TAN 40 analogları) karbon mikrofon kullanıldı. Bu mikrofonlar, dahili amplifikatörü olmayan basit döner hatlı telefonlarda kullanılır.

Karbon mikrofonun avantajı muazzam hassasiyeti, dezavantajı ise dar frekans iletim aralığıdır. Ancak bizim durumumuzda eksi bir artıdır, çünkü yabancı gürültüden tetikleme olasılığı, yani cihazın seçiciliği azalır.

Gürültü ortaya çıktığında, karbon mikrofonun direnci azalır ve C1 kapasitöründen transistörün tabanına alternatif akım akar.
Transistör, R2 direncinden geçen akımın yardımıyla hafif açık durumdadır, dolayısıyla bu sinyali hemen yükseltmeye başlar.
Transistörün kolektöründen C2 kapasitörü aracılığıyla bu voltaj, iki diyot ve C3 kapasitörü üzerine monte edilmiş bir çiftleyiciye beslenir.
R3 direnci aracılığıyla transistörün tabanına tekrar iki kat voltaj verilir.
Transistör bir DC amplifikatörü olarak çalışmaya başlar ve tamamen açılır.
Transistörün vericisinden (toplayıcı) geçen akım, P1 rölesinin sargısına akar.
KP1 röle kontakları kapalı.
Ses kaybolduğunda transistörün tabanındaki alternatif akım kaybolur ve yarı açık duruma geri döner. Röle bobininden akım geçmiyor ve kontakları açık.

Rölenin hassasiyeti aşırı ise C1 kondansatörüne seri olarak yaklaşık 100 Ohm dirençli değişken veya trim direnci takılarak ayar yapılabilir.

Prensip olarak, aydınlatmayı kontrol edecek 220 V değerinde sıradan güçlü bir röleyi KP1 kontaklarına seri olarak bağlayabilirsiniz, ancak bu yaklaşım pek uygun değildir. Gürültü kaybolduğunda ışık sönecektir. Bu nedenle kapatma gecikmeli bir röle kullanmanız gerekir.

Devre, bir gölgelik üzerine veya bir devre tahtası veya baskılı devre kartı üzerine monte edilebilir. Yazarın versiyonu aşağıdaki fotoğrafta gösterilmektedir.

Güç kaynağı için 9-12 volt gerilime sahip herhangi bir güç kaynağını kullanabilirsiniz. Transformatörsüz bile olsa tüm güvenlik önlemlerine uyulursa.

Aydınlatma kontrolü için tetikleyici

Devrenin yazarı aydınlatmayı kontrol etmek için biraz farklı bir yaklaşım sunuyor - RP 4 polarize rölesine bir tetik monte etti. Bu durumda, her sesten sonra (el çırpma) iki lamba açılır. Yalnızca bir tane bırakırsanız, açılıp kapanacaktır.

Bu durumda aydınlatma kontrolü şöyle görünecektir:

Odaya girdik, kapıyı kapattık, ışıklar açıldı.
Dışarı çıkarken tekrar çarptılar ve ışıklar söndü.

Bu devrede, aydınlatma lambalarından geçen akım ve 220 V voltaj için tasarlanmış herhangi bir güçlü diyotu, örneğin D245'i kullanabilirsiniz.

Not. Kondansatör C1 ayrıca 220 V voltaj için tasarlanmalıdır.

Tetikleyici şu şekilde çalışır:

Gürültü oluştuğunda akustik rölenin KR1 kontağı kapanır.
Lamba L1 ve diyot D1, röle 7 ve 8'in ikinci sargısının kontakları, akım sınırlama direnci R1 ve KR1 şarj kondansatörü C1 kontakları aracılığıyla voltaj.
Kapasitörün şarj akımı armatürü sol konuma geçirir ve L1 lambası yanar.
Diyot D1 röle kontakları tarafından bloke edilmiştir.
Diyot D2 kullanıma hazır durumda kalır.
Ses yeniden ortaya çıktığında ve KR'nin kontakları kapatıldığında, akım zaten D2 diyotundan ve ikinci sargının (6 ve 5) kontaklarından akmaktadır.
Röle armatürü doğru kontağı kapatır ve sistem orijinal durumuna döner.

Yalnızca bir lambayı kontrol etmek için tetiğe ihtiyacımız varsa, ikincisi yerine 0,25 μF x 300V seri kapasitör ve en az 2 W gücünde 10-5 kOhm direnç ekliyoruz.

Üç transistörlü devre

Bu, üç transistörlü daha karmaşık bir devredir, ancak zaten bir tetikleyici olarak çalışıyor, ilk seste aydınlatmayı açıyor ve ikinci seste kapatıyor.

Devre ayrıca radyo mühendisliğinde de yaygın olan KT315 ve KT818 transistörlerini kullanıyor - bunlar herhangi bir özel mağazadan lehimlenebilir veya satın alınabilir. Radyo bileşenlerinin tamamını satın alsanız bile, maksimum 70 rubleye mal olacak ve bu, hazır bir akustik röleden çok daha ucuz.

9 volt besleme gerilimi ile cihazın hassasiyeti yaklaşık 2 metredir. Gerilimi artırarak (röle 3,5-15 V aralığında çalışabilir) yükseltebilir, azaltarak düşürebilirsiniz. KT368 transistörleri veya analoglarını kullanırsanız 5 metreden daha uzak mesafeden ses tanıma elde etmek mümkündür.

Yerli transistörler yerine yabancı analoglarını kullanabilirsiniz (çoğu durumda ithal ekipmanın sökülmesi daha kolaydır). Örneğin, KT315'i 2N2712 veya 2SC633 ile, KT818'i 2N6247 veya 2SB558 ile değiştirin. Genel olarak devre, kullanılan parçalar açısından kritik değildir.

Kullanılan mikrofon elektrodinamiktir; aynı zamanda bozuk bir kayıt cihazından veya benzeri herhangi bir cihazdan da alınabilir; türü de kritik değildir.

Elektromanyetik röle 220 volt voltaj ve buna karşılık gelen akım için tasarlanmalıdır. Sargısından önemli bir akım akarsa, aşırı ısınmasını ve arızasını önlemek için KT818 transistörünü radyatöre monte etmeniz önerilir.

Şema şu şekilde çalışır:

Pozitif geri beslemeli bir jeneratör, KT315 transistörleri kullanılarak monte edilir. Pasif elemanların değerleri, uyarılma eşiğinde olacak şekilde seçilir.
Mikrofonun aldığı gürültü, sargısında bir sinyali harekete geçirir.
Sinyal, dekuplaj kapasitöründen geçerek birinci transistörün tabanına gider ve jeneratörü çalıştırır.
Üretim modunda, ikinci KT315 transistörün toplayıcısında, güçlü KT818 transistörünün anahtarını açan bir voltaj belirir.
Üçüncü transistörün toplayıcısı ve vericisi aracılığıyla röle sargısı Rel1'e voltaj verilir. Röle kontakları kapanır ve yük (aydınlatma) açılır.
Jeneratör, yakınındaki gürültüden dolayı mikrofondan tekrar tekrar sinyal alınması (tekrarlanan alkış) sonucunda üretim kesintiye uğrayıncaya kadar çalışır.
Üretim başarısız olduğunda KT818 tabanındaki voltaj kesilir ve anahtar kapatılır.
Röle sargısında akım yoktur, bu nedenle kontaklar açılır ve aydınlatma kapanır.
Röle sargısına paralel bağlanan bir diyot, ters akım dalgalanmasını sönümlemeye yarar.
Her zamanki LED'e paralel olan LED, rölenin çalıştığı anı göstermeye yarar. Reddedebilirsin.

Akustik röleye güç sağlamak için hazır (örneğin bir cep telefonu şarj cihazı) veya bağımsız olarak monte edilmiş küçük bir güç kaynağı da kullanılabilir. Daha önce de söylediğimiz gibi, cihaz 3,5-15 V aralığında çalışmaktadır. Önemli olan, voltajın röle sargısı için izin verilen maksimum değere karşılık gelmesi ve kontakları güvenilir bir şekilde kapatmak için yeterli olmasıdır.

Bir devre tahtası üzerine akustik bir röle monte edebilir veya bir baskılı devre kartı yapabilirsiniz. Bu şemanın yazarın versiyonu aşağıdaki resimde gösterilmektedir.

Monte edilmiş rölenin nasıl çalıştığına dair bir videoyu izleyebilirsiniz:

Üretim neden bir sinyalden başlayıp diğerinden duruyor?

Cihazın çalışmasının açıklamasını okuduktan sonra, birçoğunun bir sorusu olabilir - neden bir amplifikatör sinyali jeneratörü çalıştırıyor ve diğeri onu durduruyor? Sonuçta, tamamen aynı olabilirler ve görünen o ki ikincisi, jeneratörün çalışmasını desteklemelidir. Jeneratörün fiziksel bir analogunu (sarkaç) kullanarak açıklayalım.

Bir sarkaç yapın, herhangi bir ipe ağırlık asın. Bu, uyarılma eşiğindeki bir jeneratörün bir analogudur.
Sarkacı itin, sallanmaya başlayacaktır. Çarpmanız jeneratörü çalıştıran bir sinyaldir ve yükün titreşimleri, üretim süreci sırasındaki akım dalgalanmalarını simüle eder.
Sallanan ağırlığı tekrar itmeyi deneyin. Salınımlarıyla zamanında düşmezseniz sarkacın durması kaçınılmaz olacaktır.

Rölemizde de aynı süreçler yaşanıyor. Elbette ikinci sinyalin jeneratörün salınımlarıyla senkronize olması mümkündür ancak bunun olasılığı düşüktür. Ayrıca rölenin ilk sese tepki vermemesi durumunda ikinci kez alkışlamak zor değildir.

Mikro devreleri kullanan röle seçeneği

Mikro devre kullanan rölenin başka bir versiyonunu ele alalım. Ayrı bir güç kaynağı gerektirmemesi de ilginçtir, cihazın tasarımına dahil edilmiştir.

Devre ayrıca elektromanyetik röle yerine tristörün kullanılmasıyla da farklılık gösterir. Bu yaklaşım güvenilirliği artırmanıza olanak tanır, rölenin belirli bir kaynağı vardır (işlem sayısı), ancak tristörün böyle bir sınırlaması yoktur. Ek olarak, yükün yarı iletken bir eleman kullanılarak kontrol edilmesi, kontrollü yükün gücünü azaltmadan rölenin boyutunu azaltmanıza olanak tanır.

Cihaz 60-70 W gücündeki akkor lambalarla çalışacak şekilde tasarlanmış olup 6 metreye kadar hassasiyete sahiptir. Tasarımın montajı kolaydır ve parazitlere karşı iyi korunur. Şematik diyagram aşağıda gösterilmiştir.

Röle parçalar için de kritik değildir; analoglarla değiştirmek mümkündür:

Eski bir kayıt cihazından elektret mikrofon çıkarılabilir.
KT940 transistörü yerine KT630 veya hatta KT315 takabilirsiniz (her ne kadar çok ısınma ihtimali olsa da).
K561TM2 yongası KR561TM2 ile değiştirilebilir.
KD226 diyotları D112 - D116 veya KD258 ile değiştirilir; lütfen bunların 300 V olarak derecelendirilmesi gerektiğini unutmayın.
D814 zener diyotu D808 veya KS175 ile değiştirilirse stabilizasyon voltajı 9-12 V aralığında olmalıdır.
Tristörler KU 201 veya KU 202 olabilir. Bir seçenek varsa, minimum kontrol elektrodu akımına sahip bir örnek seçeriz. Ayrıca bir triyak da kurabilirsiniz (aşağıda bu devre yükseltmesinden bahsedeceğiz).

Şimdi cihazın çalışmasına bakalım. Daha sonra dikkatinizin dağılmaması için mikro devrenin çalışma prensibini hemen anlatacağız. İki tetikleyiciden oluşur (İngilizce'den mandal olarak çevrilmiştir), bu, elemanın sembolündeki "T" harfinden görülebilir. Diyagramda bunlar DD1.1 ve DD1.2 olarak adlandırılmıştır.

Tetikleyici dijital bir cihazdır. Girişleri yalnızca iki tür sinyali kabul eder.

Mantıksal sıfır- voltaj yok veya daha doğrusu potansiyeli güç kaynağı eksi potansiyeline yakın.
Mantıksal olan- voltaj var (561 serisi mikro devreler için güç kaynağı artı potansiyele yakındır).

Aynı sinyaller güç çıkışlarında da üretilir. Tetikleyici şu şekilde çalışır:

Açıldıktan hemen sonra çıkış mantıksal sıfırdır.
Ters olarak adlandırılan ve sembolün ana hatlarında küçük bir daire ile gösterilen ikinci çıktıda, onu belirten satırın başında bir sıfır olacaktır. Bu, sanki tersine çevrilmiş gibi bir çıktıdır (ters çevirme kelimesi Latince ters çevirmedir - ters çevirme, yeniden düzenleme), durumu her zaman doğrudan olandan farklıdır, doğrudan olan sıfır olduğunda, o zaman ters olan birdir.
S girişine mantıksal bir uygulama uygularsanız, çıkışta bir tane görünecek ve girişten gelen sinyal kaldırılsa bile tetikleyici bu durumda kalacaktır.
Çıkışı sıfıra sıfırlamak için R girişine bir uygulamanız gerekir.
Tetikleyicinin iki girişi daha var. D (bilgi) - çıkış durumu, üzerindeki her yeni sinyal (darbe) ile değişir. Üstelik bu yalnızca C girişine (senkronizasyon) mantıksal bir birim uygulandığında gerçekleşir. Aksi halde R girişindeki sinyal algılanmayacaktır.

Şimdi şemanın nasıl çalıştığına daha yakından bakalım:

Elektret mikrofonundan gelen sinyal, iki transistör VT1 ve VT2 üzerine monte edilmiş bir amplifikatöre beslenir. Bunlardan biri bize önceki şema KT315'ten tanıdık geliyor, ikincisi ise KT361. Bu, ilkinin ikizi, ancak yalnızca farklı türde bir iletkenliğe sahip. Böyle bir çift transistörün kullanılması, birbirleri üzerindeki karşılıklı etkilerini azaltmayı ve cihazın hassasiyetini arttırmayı mümkün kılar.

Kondansatörler C1 ve C2, mikrofonu amplifikatörden ve her iki transistörü de birbirinden ayırmaya yarar. Kondansatör C3, amplifikatörü güç kaynağından kaynaklanan parazitlerden korur.

Amplifikatörden gelen sinyal ilk tetikleyicinin C girişine gider. D girişinde sürekli olarak mantıksal bir mevcut olduğundan (pozitife bağlanır), tetik anahtarlanır ve doğrudan çıkışında voltaj belirir.
Çıkışta ayrıca bir direnç R6 ve kapasitör C4 zinciri vardır. Kapasitör şarj olmaya başlar, tamamen şarj olduğunda R girişinde bir voltaj (mantıksal) görünecektir. Tetik sıfırlanır (sıfır çıkış). S girişi toprağa bağlı ve sürekli sıfırdır - cihazın çalışmasını etkilemez.
Kondansatör C4, VD 1 diyotu üzerinden tetik çıkışına boşaltılır (üzerinde sıfır, yani eksi güç). Bu durumda, DD1.1 mantıksal elemanı, C girişi amplifikatörden tekrar voltaj alana kadar kalacaktır (röle tekrar sese yanıt verecektir.

Böylece, DD1.1 tek seferlik bir cihazı bir araya getirir - her giriş darbesi için, şekli ve süresine bakılmaksızın, çıkışta mantıksal birimin voltajına eşit bir genliğe sahip dikdörtgen bir darbe üreten bir cihaz. Süresi, C4 kapasitörünün ve R6 direncinin değerlerine doğrudan bağlı olarak belirlenir (röledeki sinyallerin osilogramı aşağıda gösterilmiştir). Bu kapasitans ve direnç değerleri ile darbe süresi 0,5 saniyedir.

Sistem net bir şekilde çalışmıyorsa, R6 direncini artırarak darbe süresini uzatabilirsiniz (bu arada, diyagramda seçilebilir anlamına gelen yıldız işareti - “*” ile işaretlenmiştir)

Tek vibratörden gelen darbe, ikinci tetikleyicinin (DD1.2) C girişine beslenir. Şu anda, D girişinde ters çıkıştan beslenen mantıksal bir tane var (R ve S girişleri toprağa bağlı ve sürekli sıfırdır, mikro devrenin çalışmasını etkilemezler). Tetikleyicinin çıkışında mantıksal bir tane görünecektir.
Direnç R7 aracılığıyla, ikinci tetikleyicinin çıkışından gelen voltaj, transistör VT3'ün tabanına beslenir, açılır.
Direnç R8'in verici VT3'ünün bağlantı noktasında bir voltaj belirir - tristörün kontrol elektroduna gider ve açılır.
Ağa VD2 -VD5 diyot köprüsü üzerinden bağlanan bir aydınlatma lambası ve tristörümüz VS1 yanıyor. Tristör alternatif voltajla çalışmadığından diyot köprüsüne ihtiyaç vardır.
İkinci alkış sesinden sonra tek titreşimli cihaz, DD1.2 tetikleyicisini orijinal durumuna çeviren başka bir darbe üretir. Çıkışı sıfırdır.
Transistör VT3 kapanır ve bu nedenle tristörün kontrol elektrotundaki voltaj kaldırılır - aynı zamanda kapanır.
Lamba söner ve röle bir sonraki sinyale kadar orijinal durumuna döner.

Rölede meydana gelen süreçleri daha net hale getirmek için düğümlerinde üretilen sinyallerin osilogramını inceleyebilirsiniz.

Röleye güç sağlamak için devre transformatörsüz bir güç kaynağı sağlar, aşağıdaki elemanlardan oluşur.

Diyot köprüsü VD2-VD5 - ağdaki alternatif voltajı sabit, titreşimli bir voltaja dönüştürür. Aynı zamanda aydınlatma lambası-tristör devresine de buradan güç verilir.
Aşırı voltajı azaltmak için R9 direnci kullanılır. Cihaz elemanlarının besleme direnci ile birlikte gerilim bölücü oluşturur.

Not. Diğer tüm dirençler 0,125 W'lık küçük bir güce sahip olabiliyorsa, bunun gücü en az 2 W'tır, aksi takdirde kaçınılmaz olarak yanacaktır. Ayrıca devrenin olası yükseltmeleriyle, besleme voltajının 12 V'u geçmeyeceği şekilde değerinin yeniden seçilmesi gerekecektir.

Darbeli voltajı doğrudan voltaja dönüştürmek için C5 kondansatörü kullanılır. Diyagramda kapasitesi 1000 µF'dir, ancak ne kadar fazla olursa o kadar iyidir.
Zener diyot VD1 ile voltaj dalgalanmalarını ortadan kaldırır. Katot ile anot arasındaki voltaj her zaman sabittir.

Devreyi bir devre tahtasına monte edebilirsiniz, ancak daha güvenilir olması için basılı bir tane yapmak yine de daha iyidir. Montaj sırasında K561TM2 mikro devresinin pin numaralandırmasına dikkat edin, pin çıkışı aşağıda gösterilmiştir.

Cihaz, kendi kendine monte edilmiş veya diğer cihazlardan herhangi bir uygun duruma yerleştirilebilir.

Dikkat. Cihazın tüm elemanları 220 V voltaj altındadır; cihazı test ederken ve ayarlarken son derece dikkatli olun. Muhafaza aynı zamanda elektrik çarpmasına karşı da koruma sağlamalıdır. Rölenin bir RCD (artık akım cihazı) takılı bir elektrik kablo hattına bağlanması tavsiye edilir.

Şimdi bu şemayı modernleştirmek için çeşitli seçenekler sunuyoruz.

Yük gücünün arttırılması

Röle 60 - 70 W'lık bir yük için tasarlanmıştır, bu merdiven aydınlatması için oldukça yeterlidir. Ancak ihtiyaç duyulması halinde artırılabilir. Bunu yapmak için, VD2 - VD5 köprüsünün diyotlarının ve tristör VS1'in radyatörlere takılması gerekir, bu da ısınmalarını azaltacaktır.

Doğru, D112 - D116 diyotlarını kullanmanız gerekecek, radyatöre montaj için somun dişleri var.

Radyatör alanı ne kadar büyük olursa o kadar iyidir. Radyatöre eleman takarken aşağıdaki nüansları göz önünde bulundurun.

Güvenilir temasın sağlanması için radyo bileşenleri ile radyatörler arasındaki temas noktaları dikkatlice cilalanmalıdır.
Daha iyi ısı transferi için, işlemciyi bilgisayar sistem birimlerine monte ederken olduğu gibi ısı ileten macun kullanın.
Radyatörler elektriksel olarak hem birbirlerinden hem de cihaz gövdesinden izole edilmelidir.

Gürültü rölesi modunda çalışma

Orijinal versiyonda röle, alkışlar kullanılarak verilen komutlara yanıt verir. Ancak yazımızda sunulan endüstriyel röleler gibi gürültüye tepki verecek şekilde yeniden tasarlanabilir.

Yani bir ses oluştuğunda röle aydınlatmayı açar, kaybolduğunda ise belli bir süre sonra söner. Bunu yapmak için cihazı karmaşıklaştırmanıza bile gerek yok, aksine kolaylaştırıyor. Diyagramda değişiklikler yapıyoruz - talimatlar aşağıdaki gibidir.

Transistör VT3'ün tabanına, ikinci tetikleyici DD1.2'nin çıkışını değil, birincinin çıkışına bağlarız (mikro devrenin pin 13'ünü direnç R7'ye bağlarız). Mikro devrenin ikinci kısmına ihtiyacımız olmadığı ortaya çıktı. Böylece ses amplifikatörünün başlattığı tek seferlik sinyalden aydınlatma açılacaktır.
Ancak sinyallerin osilogramında gördüğümüz gibi rölede monostabil tarafından üretilen darbenin süresi sadece 0,5 saniyedir. Yani, gürültü ortaya çıktıktan sonra aydınlatma yalnızca bu süre için açılacaktır. Dolayısıyla uzatılması gerekiyor. Hatırladığınız gibi, darbe süresi doğrudan C4 kapasitörünün ve R6 direncinin kapasitansına bağlıdır. Bu, kapasitörün kapasitansını ve direncin direncini arttırdığımız anlamına gelir - bunları gecikme bize uygun olacak şekilde seçeriz.

Tavsiye. Elbette kapasitans ve direnci deneme yanılma yoluyla seçebilirsiniz, ancak hesaplaması daha kolaydır. Formül T=CxR'dir.

Örnek olarak, 300 µF'lik bir kapasitör kapasitansı seçiyoruz ve kapanma gecikme süresi 60 saniyedir. Direncin direncini hesaplamak için formülü dönüştürelim: R=T/C, bizim durumumuzda 60/300×10-6=200000 Ohm yani 200 kOhm. Ayrıca, örneğin şu bağlantıdaki çevrimiçi hesap makinesini de kullanabilirsiniz: http://hostciti.net/calc/physics/condenser.html.

Ayrıca normal direnç R6 yerine bir değişken veya inşaat direnci de takabilirsiniz, daha sonra çalışma sırasında röle gecikme süresini kolayca değiştirecektir.

İşte bu, şemada başka bir değişiklik yapmanıza gerek yok.

Yük, doğrultulmuş akımdan değil, alternatif akımdan çalışır

Tristör anahtarının önüne bir diyot köprüsü monte edildiğinden devremizdeki yük sabit bir darbeli akımla beslenir. Enerji tasarrufu sağlamak amacıyla tasarlanmış bir cihaz için bu pek doğru bir çözüm değil. Mesele şu ki, yalnızca akkor lambalar 220 V DC ile çalıştırılabilir. Enerji tasarruflu lambalar alternatif akım için tasarlanmıştır.

Uzun zamandır tanıdık olan "gün ışığı" lambaları da dahil olmak üzere floresan lambalar, çalıştırma cihazı için alternatif akım kullanır.
LED lambalarda voltaj düşürücü bir devre kuruludur (LED'ler için 3 - 5 V'a ihtiyacınız vardır), aynı zamanda yalnızca alternatif akım ağından güç verildiğinde de çalışır.

Bu nedenle yük için AC beslemeye geçmek doğal olarak daha iyidir. Bunu yapmanın üç yolu vardır.

Tristör yerine bir röle taktığınızda, yarı iletken bir cihazla kontrolün sağladığı tüm avantajlar kaybolur.
Tristör yerine triyak takın; bu eleman benzer şekilde çalışır ancak akımı her iki yönde de geçirir. Bu en iyi seçenektir.

Alternatif olarak, bir triyak yerine, arka arkaya paralel (birinin katotu diğerinin anotuna bağlanır) bağlı iki tristör takabilirsiniz. Kontrol elektrotları birbirine bağlanır. Bu seçenek, triyak satın almada sorun çıkması durumunda kullanılabilir. İkinci tristör aynıdır.

Diyot köprüsünden önce yüklü bir triyak takılıdır. Bu durumda, ikincisi yalnızca cihazın elektronik bileşenlerine güç vermek için kullanılacaktır, böylece daha az güçlü diyotlar, örneğin D102, hatta hazır bir köprü, örneğin KTs405 kullanabilirsiniz. Örneğin KU208G veya TS112 gibi bir triyak seçebilirsiniz.

Aydınlatma için ses sensörü hakkında size anlatmak istediğimiz tek şey bu. Makalemizin bu cihazın çalışma prensiplerini anlamanıza yardımcı olacağını ve kullanım olanaklarını anlatacağını umuyoruz. Önerilen şemalardan birini bağımsız olarak uygulayabilmeniz veya en azından aydınlatmayı kontrol etmek için endüstriyel bir röle satın alabilmeniz harika. Eviniz konforlu ve ekonomik olsun.

Medeniyetin gelişmesiyle birlikte elektrik günlük hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline geldi. Günümüzde çok çeşitli yenilikleri ve teknik yenilikleri evinizde kullanmanız mümkün.

Bir evde aydınlatma her zaman rahat yaşamanın en önemli yönlerinden biri olmuştur. Peki kaç kez ışığı açmanız gereken bir durumla karşılaştınız, ancak karanlıkta anahtarı hemen bulamıyorsunuz? Artık evlerimizin her yerinde bulunan modern teknolojiler, bu tür garip anları ortadan kaldırmak için tasarlandı. Artık odadaki ışığı açmak için kullanabilirsiniz sensör sese duyarlı.

Ses sensörü

Ses sensörü gibi bir cihaz, bir dereceye kadar hayatımızı daha konforlu ve pratik hale getirmemize izin verdiği için son zamanlarda gözle görülür bir popülerliğe sahip olmaya başladı.

Sensör hakkında konuşalım

Nispeten yakın zamanda, ses sinyali kullanarak bir odadaki ışığı açmak için bir sensör satışa çıktı. İçine bir ampulün yerleştirildiği özel bir yapıdan oluşan özel bir cihazdır. Bazen kartuş şeklinde olur ama çoğu zaman plastik kutu şeklinde bulunur.

Işığın yanması sayesinde ses sinyallerine yanıt verir. Ellerinizi çırpmak bir ses sinyali görevi görebilir.

Not! Bu açma yöntemi çok kullanışlıdır, ancak yalnızca ellerinizin serbest olduğu durumlarda. Bu nedenle bazı sensörler, ışığı açacak belirli bir ses sinyali için programlanabilir.

Bu tür ekipmanların takılması, enerji maliyetlerini azaltmanıza olanak tanır, çünkü çoğumuz, anahtara ulaşamayacak kadar tembel olduğumuz için, özellikle ihtiyaç duyulmadığında ışığı kapatmayız. Ayrıca akşamları evin içinde dolaşmak daha rahat ve güvenli hale gelecektir, çünkü bir odaya girildiğinde ışıklar ses kullanılarak açılabilmekte ve kör hareketlerden kaçınılabilmektedir. Çoğu zaman yaralanmalara yol açan şey, zamanında açılmayan ışıktır.

Cihaz türleri

Bugün, bir odadaki ışığı ses sinyali yoluyla açmak için kullanılan sensörler aşağıdaki tiplerden olabilir:

standart ses;
harekete de tepki veren bir ses cihazı;

Hareket sensörü

fotoselli sensör. Odadaki genel aydınlatma seviyesini izler ve gerekirse ışıkların açık veya kapalı olup olmadığını bağımsız olarak izler.

Not! Bu cihazın kurulumu, acil elektrik kesintilerinin sıklıkla meydana geldiği ve elektrik kablolarında periyodik kopmaların mümkün olduğu yerlerde oldukça popülerdir.

Fotoselli sensör

Gördüğünüz gibi, standart bir anahtar kullanmadan bir odadaki ışığı açmak için kullanılabilecek çeşitli cihaz türleri vardır. Bu durumda her ürün için açılacak sinyal farklı olacaktır: ses, hareket veya ışık seviyesi.

Bu cihazların her birinin kendine has teknik özellikleri, avantajları ve dezavantajları vardır. Bir cihaz seçmeden önce bunun ihtiyacınız olan cihaz tipi olduğundan emin olun. Bu keyfin ucuz olmadığını unutmayın. Bu nedenle seçiminiz dengeli olmalıdır.

Cihazın amacı

Tipik olarak ışıkları açmak için tasarlanmış sensörler farklı odalarda kullanılır:

nadiren ziyaret edilen odalarda;
ışığı ellerinizle açmanın her zaman mümkün olmadığı depolarda veya diğer tesislerde talep görüyorlar;
özel evlerde;
genellikle geçiş amaçlı odalara kurulur. Örneğin bugün bu tür teknik yeniliklere ofis binalarının ve devlet kurumlarının koridorlarında rastlamak mümkün;
Bunları garajlara, yazlık evlere ve standart bir anahtar kurmanın mümkün olmadığı odalara kurmak mantıklıdır. Genellikle bunlar steril odalar veya hijyen gereksinimlerinin arttığı odalardır.

Kurulu sensör

Ayrıca cihazın türüne bağlı olarak fonksiyonlarının talep edildiği çeşitli durumlarda da kullanılabilmektedir. Örneğin bazı ürün türlerinin montajı sayesinde elektriği kestikten sonra ışık bir süre daha açık kalacaktır, bu da oldukça kullanışlıdır ve kişinin odadan sorunsuz bir şekilde çıkmasına olanak sağlar.

Bu tür ürünlerin evde kullanılması, enerjiyi daha rasyonel kullanmanızı, tasarruf etmenizi ve israf etmemenizi sağlar. Bir sensör bağlamak, kullandığınız ışık kaynaklarının çalışma kaynaklarını önemli ölçüde artırmanıza olanak tanır.

Elbette özel bir binada veya apartmanda ışıkları açmak/kapatmak için her zaman ses kayıt cihazı kurulmasına gerek yoktur. Ancak evinizi teknolojik açıdan daha gelişmiş hale getirmek veya arkadaşlarınızı şaşırtmak istiyorsanız, satın almaktan daha iyi bir yol olabilir mi? sensörİçin Sveta, HAYIR.

Çalışma prensibi

Işığı açmak için gereken ses sensörü akustik mekanizmalar grubuna aittir. Çalışma prensibi, cihaz tarafından akustik bir dalganın algılanmasına dayanmaktadır. Böyle bir dalga, cihazın içine nüfuz ederek cihaz boyunca yayılır. Aynı zamanda bir ses dalgasının yayılması sonucu ortaya çıkan standart parametrelerden sapmaları da kaydeder. Dalga hızı ve genliği referans noktaları olarak kullanılır. Dalga hızı ise frekans ve faz göstergesi aracılığıyla kaydedilir.

Sesli bir sinyal kullanarak bir odadaki aydınlatmayı açmak için tasarlanmış herhangi bir cihaz, aydınlatma cihazının güç hattındaki bir kesintiye takılmalıdır.

Sensör kurulum şeması

Cihazın çalışması aşağıdaki algoritmayı takip eder:

Cihaz " akustik kontrol" Bu modda sensör ses sinyalini bastırabilir;
yüksek bir akustik sinyalin varlığında, cihaz, ses arka planındaki keskin bir değişiklik nedeniyle bunu alır;

Not! Sensör kapı çarpmasını, bir kişinin adımlarını, kapı açılmasını, sesi vb. ses sinyali olarak yorumlayabilir.

Bir ses dalgası algılandığında cihaz 50 saniye boyunca ışığı yakar. Bu süre zarfında odadaki ses arka planındaki değişikliklere yanıt vermez.

Bu algoritmaya göre cihaz, odadaki ses arka planında bir sonraki değişikliğe kadar çalışır. Akustik dalgaları kaydetmemişse ışık otomatik olarak kapatılacaktır.

Gürültü tespit edilmesi durumunda cihazın çalışması 50 saniye daha uzatılacaktır. Bu algoritma cihazın çalışması boyunca tekrarlanacaktır.

Ses sensörünün çalışmasında piezoelektrik malzemeler kullandığını da belirtmek gerekir. Fizikte piezoelektrik, mekanik stresin varlığı nedeniyle oluşan belirli bir elektrik yükü türü olarak anlaşılmaktadır. Piezoelektrik malzemeler belirli bir yüke sahip bir elektrik alanına uygulandığında mekanik strese neden olur. Böylece piezoelektrik ses sensörleri, bir elektrik alanı kullanarak mekanik dalgaların gelişimini teşvik eder. Bu olaylara dayanarak akustik sensörlerin çalışması meydana gelir.

Akustik sensör

Mikrofon ses sinyalinin alıcısı olarak görev yapar. Akustik titreşimlerin mevcut alternatif elektrik voltajına dönüştürülmesi görevi görür.

Bu mikrofonlar aşağıdaki tiplerde gelir:

düşük direnç - hareketli mıknatıslarla donatılmış bir indüktördür. Değişken dirençler gibi davranırlar;
yüksek direnç - değişken kapasitöre eşdeğerdir.

Ayrıca mikrofonlar şunlar olabilir:

elektret iki terminali;
üç terminalli elektret.

Ancak bu tür mikrofonların sinyal iletimi biraz zayıftır. Performanslarını artırmak için akustik dalgayı önceden güçlendirecek özel bir amplifikatöre ihtiyaç vardır.

Elektret mikrofonların piezo dönüştürücülere benzer olmasına rağmen, doğrusal iletim ve önemli ölçüde daha geniş bir frekans açısından onlardan farklıdırlar. Bu, cihazın alınan sinyali bozmadan işlemesine olanak tanır.

Uygulamada görüldüğü gibi, bu çalışma prensibi çok güvenilirdir ve bu da cihazın uzun süreli çalışmasını garanti eder. Dolayısıyla bu teknolojik cihazdan oldukça uzun süre keyif alacaksınız.

Ses sinyalini almaya odaklanan bir sensörle geçiş sürecini optimize edersiniz Sveta evinizde veya ayrı bir odada. Cihazın kurulumu daha fazla tasarruf etmenizi sağlayacak ve artık elektrik faturalarınıza aynı korkuyla bakmayacaksınız.

Otomatik ışık kontrolü için ses seviyesi sensörleri nasıl seçilir ve kurulur
Ev yapımı ayarlanabilir transistörlü güç kaynakları: montaj, pratik uygulama