Обычно такие датчики устанавливают в подъездах, в тамбурах, в общественных уборных, в затененных помещениях каких-нибудь складов и т. д. Они отлично работают со всеми типами ламп: накаливания, светодиодными, люминесцентными. Кроме того датчики звука популярны в системах охранной сигнализации, когда рабочим действием может быть передача управления более сложной системе обеспечения безопасности.

Принципиально действие системы с таким датчиком может быть реализовано по одному из двух популярных алгоритмов. Первый: при улавливании достаточно громкого звука происходит включение (включается, например, свет в комнате в темное время суток). Второй: через определенный временной интервал после последнего звука происходит выключение (свет автоматически гасится, когда в помещении наступает тишина).

Таким образом достигается экономия электроэнергии за счет своевременного гашения света, когда в помещении людей уже нет, либо за счет включения света лишь тогда, когда естественного освещения не достаточно. Короче говоря, экономия электроэнергии достигается здесь благодаря целесообразному использованию ламп.

Те кто пользовался данным датчиками с ардуино отметили их невысокую стоимость, достаточно широкий радиус действия этих приборов, а также направленность восприятия конденсаторного микрофона.

В наименовании датчика обычно указывается вид усилителя, который стоит на его плате. Примечательно что выходы здесь бывают как аналоговыми, так и цифровыми (только аналоговый либо аналоговый и цифровой).

Есть датчики звука со встроенным фотореле и регулируемым аналоговым выходом. Существуют также датчики, фиксирующие лишь наличие или отсутствие звука в помещении. Так или иначе выбирая датчик звука (шума) стоит обратить внимание на следующие его характеристики: наличие/отсутствие фотореле, радиус действия, чувствительность, частотный диапазон, ток потребления.

Источник

Датчики звука для автоматического включения света

Датчик звука используется не только для сигнализаций, устройств обнаружения, но и как база умной подсветки. Акустический автоматический включатель может быть в составе осветительного прибора, но чаще продается отдельно. Контроллер можно смонтировать на любую линию с лампочкой, на другие электрические устройства, добавив к ним функцию дистанционного включения от звука. Современные шумовые сенсоры могут различать определенный спектр звуковых команд (1 или 2 хлопка и так далее) с разным реагированием на них.

Акустические автовключатели и реле, что это

Детекторы, реагирующие на звуковые сигналы, с реле, смыкающим/размыкающим цепи питания, известны давно как части систем безопасности, сигнализаций. Со временем они стали популярными для осветительных систем, ламп любой разновидности, для квартир, подъездов, на улицах, во дворах. Ограничений по применению нет. Звуковой контроллер для света купить можно почти в каждом магазине электротехники.

Датчик звука для освещения — это небольшая коробочка с электронными элементами, микросхемой внутри. Обычно это пластиковый прямоугольник с выведенными контактами, клеммами для подключения и с отверстиями для крепления болтиками. А также изделие может выполняться как плафон или иметь любой иной вид по решению производителя. Есть также модульное исполнение: осветительные приборы, лампочки или патроны для них, внутри которых вмонтированы такие обнаружители с расцепителем.

Минус, пожалуй, один: ложные срабатывания при фоновом шуме. Проблема решается настройкой чувствительности микрофона, но не у всех изделий есть такая функция.

Детекторы шума для освещения используются для труднодоступных мест, где нет возможности дотянуться к ручному выключателю:

Обычно всегда акустические сенсоры используются вместе с ручными выключателями: наличие таких устройств, сколько бы их ни было на линии, никак не влияет на их работу.

Из чего состоит звуковой детектор для осветительных приборов

Элементы звукового обнаружителя, автоматически размыкающего цепь питания, можно условно разделить на 3 группы:

Как работает акустическое реле для включения света

Особенности работы, опции

Описываемые изделия относятся к акустическим устройствам, в основе которых обнаружение, распознавание чувствительными элементами (микрофоном с мембраной и прочим) звуковых волн разного диапазона. Такой сигнал поступает на контроллер, в памяти которого внесены эталоны, алгоритм действий (вкл./выкл., понижение/повышение интенсивности света и так далее). А далее, последний элемент сравнивает поступивший сигнал с записанным, выбирает команду, посылает ее на исполнительные узлы — реле, таймер.

Принцип работы электронных элементов: фиксация и узнавание диапазонов отклонений от звуковых волн, отличающихся от параметров тишины. Контрольными факторами выступает скорость сигнала (улавливается путем определения частоты и фазности) и его амплитуда.

Когда акустические датчики только появились на рынке, то было много некачественных приборов с низкой чувствительностью, ложными срабатываниями. Но на современном рынке описанных недостатков нет даже у самых простых изделий из-за развития и массового распространения технологий, что дает возможность удешевить производство, сохраняя качество.

Инициирующие звуки для простых шумовых датчиков любые, так как значение имеет лишь их громкость: открытие дверей, голоса, шаги, покашливание, хлопок. Поэтому они больше подвержены ложным активациям от фоновых шумов. Более продвинутые модели могут различать речь, отдельные команды и реагировать на них по-разному, имеют возможность расширенного программирования. Интересное обстоятельство: не только самодельные модели акустических реле программируются через Arduino, подобными программными модулями, часто на заводах при сборке используют аналогичные инструменты.

Виды акустических датчиков, варианты действий

Все акустические узлы управления можно разделить на 2 типа:

Шумовые контроллеры, варианты срабатывания, где лучше применить

Шумовые сенсоры звука чаще всего устанавливают на лестничных клетках, в подъездах, коридорах, на прилегающей к дому территории. Использование внутри дома не всегда целесообразное, так как они выключаются через определенные промежутки времени, когда нет шума, что неудобно для быта. Исключение составляют изделие с реле задержки для помещений типа проходных коридоров, кладовых.

Датчик звука в подъезде для включения света или в иных помещениях, на улице фиксирует шум пусть и тихий, но обязательно возникающий при передвижении человека: стук двери, шаги, разговоры, сработавший замок. Дальше возможны два варианта сработки.

Первый порядок действия:

Второй алгоритм (боле распространенный):

Опция задержки может быть встроенной или реализовываться отдельно подсоединяемыми узлами (реже). И в первый описанный нами вариант может добавляться такая функция, но только на включение с целью предотвратить ложные срабатывания. В таком случае активация происходит не от кратковременного шума (случайных шорохов, сигналов автомашин), а от более продолжительного звука.

Преимущества шумовых датчиков автоматического включения и выключения света, как и у всех таких устройств — мы описали их выше, плюс цена ниже среди прочих видов, так как устройство проще.

Но есть больше минусов:

Акустический автовключатель света, реагирующий на команды

Самый простой вариант звукового обнаружителя, различающего команды, — прибор улавливающий звук намного громче, чем при обычной обстановке. Классический пример — хлопок ладонями. Это фактически обычное шумовое реле, описанное выше, только порог инициирующего звука можно настроить, плюс прибор различает минимум 2 команды. Пример: 1 хлопок — свет вкл., 2 — выкл., устройство рекомендовано для жилых помещений.

Более сложные акустические датчики имеют микросхемы, различающие человеческую речь, подобные сложные звуки. Но такие заводские устройства редкость, обычно их собирают небольшие предприятия на заказ, электронщики, в том числе из специальных программируемых комплектов из спецмагазинов электроники.

Хлопковые датчики

Отдельно выделим подвид детекторов, реагирующих на команды, — «хлопковые». Такие простые, но весьма практичные и удобные приборы предназначены именно для управления хлопками в ладоши. Их настройка предельно легкая — перемычками на плате.

Датчики комбинированные, на звук и движение

Есть модели автовключателей освещения комбинированные, реагирующие на звук и движение одновременно, а также обычно можно отключать одну из указанных опций при ее ненужности в конкретных условиях.

Качественные ИК-сенсоры движения умеют различать кто движется — животное или человек, но все же риск ложных активаций у них выше, что должен учесть потребитель при выборе. Одной из их разновидностей являются PIR — приборы пассивного обнаружения, которые воспринимают только излучение от объекта.

Оптико-акустические разновидности

Опция самостоятельной оценки уровня освещенности есть у оптико-акустических моделей, что позволит держать цепь замкнутой в светлую часть суток, несмотря на наличие шума, когда освещение по естественным причинам не требуется. Вполне логично, что такие приборы затребованы в помещениях и местах, доступных солнечному свету, а не, например, в кладовых, санузлах, во внутренних, закрытых коридорах, проходах без окон. Конструкция описываемых моделей включает фотоэлемент чувствительный к разным уровням света.

Установка, подключение и настройка

Подсоединение реле к цепи осветительных приборов предельно простое:

Места контактов могут скрываться под крышкой, провода можно зажать внешним клеммником. Датчик фиксируется на болты, шурупы, двусторонний скотч. Хотя это не желательно, но прибор может просто висеть на проводах, при минимальном стабильном положении и надежной фиксации проводков зажимами, так как он легкий. Пользователь должен определить, с каким уровнем шума локацию выбрать соответственно выставленным настройкам, чтобы не было ложных активаций.

Положение должно быть такое, чтобы свет не мешал работе, если есть сенсор, отслеживающий светлую пору суток.

Настройка

Встроенный микрофон обладает высокой чувствительностью и если его не отрегулировать, риск ложных активаций будет значительным. Для настройки стандартный датчик звука с опцией регулировки имеет селекторы (кнопки, колесики). Один — для выставления границ предельного шума, при которых происходит срабатывание. Считается, что оптимальный уровень — 50 дБ (эквивалент хлопка ладонями). Другим устанавливают временный промежуток, через который происходит отключение после фиксации звуковых волн.

Если устройство, например, находится далеко от дверей, то чувствительность повышают, если есть много фоновых шумов — понижают.

Примеры моделей датчиков звука для освещения

Рассмотрим не только обычные звуковые датчики и стандартные типоразмеры, но и специфические, например, ночники, лампочки со встроенной электронной начинкой.

ASO-208

Недорогая модель (300–400 руб.) белорусского производителя. Подойдет для лестничной площадки. На корпусе прописана управляемая мощность для разных ламп. Чувствительность микрофона регулируется отверткой или подобным. При максимальном уровне среагирует даже на звон ключей.

Это шумовой вариант без регулируемого реле задержки, то есть продолжительность до выключения нельзя изменить, она составляет 1 мин. после распознавания последнего звука. Несмотря на данный минус модель — одна из самых качественных для не особо сложных целей, например, для подъездов, общественных коридоров.

Реле (лестничный автомат) ЭВ-01

Контроллер шума российского бренда ООО «Реле и автоматика». Дешевый — 300–400 руб., относительным недостатком является поддерживаемая мощность — до 60 Вт, впрочем, для большинства случаев этого хватит, тем более, если учесть, что теперь чаще используют экономные лампочки с небольшим потреблением энергии.

Прибор с базовыми функциями, реле не регулируемое, встроенная задержка 50 сек., радиус мониторинга 5 м. Чувствительность микрофона не настраиваемая, но для помещений типа подъездов, лестничных клеток, коридоров этого особо и не требуется. Достоинства: есть фотоэлемент, включающий прибор только для темного времени. Но его чувствительность также не регулируется, поэтому надо выбирать места, чтобы не было засветки, например, фонарями на улице.

Joying Liang

На Aliexpress есть много достойных дешевых акустических реле, Joying Liang одно из них. Стоит всего около 270 руб. Управляет нагрузкой до 60 Вт, задержка — 40–50 сек. Регулировка микрофона и датчика света отсутствует.

Лампочки с датчиком звука

Осветительные приборы с вмонтированным акустическим включателем удобные, так как не надо заниматься отдельным монтажом сенсора. Одним из типоразмеров является лампочка с такой электронной начинкой. Изделие ничем не отличается по внешнему виду от обычной экономки LED. Стоимость — 250–300 руб.

Пример стандартной лампочки E27, 9 Вт (эквивалент лампе накаливания 60 Вт), LED со звуковым дистанционным включателем:

Минус: чувствительность датчика и микрофона не регулируемая.

ANBLUB

Изделие от бренда ANBLUB отличается практичностью для определенных условий. Звуковой датчик выполнен внутри цоколя (патрона), то есть надо всего лишь вкрутить его, а затем — лампочку.

Lincoiah

Модель с клеммами, спрятанными под крышкой, провода уже есть и выведены для подключения к цепи.

Ночник с датчиком шума

Звуковые обнаружители можно вмонтировать в любые приборы с электроцепью. Один из примеров — ночник из Aliexpress.

Комплекты автовключателей света с разными датчиками

Пример комплекта с акустическим реле, сенсором движения:

Что выбрать

Для проходных помещений, наподобие общих коридоров зданий и лестничных клеток МКД, а также для кладовых и подобных комнат, подойдет самый простой шумовой датчик звука. В большинстве случаев там нет смысла ставить более продвинутые модели. Желательно, чтобы задержка настраивалась.

Внутри жилых помещений комнат в санузлах используют сенсоры, различающие команды и с регулировкой чувствительности микрофона. Последняя опция рекомендована для любых типов таких контроллеров, это же касается и функции активации только при темноте. Например, отличным выбором будет изделие, различающее команды, установленное в прихожей-коридоре квартиры: при входе человека – с одним хлопком свет выключится, два хлопка при закрытии двери — выключится.

При значительном фоновом шуме (подъезд, выходящий на шумную улицу) следует устанавливать датчики звука с регулировкой чувствительности микрофона. Если того требуют особенности среды, например, когда шум нежелательный в определенные периоды, то выбирают комбинированные модели с сенсорами акустическим и движения одновременно, такие приборы практичные, так как одну из опций можно отключать при ненадобности.

Видео по теме

Источник

Датчик звука для автоматического включения света

Датчик звука для включения света в повседневном обиходе появился сравнительно недавно и сразу же завоевал массовое доверие потребителей. Его основное назначение — автоматическое зажигание светильника в ответ на шум шагов, хлопка в ладоши, голоса и так далее. Он обеспечивает удобную, без необходимости использования механического переключателя, работу системы освещения. Разберем основные особенности шумового детектора, его разновидности, сферу применения и прочие важные аспекты.

Устройство и принцип действия

Датчик звука для автоматического включения света представляет собой микросхему, главные компоненты которой — аудиоприемник, усилитель, электрореле и контроллер. Работает устройство по следующему принципу:

Современные детекторы рассматриваемого типа обладают достаточно большой чувствительностью. Поэтому чтобы исключить ложное срабатывание в конкретном месте применения, необходимо выполнить правильную настройку по данному параметру.

Для этой цели на корпусе прибора есть два регулятора. Один из них устанавливает порог воспринимаемого звука. Другой программирует время работы светильника после включения. Как правило, предела в 50 дБ (что соответствует хлопку в ладоши) вполне хватает внутри помещения.

Разновидности

Акустические датчики включения света доступны рядовому потребителю в следующих модификациях:

Каждая модификация имеет свои особенности, технические характеристики и нюансы эксплуатации. Это нужно учитывать при выборе прибора для конкретного места применения.

Также рекомендуем ознакомиться с реле управления светом, которое может использоваться не только отдельно, но и в комплекте с датчиком звука.

Сфера применения

Акустический датчик для работы светильника применяется в следующих областях:

При монтаже звуковых сенсоров в домашней обстановке достигается сразу несколько целей — повышение бытового комфорта, экономия электроэнергии и увеличение срока годности осветительных приборов.

Руководство к выбору

Чтобы правильно выбрать звуковой детектор включения и выключения света, рекомендуется соблюдать следующий ряд правил:

При выборе устройства не последнее место в списке критериев первостепенной важности занимает производитель. Во многом от этого будет зависеть и долговечность, и качество его работы.

Где купить

Приобрести датчики звука можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Достоинства и недостатки

Главные плюсы датчика шума для включения света:

Из недостатков работы оборудования выделяется некорректная работа в условии наличия фоновых звуков, включая ложные срабатывания или полностью неработающее состояние. Подобные минусы чаще всего проявляются в очень шумной обстановке или у дешевых моделей.

Как сделать своими руками

Далеко не у всех есть возможность купить заводской звуковой детектор включения света. Однако при желании, наличии опыта в сборке радиотехнических схем и доступе к расходным материалам, его можно вполне быстро изготовить своими руками. Рассмотрим самые доступные варианты.

На акустическом реле и триггере

Наиболее простая схема на одном транзисторе. Она включает два акустических реле и триггер.

Акустический компонент

В качестве транзистора подойдет доступный МП 39 на германии. Его легко найти в старой технике. Далее потребуется аудиоприемник. Это может быть, к примеру, микрофон старого дискового телефона.

Преимущество такого старинного угольного приемника звука в том, что он обладает высоким порогом чувствительности, но при этом имеет минимальную пропускную частоту. Это значит, что посторонние звуковые колебания попросту не будут улавливаться собираемым прибором.

Для питания схемы также понадобится трансформатор постоянного тока на 9–12 вольт. Собирать и крепить все компоненты лучше на макетной или печатной плате. В собранном виде она будет функционировать следующим образом:

Если звука нет, подача переменного тока исчезает и транзистор пребывает в полуоткрытой форме.

Триггер

Триггер выполняет функцию выключателя по следующему алгоритму:

При подборе компонентов схемы, выбирать лучше версии, способные выдерживать 220 В. Это правило касается диодов и конденсатора C1.

Функционирование схемы происходит по следующему алгоритму:

Если требуется работа лишь одной лампочки, вместо Л2 в схеме нужно установить резистор и конденсатор.

Три транзистора

Для более опытных пользователей доступно изготовление самодельного датчика по несколько усложненной схеме. Ее особенность в том, что она сама по первому звуковому сигналу как включает, так и выключает освещение — по второму.

В цепи применяются транзисторы типа КТ818 и КТ315. Достать их можно в любом магазине радиодеталей. Дальность действия устройства на них достигает 2-х метров — при условии питания 9-вольтовым напряжением. Однако при его повышении или понижении чувствительность повышается или снижается, соответственно.

В качестве аудиоприемника используется электродинамический микрофон. При этом реле и конденсатор должны быть рассчитаны на 220 вольт. Сборка осуществляется также, как и в выше описанной версии, на плате — печатного или макетного типа. Для подачи питания применяется блок питания на 9–15 вольт.

С микросхемами

Это наиболее сложный, хотя и интересный для опытных радиолюбителей вариант схемы датчика. Основан он на микросхеме. Два существенных отличия от выше рассмотренных версий — это отсутствие внешнего блока питания и установка тиристора вместо электромагнитного реле.

Преимущество

В отличие от реле тиристор не имеет ограничений по числу срабатываний. Кроме того, он имеет существенно меньшие размеры. Значит, прибор получится более компактным, легким и универсальным. Дальность действия устройства сильнее — до 6 метров. При этом оптимальная мощность ламп — 60–70 ватт. К тому же оборудование предохраняется от фоновых помех.

Как повысить мощность

Как видно, детектор рассчитан на светильники средней силы. Если для домашних нужд этого вполне достаточно, на производстве, в мастерской и общественном месте этого будет мало. Поэтому при использовании светоисточников повышенной мощности диоды с VD2 по VD5, а также сам тиристор VS1 требуется установить на радиаторы. Это снизит их нагрев и позволит обслуживать более мощные светильники.

При этом радиаторы должны иметь электроизоляцию! Помимо этого, места контактирования их с другими компонентами схемы должны быть защищены. Это обеспечит наилучшую электропроводность и качество работы прибора.

Работа схемы

В изначальных версиях схемы реле срабатывало на голос человека или иной звуковой сигнал, например, хлопки. Однако удобнее, когда прибор реагирует на заданный уровень звука. Чтобы обеспечить ему такую функцию, потребуется несколько изменить схему реле:

Чтобы облегчить труд по настройке, можно воспользоваться известной закономерностью для расчета: T=C×R. Где Т — время задержки в сек., С — емкость конденсатора в Ф, R — сопротивление в Ом, × — знак умножения. Например, чтобы подсчитать требуемое сопротивление резистора для заданного времени задержки, необходимо выполнить следующие расчеты по формуле R=T/C.

Допустим Т = 90 сек., а емкость конденсатора 200 мкФ (или 200×10−6), тогда, согласно формуле, — 90/200×10−6 =450000 Ом или 450 кОм.

Заключение

Датчик звука автоматически включает и выключает свет в помещении. Схема прибора включает микрофон, усилитель и реле. Как только аудиоприемник улавливает звук нужной силы, возникает сигнал, замыкающий реле. В результате ток начинает поступать в цепь. Лампочка зажигается. Далее в зависимости от настроек светильник гаснет через определенное время, если не возникает новый звук.

Видео по теме

Источник