Оптический выключатель своими руками

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Бесконтактный выключатель для лампы самодельный

Какую кнопку выбрать при сборке лампы подсветки на столе или выключателя света? Конечно же никакую, то есть электронный датчик! Это конструкция бесконтактной лампы с отражающим оптическим датчиком. Основа — микроконтроллер Digispark Attiny85.

Настройка и схема устройства

На рисунке изображена полная принципиальная схема этого устройства. Схема питается от компактного импульсного источника питания, а отражающий датчик используется для управления внешней лампой постоянного напряжения, подключенной к выходу схемы. Действие переключения можно вызвать, поднеся палец к глазку датчика.

Отражающий датчик TCRT5000 (SENS-1) подключается непосредственно ко входу P0 платы микроконтроллера Attiny85 (DIGISPARK) с резистором 56 кОм (R2) и конденсатором 2,2 мкФ (C1) для установки чувствительности и подавления шума. Первый резистор 220 Ом (R1) ограничивает рабочий ток инфракрасного излучателя (950 нм) внутри отражающего датчика. Модуль питания HLK 5M-05 (HLK1) обеспечивает стабильное напряжение питания 5 В для всей электроники. Два красных светодиода, припаянных к плате Digispark, используются для индикации состояния источника питания и тумблера. Глазок датчика реагирует на жесты рук в пределах 30 мм, чего вполне достаточно.

Здесь требуется небольшой силовой МОП-транзистор. Обычный IRLZ44 (T1) например. Кстати, есть одна важная вещь, на которую надо обратить внимание, если вы замените МОП-транзистор другим. Стандартный силовой МОП не подходит напрямую для переключения нагрузок с микроконтроллером — нужно выбрать транзистор с логическим уровнем в качестве замены. Выход P1 платы Digispark направлен на затвор полевого транзистора через резисторы R3 и R4.

Конструкция предназначена в первую очередь для управления внешними светодиодными лампами с питанием 5 В. Типичный пример — подключение LED ламп или лент USB.

Предлагаемая компоновка печатной платы позволяет вставлять плату Digispark в разъемы. Несмотря на компактные размеры, импульсный блок питания HLK 5M-05 удовлетворяет всем требованиям в отношении изоляционных расстояний и зазоров для использования с сетевым напряжением переменного тока.

Хотя силовой МОП-транзистор IRLZ44 может коммутировать большие токи, фактический ток должен быть ограничен из-за ширины дорожек на печатной плате.

Код, загруженный в Digispark, определяет функцию тумблера. Код можно легко адаптировать для добавления или изменения функций.

Источник

Оптический бесконтактный выключатель освещения своими руками

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.

Источник

Бесконтактный выключатель света из компьютерной мишки

Оригинальными включателями света радиолюбителей сегодня не удивишь, однако представленный ниже — из оптической компьютерной мыши, на мой взгляд, необычен и удобен в городской квартире по нескольким причинам:

— во-первых, миниатюрная мышь хорошо подходит в стенную нишу (выдолбленное место под штатный клавишный включатель);

— во-вторых, не требуется непосредственного контакта с включателем — достаточно провести пальцем (или иным предметом) на расстоянии 1,5 см от «красного глаза» подсветки;

— в-третьих, устройство изначально обладает эффектом триггера. Один раз провел пальцем — свет загорелся, второй раз -выключился. Предусмотрен и индикатор реагирования — при проведении пальцем у «подсветки» она загорается в 3 раза ярче.

К оптической компьютерной мыши придется добавить простейший усилитель тока на транзисторе с исполнительным реле в коллекторной цепи, с тем чтобы сигналы от «мыши» управляли лампой освещения мощностью до 200 Вт (ограничены параметрами реле), — об этом ниже. Поскольку практически все оптические мыши построены по одной схеме и принципу работы, рассмотрим одну из них -Defender Optical 1330, представленную на рис. 3.19.

Основное устройство позиционирования координат — микросбро-ка с обозначением U2 А2051В0323, совмещенная с фотоприемником (в одном корпусе). С вывода 6 данной микросборки на светодиод красного цвета постоянно поступают импульсы с частотой около

1 кГц, поэтому даже когда оптическая мышь находится без движения на столе, видна красная, едва мерцающая «подсветка». Однако значение ее — «не только подсвечивать место, занимаемое мышью, -для красоты». Светодиод — это передатчик, а приемником служит ‘ сама микросборка с встроенным в ее корпусе узлом. Когда отраженные от любой поверхности световые сигналы достигают фотоприемника, уровень напряжения на выводе 6 U2 падает до нулевого и светодиод загорается в полную силу. Именно такую реакцию мы видим у мышки на компьютерном столе при попытке ее перемещения. Время горения светодиода в полную силу составляет 1,3 сек. (если нет более продолжительных воздействий на мышь). Одна из главных деталей оптической мыши (как ни странно) — не электроника, а пластмассовая линза, изогнутая под специальным углом (см. рис. 3.20), без нее мышка значительно «слепнет».

Рис. 3.19. Вид оптической мыши со снятой крышкой корпуса

Рис 3 20. Печатная плата оптической мыши Defender Optical 1330 со стороны оптической линзы

На рис. 3.20 показана печатная плата оптической мыши Defender Optical 1330 со стороны оптической линзы.

Устанавливать в стенную нишу под штатный выключатель мышку нужно в собранном корпусе, который надежно фиксирует оптическую линзу со стороны основания (подложки) мышки. Когда на фотоприемник поступает отраженный от препятствия (вашего пальца, ладони) сигнал, на выводах 15 и 16 микросборки U1 НТ82М398А (и соответственно на выводах 4 и 5 микросборки U2) изменяется уровень логического сигнала на противоположный. Причем это не инверсные выводы, а независимые друг от друга. Изменение сигнала на них происходит в зависимости от вертикального или горизонтального перемещения мышки (перемещения перед ней препятствия). Поэтому управляющий сигнал для исполнительного устройства можно взять с любого из этих выводов и подключить к исполнительному устройству, к точке А (рис. 3.21).

Открывание транзистора и включение реле происходит при высоком логическом уровне в точке А.

Диод VD1 защищает обмотку реле от бросков обратного тока. Резистор R1 ограничивает ток в базе транзистора. Реле может управлять’ не только лампой освещения, но и любой нагрузкой с током до 3 А. Источник питания, стабилизированный с напряжением 5 В ±20%. Транзистор можно заменить на КТ603, КТ940, КТ972 с любым буквенным индексом. Исполнительное реле К1 можно заменить на РМК-11105, TRU-5VDC-SB-SL или аналогичное на напряжение срабатывания 4-5 В.

Четырехпроводный кабель частично отпаивают от платы в месте соединения со штатным разъемом и перепаивают два провода (зеленый и белый) к выводам 15 и 16 микросборки U1 со стороны элементов (непечатного монтажа), так сак иначе провода будут метать установке платы в корпус мышки.

Рис 3 21 Усилитель тока с исполнительным реле, управляющим нагрузкой в сети 220 В

Изначальная распайка разъема на плате мышки: 1 вывод — общий провод, 2 вывод — питание «+5 В», 3 и 4 — выходные импульсы. Так же как и в рассмотренном выше (с механической мышкой) варианте, эта последовательность импульсов имеет высокий уровень с незначительными отклонениями вниз; такие импульсы нельзя использовать без дополнительной раскодировки или устройства преобразователя.

Если схема и печатная плата у вашей мышки но соответствуют представленной на примере Defender Optical 1330, достаточно взять любой осциллограф или логический пробник (индицирующий хотя бы два основных состояния — высокое и низкое) и опытным путем найти на плате точки с управляющим сигналом. Подойдет любая оптическая мышь для ПК, поэтому нет разницы, какой разъем находится в конце соединительного кабеля компьютерной мыши, его все равно придется снимать. Также можно применить и беспроводные мыши (с передачей сигнала по радиоканалу), в части позиционирования координат у них такой же принцип работы, как и у проводных.

Для контроля мельчайших смещений одного предмета относительно другого я применяю обычную компьютерную мышку, выслужившую все сроки, но вполне работоспособную. Применение ей нашлось в деревенском доме для контроля оседания фундамента и стен относительно друг друга. Полагаю, таким же методом могут воспользоваться и другие читатели, у которых дома не совсем новые или почвы размывают фундамент. Применение в данном случае компьютерной мыши избавляет радиолюбителя от необходимости строить относительно сложную схему. Компьютерная мышка (далее -мышь) идеально подходит для такой задачи. Разберем ее и узнаем -почему.

Вскрыв корпус «мьішки», получаем доступ к печатной плате и механизму позиционирования координат (см. рис. 3.22).

Шарик, нодпружиненный с двух сторон, соприкасается с пластмассовыми приводами, на конце которых сделаны шестерни. Шестерни вращаются между приемником и передатчиком ИК-сигналов.

Литература: Кашкаров А. П. Электронные устройства для уюта и комфорта.

Источник

Оптический выключатель своими руками

Бесконтактный выключатель своими руками

Самостоятельное изготовление и настройка бесконтактного инфракрасного выключателя не вызывает больших трудностей при использовании современной элементной базы. Бесконтактный выключатель может быть применён в быту, для автоматизации на производстве, для системы охранной сигнализации и т.д. Работа устройства которое будет рассмотрено далее основанна на реагировании на отражонный инфракрасный свет излучаемый инфракрасным светодиодом данного устройства. Для того чтобы собрать бесконтактный выключатель своими руками понадобятся:

1) инфракрасный светодиод с некоторой длинной волны излучения;

2) фотодиод с такойже длинной волны (можно использовать светодиод из (или такойже как из) пульта телевизора а фотодиод из (или такойже как из) телевизора) ;

3) микросхема компаратор LM393 (это недорогой популярный сдвоенный компаратор с открытым коллектором) ;

4) твердотельное реле JGC-5F (достоинства: долгий срок службы, бесшумность, малые габариты, экономичное управление; недостатки: малая мощность, работают только на переменном токе, нуждаются в схеме защиты при работе на индуктивную нагрузку) ;

5) резисторы постоянные:

3 штуки по 470 Ом,

1 штука по 470 кОм (килоОм),

1 штука по 100 Ом (мощность 0.25Вт и более) ;

6) переменный или подстроечный резистор на 100 кОм (для настройки чувствительности) ;

7) плёночный или керамический конденатор на 0.01 мкФ и 400В (можно на большее напряжение);

8) красный светодиод на 10. 20 мА;

9) источник питания на 5В (батарейки, адаптер и т.д.) и переключатель;

10) предохраниель на 2А;

11) макетная паяльная плата и провода (можно самому сделать плату из фольгированного стеклотекстолита);

12) паяльник (+расходники (припой, флюс и т.д.));

13) умение разбираться в электрических схемах.

Источник