4 proste obwody przełącznika klaśnięcia [przetestowane]

4 proste obwody przełącznika klaśnięcia [przetestowane]

Objaśnione tutaj obwody przełącznika klaskania będą włączać i wyłączać podłączone obciążenie w odpowiedzi na alternatywne dźwięki klaskania? Tutaj omawiamy 4 unikalne i proste projekty, które można wybrać zgodnie z preferencjami użytkownika.



Artykuł mówi o tym, co sugeruje tytuł - włącznik klaśnięcia. Mały obwód elektroniczny, jeśli jest zbudowany i zintegrowany z dowolnym urządzeniem elektrycznym, może być włączany / wyłączany przez zwykłe klaskanie.

Proponowany projekt po zintegrowaniu z dowolnym urządzeniem elektrycznym może być używany do włączania i wyłączania go po prostu poprzez naprzemienne klaskanie w dłonie. Urządzenie staje się ciekawsze i bardziej użyteczne, ponieważ nie wymaga żadnego zewnętrznego mechanizmu ani urządzenia do wykonania określonych operacji.





UWAGA: Obwód IC 555 nigdy nie może powodować naprzemiennego włączania / wyłączania obciążenia. Zamiast tego będą działać jak monostable i włączać obciążenie tylko na jakiś czas, a następnie je wyłączać. Więc trzymaj się z dala od tanich, wprowadzających w błąd obwodów online .

Główne obszary zastosowań

Głównym zastosowaniem opisanych poniżej obwodów przełącznika klaskania jest sterowanie urządzeniami gospodarstwa domowego, takimi jak żarówki i wentylatory.



Załóżmy, że chcesz podłączyć wentylator sufitowy do tego obwodu, aby można go było włączać lub wyłączać z naprzemiennym dźwiękiem klaskania, możesz to łatwo zrobić, podłączając wejście wentylatora 220 V AC przez przekaźnik obwodu.

Podobnie, jeśli chcesz włączyć lampę rurową lub dowolną lampę 220 V lub 120 V AC, po prostu podłącz ją szeregowo z przekaźnikiem przełącznika klaśnięcia.

Poniższy rysunek przedstawia sposób podłączenia wentylatora do przekaźnika

Przełącznik klapkowy do włączania i wyłączania wentylatora

Plik regulator wentylatora można podłączyć w dowolnym miejscu szeregowo z okablowaniem.

Do przekaźnika klapy można podłączyć dowolną żarówkę, jak pokazano na poniższym rysunku

Przełącznik klaśnięcia z żarówką ON OFF

Jak wibracje dźwiękowe wyzwalają obwód

Jak zapewne zauważyłeś, klaskanie w dłonie powoduje głośny dźwięk i jest na tyle ostry, że można go pokonać na dużą odległość. Generowany dźwięk to w rzeczywistości silne zmarszczki lub wibracje powstałe w wyniku nagłej kompresji powietrza pomiędzy naszymi uderzającymi dłońmi.

DO mało jest podłączony do stopnia wzmacniacza, a wibracje dźwięku wytwarzane przez klaskanie uderzają w mikrofon i zamieniają się w drobne drgania elektryczne. Te impulsy elektryczne są wzmacniane do odpowiednich poziomów przez tranzystory i podawane do przerzutnika.

Przerzutnik jest bistabilnym obwodem przekaźnika, który na przemian włącza / wyłącza podłączony przekaźnik w odpowiedzi na każdy dźwięk klaskania.

Przedstawiony tutaj obwód składa się zasadniczo z dwóch etapów, pierwszy etap to dwa tranzystory wzmacniacz o wysokim wzmocnieniu, a drugi stopień składa się z wydajnego przerzutnika / flopa.

Stopień flip / flop na przemian przełącza sterownik przekaźnika wyjściowego w odpowiedzi na każde kolejne klaskanie. W ten sposób obciążenie podłączone do przekaźnika jest odpowiednio aktywowane i dezaktywowane.

Obwód można lepiej zrozumieć dzięki poniższemu wyjaśnieniu.

1) Obwód przełącznika klaśnięcia za pomocą IC 741.

obwód przełącznika klaskania za pomocą wzmacniacza operacyjnego IC 741

Powyższy obwód przekaźnika sterowany klaśnięciem dostarczył mi jeden z zapalonych czytelników tego bloga, pan Dathan.

Obwód jest bardzo do zrozumienia:

Opamp tutaj jest skonfigurowany jako komparator co oznacza, że ​​jest ustawiony tak, aby różnicować najmniejsze różnice napięcia na dwóch wejściach.

Kiedy dźwięk klaskania uderza w mikrofon, następuje chwilowy spadek napięcia na pinie nr 2 układu scalonego, co powoduje wzrost napięcia na pinie nr 3 układu scalonego na ten moment.

Jak wiemy, gdy pin # 3 ma wyższy potencjał niż pin # 2, wyjście układu scalonego jest wysokie, warunek powoduje, że wyjście układu scalonego zostaje chwilowo wysokie.

Ta wysoka odpowiedź wyzwala IC 4017 pin # 14 i wymusza na wyjściu przejście ze styku nr 2 na styk nr 3 lub odwrotnie, w zależności od początkowej sytuacji na wyjściach.

Powyższe działanie przełącza obciążenie odpowiednio do pozycji ON lub OFF.

Powyższy obwód przełącznika wyzwalanego klapką 12 V wykorzystujący IC 741 został pomyślnie wypróbowany i przetestowany przez pana Ajaya Dussę. Poniższe prototypowe obrazy tego samego zostały przesłane przez pana Ajaya.

prototyp przełącznika klaskania testowany na płytce stykowej przetestowany projekt przełącznika klaśnięcia na veroboard

Projekt PCB (układ ścieżek) dla powyższego można zobaczyć poniżej, zgodnie z projektem pana Ajaya:

Układ boczny płytki drukowanej obwodu sterowanego klapką

2) Przełącznik klaśnięcia za pomocą tranzystorów lub BJT

W powyższych wyjaśnieniach nauczyliśmy się prostego obwodu przełącznika aktywowanego klaśnięciem, który zawierał układ scalony do implementacji pożądanych czynności przełączania ON / OFF. Obecny projekt wykorzystuje inną zasadę i wykorzystuje tylko tranzystory do powyższych wyzwalaczy.

prosty tranzystorowy obwód przełącznika klaśnięcia

Demonstracja wideo przełącznika klaśnięcia

Lista części

  • R1 = 5k6
  • R2 = 47k
  • R3 = 3M3
  • R4 = 33K
  • R5 = 330 OHMS
  • R6 = 2K2
  • R7 = 10K
  • R8 = 1K
  • R9, R10 = 10 tys
  • C1, C4 = 0,22 uF
  • C2 = 1 uF / 25 V.
  • C3 = 10 uF / 25 V.
  • T1, T2, T4 = BC547
  • T3 = BC557
  • Wszystkie diody IC = 1N4148
  • Dioda przekaźnika = 1N4007
  • IC = 4017
  • Przekaźnik = 12 V / 400 omów

Jak to działa

Powyższy rysunek przedstawia prosty dwustopniowy etap przełącznik aktywowany dźwiękiem .

Pierwszy stopień obejmujący T1, T2 i T3 tworzy wysokie wzmocnienie wspólny wzmacniacz emitera konfiguracja.

Mikrofon jest podłączony do podstawy T1 poprzez kondensator blokujący C1.

Silne wibracje dźwiękowe uderzające w mikrofon są natychmiast zbierane i przekształcane w drobne impulsy elektryczne.

W rzeczywistości są to małe impulsy prądu przemiennego, które łatwo przechodzą przez C1 do podstawy T1.

Tworzy to rodzaj efektu push-pull i T1 również przewodzi w odpowiedni sposób.

Jednak odpowiedź T1 jest stosunkowo słaba i wymaga dalszej amplifikacji.

Tranzystory T2 / T3 zostały wprowadzone właśnie w tym celu i pomagają poprawić piki napięcia wytwarzane przez T1 do znacznych poziomów (prawie równych napięciu zasilania).

Powyższy impuls napięciowy jest teraz gotowy do użycia do przełączania ON / OFF przekaźnika i jest podawany do odpowiedniego stopnia.

IC 4017, jak wszyscy wiemy, wytwarza sekwencyjne przesunięcie swoich pinów wyjściowych (wysoki stan logiczny) w odpowiedzi na każdy dodatni impuls na swoim styku wejściowym zegara 14.

Wzmocniony impuls napięcia dźwięku klaśnięcia jest przykładany do styku 14 powyższego układu scalonego, co powoduje przełączenie wyjścia układu scalonego na stan logiczny wysoki lub logiczny niski w zależności od początkowego stanu odpowiedniego wyprowadzenia.

To wyzwalane wyjście jest odpowiednio gromadzone na złączach diod i służy do przełączania przekaźnika przez tranzystor sterujący przekaźnika T4.

Ostatecznie styki przekaźnika trafiają do obciążenia lub urządzenia, które jest odpowiednio włączane i wyłączane przy każdym kolejnym klaśnięciu.

Korzystanie z BJT i ​​zasilacza

Patrząc na schemat obwodu, widzimy, że cały obwód został skonfigurowany wokół zwykłych tranzystorów ogólnego przeznaczenia.

Funkcjonowanie obwodu można rozumieć poprzez następujące punkty:

Transformator X1 wraz z D1 i kondensatorem C4 tworzy podstawowy obwód zasilający zapewniający wymaganą moc do obwodu.

Pierwszy stopień, który obejmuje R1, C1, R2, R3, R4 i Q1, tworzy obwód czujnika wejściowego.

Kolejne odpowiednie etapy składające się z Q2 i C3 tworzą etap flip flop i zapewnia, że ​​sygnały ze stopnia czujnika wejściowego są odpowiednio przetwarzane na naprzemienne przełączanie wyjścia.

Stopień wyjściowy składa się z pojedynczego tranzystora Q4. Zasadniczo jest skonfigurowany jako stopień sterownika przekaźnika do tłumaczenia naprzemiennych działań WŁ / WYŁ z poprzedniego etapu na fizyczne przełączanie podłączonego obciążenia na zaciskach przekaźnika.

Projekt jest bardzo stary, zbudowałem go w czasach szkolnych, składając zestaw. Schemat obwodu wykorzystujący tranzystory pokazano poniżej:

obwód przełącznika klaskania za pomocą tranzystorów z przerzutnikiem

Lista części

  • R1 - 15 tys
  • R2, R5, R12- 2m2
  • R10, R3 -270K
  • R4 - 3K3
  • R6 - 27 tys
  • R7, R11 - IK5
  • R8, R9 - 10 tys
  • R13 - 2K2
  • C3, C1 - 10KPF Dysk
  • C2,3 - 47KPF Dysk .:
  • C4 - 1000 uF / 16 V.
  • Q1,2,3,4 - BC547B
  • D1 - 1N4007
  • D2,3,4,5 -1N4148 _
  • XL - Transformator 12V / 300mA.
  • MIC - Condenscr Mic
  • RLY - pojedyncze ładowanie 12V przez przekaźnik

Inną wersję powyższego można zobaczyć na poniższym schemacie:

3) Obwód przełącznika podwójnego klaskania

Wszystkie opisane powyżej obwody przełącznika klaśnięcia mogą działać tylko z pojedynczymi naprzemiennymi dźwiękami klaśnięcia. Ta cecha sprawia, że ​​obwód jest wrażliwy na dźwięki zewnętrzne, które mogą czasami powodować wyzwalanie obciążenia podłączonego do obwodu.

Obwód sterowany podwójnym klaśnięciem staje się zatem bardziej odpowiedni i odporny na fałszywe wyzwalanie, ponieważ przełączałby się tylko w odpowiedzi na dwa kolejne dźwięki klaśnięcia zamiast jednego.

Wyjaśniony obwód jest prosty, ale skuteczny i nie wykorzystuje mikrontrolerów do implementacji, w przeciwieństwie do innych obwodów w sieci.

Układ został przeze mnie przetestowany, ale jest to dość złożony projekt, dlatego ważne jest, aby najpierw przekonująco zrozumieć etapy, a następnie zbudować go, aby uniknąć awarii.

Działanie obwodu

Proponowany obwód klaśnięcia lub klaskania lub podwójnego klaskania można zrozumieć z następujących punktów:

Dolny stopień jest w zasadzie prostym obwodem przełącznika aktywowanego dźwiękiem, który uaktywnia się przy każdym głośnym dźwięku.

Układ scalony IC 741 jest uzbrojony jak komparator, a jego pin nr 2 jest powiązany z pewnym optymalnym stałym potencjałem określonym przez ustawienie danego zadanego VR1.

Pin nr 3 układu scalonego staje się wejściem czujnikowym układu scalonego i jest połączony z czułym mikrofonem.

Sąsiedni IC 4017 jest stopniem bistabilnym, który aktywuje podłączony stopień sterownika przekaźnika i obciążenie na przemian w odpowiedzi na każdy dodatni impuls wysoki na jego pinie # 14.

Kiedy głośny dźwięk, taki jak „klaśnięcie”, uderza w mikrofon, na chwilę uziemienia pin nr 2 układu IC741, powodując chwilowe, wysokie impulsy na jego pinie nr 6.

Gdybyśmy podłączyli to wyjście do styku nr 14 układu IC4017, spowodowałoby to natychmiastowe przełączanie obciążenia przy każdym wejściu dźwiękowym, czego nie chcemy tutaj, dlatego odpowiedź na pinie # 6 układu IC741 jest przerwana i przekierowana do stopień monostabilny IC 555.

Jak skonfigurowany jest IC 555

Obwód IC 555 jest uzbrojony w taki sposób, że gdy jego pin # 2 jest uziemiony, jego wyjściowy pin # 3 staje się chwilowo wysoki na pewien okres czasu w zależności od wartości kondensatora 10uF.

Kiedy dźwięk uderza w mikrofon, wysoki impuls z wyjścia IC741 wyzwala BC547 podłączony do styku 2 układu IC555, który chwilowo uziemia styk nr 2 układu IC555, co z kolei powoduje ustawienie styku nr 3 w stan wysoki.

Jednak chwilowe wysokie na pinie nr 3 układu IC555 zajmuje trochę czasu, aby dotrzeć do podłączonego BC547 z powodu obecności kondensatora 33uF.

Zanim 33uF ładuje się i włącza tranzystor, potencjał na kolektorze tranzystora jest już zanikany z powodu braku klaskania, które pojawia się tylko chwilowo.

Jednak przy zastosowaniu natychmiastowego kolejnego klaskania zapewnia wymagany potencjał na kolektorze tranzystora, który jest teraz dopuszczony do styku nr 14 układu IC 4017.

Gdy to nastąpi, sterownik przekaźnika uruchamia się lub dezaktywuje w zależności od jego stanu początkowego.

Przełączanie obciążenia odbywa się zatem tylko w odpowiedzi na parę klaskania dźwięków, co sprawia, że ​​obwód jest rozsądnie głupi.

Obwód przełącznika aktywowanego podwójnym klaśnięciem


Poprzedni: 3 inteligentne ładowarki akumulatorów litowo-jonowych wykorzystujące TP4056, IC LP2951, IC LM3622 Dalej: Konwertuj wzmacniacz audio na falownik sinusoidalny