Лазерный выключатель света своими руками

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 19.09.2024

Для этого вовсе не потребуется покупать дорогостоящие электронные схемы, паять Ардуино или Программировать тиристоры с резисторами.
Вам потребуется минимум навыков и умений, для создания устройства реагирующего на нажатие кнопки пульта от телевизора.

Сразу рассмотрим схему устройства дя управления лампочкой или розеткой дистанционно.

Из самых простых и доступных деталей, которые можно изъять из старых лампочек или аппаратов, мы соберем схему для включения света пультом ДУ.

Транзистор один из самых распространенных С1815. Он встречается как в радиоприемниках, так и в детских игрушках и достаточно универсален.

Фототранзистор часто встречается в игрушках , но если его нет подойдет и фоторезистор, правда тогда ваша схема будет реагировать на любое освещение. Разумеется лучше иметь под рукой фототранзистор с индексом ИК. (инфракрасный)

Реле подойдет любое на 12 вольт - тут ваша фантазия рулит. Чем мощнее ваши нагрузки тем мощнее реле вам понадобится. Я пользуюсь бросовыми реле которые выпаиваю из старой сломанной аппаратуры.

Конечно готовые модули стоят совсем не дорого и доступны, но зуд творчества ничем не унять - делать своими руками это и интереснее и приятнее для себя.

Еще одна деталь без которой можно и обойтись, но лучше её поставить - Конденсатор. Он послужит вам избавителем от назойливых мерцаний которые возникнут при переходе от света ко тьме.

Собранное устройство можно разместить прямо в корпусе старого выключателя света, ведь по величине оно совсем не велико.

Суть работы схемы
Когда фоторезистор не освещен - его сопротивление очень велико и транзистор подающий ток на обмотку реле закрыт.
Как только мы нажимаем кнопку пульта, свет от ИК излучателя пульта открывает фототранзистор и тот подает ток на базу управляющего транзистора, открывшись , тот пропускает ток на обмотку реле и оно срабатывает.

Нюанс - Эта схема позволяет ВКЛЮЧАТЬ СВЕТ в тиристорном режиме! То есть для её выключения придется выключить питание. Хотя это может показаться недостатком, применений такая схема имеет множество, от простых фото сигнализаций, до датчиков управления срабатывания сервоприводов ворот или дверей.

Разумеется всё это можно реализовать с помощью детского конструктора Ардуино, применив кучу микросхем , датчиков и контроллеров, но это уже совсем другая история .

Преимущество данного бесконтактного выключателя в отличие от других схем дистанционного включения света, например, сенсорный выключатель, состоит в том, что им можно включать и выключать освещение или же любую другую нагрузку бесконтактным способом то есть, не прикасаясь своими руками непосредственно к устройству.

Осуществлять управление освещением можно двумя разными путями. Первый, поднеся руку непосредственно к оптическому датчику данного выключателя на расстоянии 10 сантиметров. Второй, посредством любого типового пульта дистанционного управления использующий в своей работе модулированное инфракрасное излучение.

Простой взмах рукой либо нажатие на произвольную кнопку ПДУ и бесконтактный выключатель меняет свое состояние на противоположное. В случае сбоя в электросети и при возобновлении электроснабжения, оптический выключатель света будет находиться в выключенном состоянии.

Повысив силу излучения инфракрасного светодиода, выполняющего роль оптического датчика, можно добиться увеличения дальности действия срабатывания устройства. В этом случае, к примеру, устройство может оповещать охрану о подъезде автомобиля к пропускному пункту.

Описание работы оптического бесконтактного выключателя.

В схеме применена всего одна интегральная микросхема К561ТМ2, имеющая в своем составе два D-триггера. На первом триггере DD1.1 собран мультивибратор, создающий прямоугольные импульсы в диапазоне 35…40кГц. Подстройка частоты осуществляется путем подбора сопротивлений R1 и R2.

Данные импульсы, пройдя сквозь токоограничивающий резистор R3, поступают на ИК-светодиод HL1. Можно применить любой подходящий ИК-светодиод, к примеру, такой который используется в ПДУ. Совместно с фотодатчиком они создают оптическую схему, которая срабатывает при отражении инфракрасного излучения.

Для предотвращения ложных срабатываний между фотодатчиком и ИК-светодиодом, необходимо проложить непрозрачную перегородку, а так же они должны быть обращены в сторону, куда подносят руки. Схема запитана от бестрансформаторного источника питания собранного на диодном мосте VD4, гасящем резисторе R7 и стабилитроне VD3 на 4.7В. Конденсатор C5 предназначен для фильтрации выпрямленного напряжения.

В момент подачи напряжения на бесконтактный выключатель освещения, через резистор R5 идет зарядка конденсатора C4. В результате этого на вход триггера DD1.2 поступает импульс, из-за которого на инверсном его выходе 2 появляется уровень лог.0. транзистор VT1 закрыт и лампа не горит.

Так же после подачи питания на схему оптического выключателя, мультивибратор начинает генерировать импульсы. Приблизительная частота их составляет 38 кГц, и соответственно светодиод испускает излучение с такой же частотой. Если теперь поднести руку к окошку, где расположен оптический блок выключателя, то отраженный луч от руки попадет на фотоприемник. На его выходе образуется низкий уровень напряжения, убрав руку, вновь появляется высокий уровень. Таким образом, формируется импульс, который поступая на вход 3 триггера DD1.2 переключает его в противоположное состояние, тем самым включая освещение.

Для обеспечения четкого переключения триггера добавлена цепь из элементов R6 и C3, обеспечивающая некоторую задержку переключения.

Что такое инфракрасный выключатель. Как работает, какие виды бывают. Как выбрать устройство для дистанционного управления светильниками.

Инфракрасный выключатель: принцип действия, виды и рекомендации по выбору

Инфракрасный выключатель – это устройство, осуществляющее управление светом при помощи движения в радиусе действия. Используются для создания комфортных и удобных условий в доме.

Преимущество применения для дома

Автоматический выключатель света состоит из двух компонентов. Это приемник сигнала и передатчик. В качестве приемника используется радиоуправляемое реле, которое получает команду и замыкает цепь. Передатчик реагирует на действие и подает сигнал.

Инфракрасные выключатели имеют ряд преимуществ. К ним относятся:

простота монтажа;
контроль сразу всех осветительных приборов;
экономия расхода электроэнергии;
широкий радиус приема сигнала в зависимости от модели;
дополнительная безопасность помещения (эффект присутствия в доме);
комфорт включения и выключения света;
электрическая безопасность, так как устройство слаботочное;
дистанционное регулирование яркости света.

Главный недостаток таких приборов – высокая цена перед традиционными аналогами. Но с развитием технологии отмечается тенденция к понижению стоимости. Также проблемой является ограничение радиуса действия и невозможность сигнала проникать через препятствия.

Как устроены выключатели, реагирующие на взмах руки

Любой инфракрасный выключатель состоит из двух основных компонентов: передающего и принимающего. Выключатель, реагирующий на взмах руки, срабатывает при регистрации теплового излучения от человека. Подобные устройства удобно использовать на кухне, при подсветке зеркала в ванной комнате, в темных помещениях. В роли сенсора выступает пироэлектрический датчик, который фиксирует инфракрасное излучение объекта.

Устройство

Принцип работы

Прибор работает по следующему принципу. Он реагирует на взмах руки в близости от сенсора, свет в помещении загорается. Если повторно взмахнуть рукой, свет погаснет. Радиус срабатывания равен 1-6 см.

Установленный датчик фиксирует движение человека. В схеме происходит следующее – происходит замыкание цепи, в результате чего загорается лампочка. Когда движение прекращается и проходит заранее выставленный промежуток времени, цепь размыкается и лампа погасает.

Отличается от классического выключателя наличием линзы для датчика. Также приборы оснащены тумблером для выключения рукой.

Какие бывают

Существует несколько видов выключателей. Это автоматические устройства с сенсором движения, механические и электронные.

Автоматические с датчиком движения

Для автоматического выключения используются следующие датчики движения:

акустические (реагируют на звук);
инфракрасные (реагируют на ИК излучение от тела);
ультразвуковые;
микроволновые.

Первые два вида не излучают ничего и являются пассивными устройствами. Последние два – активные, они посылают волны в помещение в попытке обнаружить объект. Пассивные модели стоят дешевле, они проще по конструкции, но могут ложно реагировать.

ИК выключатели реагируют на тепло человека. Но также срабатывают на тепло животных и нагретые батареи. Они требуют тщательной настройки и установки в место, где не действуют отопительные системы.

Электронные и механические

К электронным относят приборы с различными датчиками: движения, освещения. Также электронные функционируют от пульта дистанционного управления, с телефона или планшета по Wi-Fi или радиосигналу.

Радиус действия пульта определяется от общей планировки помещения, индивидуальных особенностей комнаты и типа материалов, на которых устанавливаются рабочие составляющие. Недостаток приборов с пультом – периодически нужно заменять батарейку. Область действия составляет 25 метров.

Виды по способу крепления и монтажа

По способу крепления различают потолочные и настенные выключатели. Потолочное изделие имеет большой угол обзора благодаря линзам, которые располагаются по всей окружности сенсора. Настенные устройства имеют ограниченный угол из-за конструктивных особенностей.

Безопасно ли применение ИК-лучей?

В повседневной жизни человек постоянно находится под воздействием инфракрасного излучения. К ним относят солнечный свет, отопительные системы, лампы накаливания и другие приборы. ИК волны бывают коротковолновые, средневолновые и длинноволновые. В целом влияние лучей от выключателя незаметно для человека.

Дополнительные опции

Современный инфракрасный выключатель работает от пульта дистанционного управления. Для этого устройство программируется на определенный тип пульта, задаются определенные действия на кнопки. Для управления можно использовать обычный телевизионный пульт ДУ.

Выключатель может быть оснащен фотореле. Такие устройства применятся для уличного освещения, когда нет необходимости тратить энергию.

Гаджет может быть оснащен защитой от домашних животных. Сенсоры реагируют на тепло домашних питомцев, поэтому для дома советуется приобрести модель, реагирующую на крупные объекты.

Задержка выключения. Важная функция, так как при отсутствии движения свет погаснет. Параметр настраивается пользователем.

Выбор по цене и производителю

Подобрать подходящий прибор можно по следующим критериям:

по источнику питания – выключатель от сети 220 В или от аккумулятора;
по технологии обнаружения движения – инфракрасный, акустический, микроволновый, ультразвуковой, комбинированный;
по углу обзора – диапазон измерения от 90 градусов до 36 градусов;

радиус действия – от 5 до 20 метров;
мощность выключателя – зависит от того, сколько светильников будет подключаться к нему;
по способу крепления;
по наличию дополнительных функций.

Важно уделить внимание и выбору производителя. Не рекомендуется покупать китайские отвары от неизвестных фирм. Такие выключатели могут не выполнять своих обязанностей и прослужить меньший срок. К лучшим производителям относят изделия фирм Simon, PROxima, Legrand, Camelion, Schneider Electric.

Цены на выключатели начинаются от 400 рублей. Стоимость возрастает, если брать прибор известной фирмы, покупать изделия с дополнительными функциями или изготавливать устройство на заказ.

Для домашнего использования не требуется сверхдорогая модель. Можно приобрести PROxima MS-2000 EKF с ИК датчиком, который обойдется в 450 рублей. Также удачным вариантом для загородного дома или коттеджа будет Camelion LX-16C/BI, выполненный в прочном пластике и выдерживающий температуры от -20 градусов до +40 градусов.

Общие рекомендации

Инфракрасный выключатель после покупки нужно отрегулировать. Для этого требуется сделать следующее:

отрегулировать чувствительность сенсора;
установить время работы во включенном состоянии;
если прибор оснащен микрофоном, его также следует отрегулировать.

Многие выключатели оснащаются светодиодным индикатором, который меняет частоту мигания при срабатывании. Это свойство можно использовать при настройке датчика.

Инфракрасный выключатель – это устройство, призванное облегчить и сделать более комфортной жизнь пользователя. Прибор оснащен ИК датчиком, который реагирует на тепло человека. Когда в радиусе видимости сенсора начинается действие, включается светильник. Также выключатель может работать от пульта дистанционного управления.

Полезное видео

Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.

Сфера использования

В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме. Имеются и иные возможности использования, в частности, посредством светового реле можно отрегулировать запуск водяного насоса фонтана с утра, а остановку под вечер. Сфера использования светоуправляемых приборов чрезвычайно обширна, они позволят решать самые разные вопросы, не только сопряженные с освещением.

Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.

Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека. Система на 100% самостоятельна.

В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию. Отнюдь не всегда необходимо, чтобы осветительные приборы во дворе светили целую ночь, тратя недешевое электричество.

Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.

Разновидности устройств

С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.

С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)

Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.

Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.

С выносным детектором освещенности

Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.

Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.

При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.

На разные уровни напряжения

Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт. Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.

Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).

С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном. Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.

Структура сумеречного выключателя

Ключевым компонентом светового реле является фотодетектор, в электросхемах могут использоваться транзисторы, диоды, фотосопротивление (фоторезистор), фотоэлементы. При перемене величины светового потока, падающего на фотоэлектрический элемент, меняются его характеристики, такие как электросопротивление резистора, перемена состояния электронно-дырочного перехода в полупроводниковых триодах и диодах, а также перемена напряжения на контактах фотоэлемента.

Затем сигнал обнаруживается усилителем и устройством сравнения (компаратором – в его роли можно задействовать операционный усилитель типа К140УД6, К140УД7 либо аналогичные) и осуществляется переключение двухтактного эмиттерного повторителя, переключая или отключая нагрузку.

В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).

Необходимо знать, что фотореле с тиристорным выходом не может функционировать с энергосберегающими лампочками, не предназначенными для этого, и монтируются в регулятор мощности лучистой энергии лампы. Этот аспект нужно принимать во внимание, чтобы не остаться со ставшими неработоспособными световым реле и лампочкой. Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами.

Самостоятельная сборка

Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.

Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.

Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.

Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.

В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.

Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора. При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением.

Второй метод сборки

Имеется и несколько иной метод. Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:

устройство Q6004LT;
фотодиод;
обыкновенный резистор.

Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.

Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.

Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор. Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.

Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.

Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.

О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.

Читайте также: