Schemata von automatischen Lichtschaltern. Automatische Straßenbeleuchtung - Entwürfe mittlerer Komplexität - Schemata für Anfänger

Der erste von ihnen (Abb. A-12) besteht aus vier Transistoren. Der Lichtsensor - das empfindliche Element der Maschine - ist der Fotowiderstand R1. Er ist über die Widerstände R2 und R3 mit einer Stromquelle verbunden und bildet zusammen mit diesen eine Spannungsteilerschaltung, deren Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Beleuchtung (vom Trimmerwiderstand R2 zum Minuspol) ändert.

Der Spannungsteiler ist mit einem Emitterfolger am VT1-Transistor verbunden, wodurch Sie den relativ hohen Widerstand des Spannungsteilers an den niedrigen Widerstand der nachfolgenden Stufen der Maschine anpassen können.
Ein Schmitt-Trigger, hergestellt an den Transistoren VT2, VT3, ist mit der Last des Emitterfolgers (Widerstand R4) verbunden. Darauf folgt eine Kaskade am Transistor VT4 - ein Steuersignalverstärker. Der Emitterkreis dieses Transistors enthält die Steuerelektrode des Trinistors VS1, die als kontaktloser Schalter fungiert - sie steuert die Beleuchtungslampe EL1, die sich im Anodenkreis des Trinistors befindet.

Die Maschine wird über einen Gleichrichter aus den Dioden VD2, VD3 aus einem 220-V-Netz gespeist. Die gleichgerichtete Spannung wird durch den Kondensator C1 gefiltert und durch eine Silizium-Zenerdiode VD1 stabilisiert. Der Kondensator C2 wirkt als Löschwiderstand, an dem die Überspannung abfällt.

Wenn die Beleuchtung auf der Straße ausreichend ist, ist die Spannung am Ausgang des Teilers (Widerstand R2 Motor) und damit am Ausgang des Emitterfolgers so, dass der Schmitt-Trigger in einem stationären Zustand ist, in dem der Transistor VT2 ist offen und VT3 ist geschlossen. Der Transistor VT4 wird ebenfalls geschlossen, und daher wird an der Steuerelektrode des Trinistors VS1 keine Spannung anliegen und der Trinistor wird ebenfalls geschlossen. Die Beleuchtungslampe ist aus.

Mit abnehmender Beleuchtung steigt der Widerstand des Fotowiderstands, die Spannung am Ausgang des Emitterfolgers nimmt ab. Wenn es einen bestimmten Wert erreicht, geht der Trigger in einen anderen stabilen Zustand über, in dem der Transistor VT2 geschlossen und VT3 offen ist. In diesem Fall öffnet der Transistor VT4 und Strom beginnt durch die Steuerelektrode des Trinistors zu fließen. Der Trinistor öffnet sich, die Beleuchtungslampe blinkt.

Morgens, wenn die Beleuchtung den Schwellwert erreicht, kehrt der Trigger in seinen ursprünglichen Zustand zurück und die Lampe erlischt.

Über einen Abstimmwiderstand R2 wird die gewünschte Ansprechschwelle des Gerätes eingestellt.
Mit den im Diagramm angegebenen Details kann eine Lampe mit einer Leistung von bis zu 60 W an die Maschine angeschlossen werden. Anstelle von FS-K1 ist ein anderer Fotowiderstand mit ähnlichen Parametern durchaus anwendbar. Die Transistoren VT1 - VT3 können alle MP39-MP42-Serien sein, jedoch mit einem Stromübertragungsverhältnis von mindestens 50, und VT4 - alle MP35-MP38-Serien mit einem Stromübertragungsverhältnis von mindestens 30. Anstelle einer Zenerdiode D814D, D813 ist anstelle der Dioden D226B geeignet - alle anderen Gleichrichter, die für einen gleichgerichteten Strom von mindestens 50 mA und eine Sperrspannung von mindestens 300 V ausgelegt sind.
Trimmerwiderstand R2 - SPZ-16, die restlichen Widerstände - MLT-0,25. Kondensator C1 - K50-6, C2 - MBGO oder anderer Papierkondensator, ausgelegt für den Betrieb in Wechselstrom- und pulsierenden Stromkreisen I und mit einer Nennspannung, die nicht niedriger ist als die im Diagramm angegebene.

Die Details der Maschine sind auf einer Platte (Abb. A-13) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert. Unter dem Trinistor wird ein Loch in die Platine gebohrt, um das die Folie verbleibt - sie berührt das Gehäuse des Trinistors, das die Anode ist.

Die Abschlüsse der Kathode und der Steuerelektrode befinden sich oben auf dem Trinistor - sie sind durch isolierende Montageleiter mit den entsprechenden Punkten der Leiterplatte verbunden. Der Kondensator C2 ist mit Schrauben an der Platine befestigt (Schraubenlöcher sind auf der Platine nicht dargestellt).

Die Platine ist in einem Gehäuse aus Isoliermaterial angeordnet und über isolierte Befestigungsdrähte mit einem Fotowiderstand und über gut isolierte Netzwerkdrähte mit einem Netzwerk und einer Beleuchtungslampe verbunden. Der Fotowiderstand wird beispielsweise an einem Fenster befestigt, jedoch so, dass direkte Sonnenstrahlen oder das Licht von Straßenlaternen nicht auf seine empfindliche Schicht fallen.

Und hier ist ein weiteres Design (Abb. A-14), das nur zwei Transistoren enthält: Feldeffekt-VT1 und Unijunction-VT2. Ein Impulsgenerator wird an einem Einzelübergang hergestellt, der sich bei einer bestimmten Spannung am Emitter einschaltet. Und sie wiederum wird durch die Beleuchtung der sensitiven Schicht des Fotowiderstands R1 bestimmt.

Auf dem Feldeffekttransistor ist eine Kaskade aufgebaut, die zu einem übersichtlicheren "Betrieb" des Generators beiträgt. Wie dies geschieht, wird aus der Beschreibung des Betriebs der Maschine deutlich. Lassen Sie uns in der Zwischenzeit die Geschichte über das Design von Strukturen fortsetzen.
Eine Trinistor-Steuerelektrode ist mit einer der Basen des Unijunction-Transistors verbunden, in dessen Anodenkreis sich ein XS1-Anschluss befindet - darin wird eine Beleuchtungslampe eingeschaltet. Die Spannung an den Trinistor und die Lampe wird über eine Diodenbrücke geliefert, die aus den Dioden VD4 - VD7 besteht. Dank ihm ist der Trinistor an der Anode vor Sperrspannung geschützt.

Eine pulsierende Spannung (Pulsfrequenz 100 Hz) wird über den Widerstand R7 der Zenerdiode VD3 zugeführt, die aufgrund ihrer stabilisierenden Eigenschaft Welligkeiten glättet. Eine noch stärkere Welligkeit der gleichgerichteten Spannung wird durch den Kondensator C 4 - von ihm geglättet konstanter Druck dem Kreislauf der Maschine zugeführt.

Die Maschine ist also mit dem Netzwerk verbunden, der Fotowiderstand wird von der fotoempfindlichen Schicht zur Straße geleitet. Während es hell ist, ist der Widerstand des Fotowiderstands klein, was bedeutet, dass die Spannung am Emitter des Unijunction-Transistors ebenfalls klein ist. Der Generator funktioniert nicht, die Beleuchtungspumpe leuchtet nicht.

Wenn die Beleuchtung abnimmt, steigt der Widerstand des Fotowiderstands, was bedeutet, dass die Spannung am Emitter des Transistors VT2 ebenfalls ansteigt.

Bei einer bestimmten Beleuchtung des Fotowiderstands wird sein Widerstand so groß, dass der Generator zu arbeiten beginnt. Im Widerstand R6 erscheint eine gepulste Spannung positiver Polarität, die den Trinistor öffnet und die Lampe einschaltet. Die Pulswiederholrate ist viel höher als die Welligkeitsfrequenz der Versorgungsspannung, sodass der Trinistor fast zu Beginn jeder Halbwelle der Netzspannung öffnet.

Aber was ist mit der Kaskade am Transistor VT1? Die allerersten Impulse des Generators kommen vom Widerstand R6 über den Kondensator C3 zum Gleichrichter, der auf den Dioden VD1, VD2 montiert ist. Dadurch erscheint am Lastwiderstand R2, also am Gate des Feldeffekttransistors VT1, eine (gegenüber der Source) negative Konstantspannung, die diesen Transistor schließt. Steigt die Drain-Spannung, steigt auch die Spannung am Emitter des Unijunction-Transistors. Dadurch arbeitet der Generator zuverlässiger und schaltet sich auch bei einigen Schwankungen in der Beleuchtung des Fotowiderstands nicht aus.
Am Morgen, wenn die Morgendämmerung anbricht und die Beleuchtung des Fotowiderstands zunimmt, fällt sein Widerstand so stark ab, dass der Generator abschaltet. Die Beleuchtungslampe erlischt. An diesem Punkt öffnet der Transistor VT1 und reduziert die Spannung am Emitter des Unijunction-Transistors weiter.
Dank der Kaskade am Transistor VT1 sind die Schwellenwerte für "Aktivierung" und "Freigabe" des Generators am Transistor VT2 sehr klar und unterscheiden sich in der Spannung etwas voneinander.

Der Fotowiderstand kann FS-K1, SF2-5, SF2-6, Festwiderstände sein - MLT-2 (R7) und MLT 0,125 oder MLT-0,25 (der Rest). Kondensatoren C1 - C3 - KLS, KM, MBM; C4 - K50-6 oder K50-3. Anstelle des Transistors KP3O3B ist KP3O3A geeignet, und anstelle von KT117B ist ein anderer Transistor dieser Serie geeignet. Dioden VD1, VD2 - eine der Serien D2, D9, KD102, KD503; VD4 - VD7 - jeder Gleichrichter mit einer zulässigen Sperrspannung von mindestens 300 V und einem gleichgerichteten Strom, der eine Lampe mit einer bestimmten Leistung versorgen kann. Anstelle der Zenerdiode KS518A (sie hat eine Stabilisierungsspannung von 18 V) können Sie zwei in Reihe geschaltete Zenerdioden D814B oder D814V verwenden. Bei Verwendung einer Beleuchtungslampe mit einer Leistung von 100 W kann der Trinistor im Seriendiagramm mit den Buchstabenindizes K-N angegeben werden.

Wenn eine Lampe mit einer Leistung von bis zu 60 W verwendet wird, ist der Trinistor KU201L oder KU201M geeignet.

Wie bei der vorigen Maschine sind alle Teile bis auf den Fotowiderstand auf einer Leiterplatte (Abb. A-15) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert. Die Platine wird dann in einem Gehäuse aus Isoliermaterial verstärkt. Die Empfehlungen für die Installation eines Fotowiderstands sind die gleichen wie im vorherigen Fall.
Bei der Überprüfung der Maschine wird die erforderliche Ansprechschwelle durch die Wahl des Widerstandes R3 genauer eingestellt. Sein Widerstand sollte 10 kOhm nicht unterschreiten.
Aber nicht nur für das Treppenhaus kann ein automatischer Lichtschalter sinnvoll sein. Es findet auch Anwendung in einer Wohnung, beispielsweise in einem Badezimmer oder einem anderen Raum. Und dann können Sie ruhig sein - es ist unwahrscheinlich, dass Sie in diesen Räumen ziellos brennende Lichter hinterlassen können. Ja, und jetzt müssen Sie den Schalter nicht mehr verwenden - die Maschine ersetzt ihn vollständig und schaltet die Beleuchtung selbst ein, wenn sie wirklich benötigt wird.

Ein Diagramm einer der Optionen für einen solchen Automaten ist in Abb. A-16. Die Maschine schaltet das Licht ein, sobald die Tür geöffnet wird. Wird die Tür von innen verriegelt, bleibt das Licht an. Beim Schließen der Tür von außen (oder von innen, aber nicht bei Verstopfung) folgt eine Zeitverzögerung von 8 ... 10 s, danach erlischt das Licht. Die Helligkeit des Lichts in dieser Maschine nimmt gleichmäßig zu (für 1 ... 2 s), was die Lebensdauer der Lampe erheblich verlängert.

Die Vorrichtung des Sensors, der die Position der Tür und ihres Schlosses überwacht, ist in Abb. A-17. Im Türrahmen ist ein Reedschalter (versiegelter Kontakt) befestigt, in der gegenüberliegenden Tür ist ein Dauermagnet eingelassen. Die Kontakte des Reedschalters sind bei geöffneter Tür, also bei abgenommenem Magnet, geöffnet und schließen bei geschlossener Tür durch das Magnetfeld des Dauermagneten. Wenn die Tür von innen mit einem Schloss verschlossen wird, schirmt seine Stahlzunge (oder eine damit verbundene Eisenplatte) den Reedschalter vom Magnetfeld ab und die Kontakte des Reedschalters sind geöffnet.

Der Reed-Schalter (SF1 im Diagramm) ist im Ladekreis des Kondensators C1 enthalten. Wenn die Tür offen ist (oder von innen mit einem Schloss verschlossen ist), befinden sich die Kontakte des Reedschalters in dem im Diagramm gezeigten Zustand. Der Kondensator O beginnt sich über die Kette VD1, C2, VD3 aufzuladen. Da die Ladeschaltung nicht mit Strom versorgt wird Gleichstrom, und trapezförmige Impulse positiver Polarität (sie werden aufgrund der Begrenzung der Spannungsimpulse mit einer Frequenz von 100 Hz durch die Zenerdiode VD4 gebildet, die ihr über den Widerstand R7 von einem Vollweggleichrichter an den Dioden VD5 - VD8 zugeführt wird) , wird der Kondensator C1 von jedem Impuls "portionsweise" geladen.

Dieser Modus wird auch dadurch sichergestellt, dass bis zum Beginn des nächsten Impulses der Kondensator C2 entladen ist. Dies geschieht am Ende des vorherigen Impulses - dann wird die Spannung des Kondensators C2 über die Diode VD2 und die Widerstände R3, R4 an den Emitterübergang des Transistors VT1 angelegt. Der Transistor öffnet und entlädt den Kondensator. Während sich der Kondensator C1 auflädt, beginnt der Transistor VT2 zu öffnen, sein Kollektorstrom steigt an. Bei einem bestimmten Wert dieses Stroms beginnt ein Impulsgenerator, der auf einem Transistoranalog eines Trinistors (Transistoren VT3 und VT4) und einem Kondensator C3 aufgebaut ist, zu arbeiten. Sobald die Spannung am Kondensator C3 (erscheint als Ergebnis des Ladens des Kondensators mit dem Kollektorstrom des Transistors VT2) den Schwellenwert erreicht, "triggert" das Analog des Trinistors und der Kondensator wird über die Steuerelektrode von entladen der Trinistor VS1 und der Widerstand R5. Der Trinistor öffnet (und bleibt bis zum Ende der Halbwelle der Netzspannung offen), schließt die Diagonale der Brücke VD5 - VD8 und die Lampe EL1 leuchtet auf. Seine Helligkeit hängt von der Dauer des Ladens des SZ-Kondensators auf die "Betriebs" -Spannung des SCR-Analogs ab.

Die Dauer wiederum wird durch den Kollektorstrom des Transistors VT2 und damit durch das Aufladen des Kondensators C1 auf die volle Öffnungsspannung des Transistors VT2 bestimmt. Dies geschieht nach ca. 1 ... 2 s - in dieser Zeit wird die Helligkeit der Lampe auf Maximum erhöht.

Es lohnt sich, die Tür zu schließen (oder das Schloss nicht zu schließen, wenn die Tür geschlossen ist) - und die geschlossenen Kontakte des Reedschalters umgehen den Ladekreis des Kondensators C1. Es beginnt sich über die Widerstände R1, R6 und den Emitterübergang des Transistors VT2 zu entladen. Nach 8 ... 10 s fällt die Spannung am Kondensator so stark ab, dass der Transistor VT2 zu schließen beginnt. Die Helligkeit der Lampe nimmt allmählich ab und schaltet sich dann aus.

Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen Trinistoren KU201 L, KU202K-KU202N können verwendet werden. KT201G-Transistoren sind mit einem Transistor der gleichen Serie oder mit beliebigen Transistoren der KT315-Serie austauschbar; P416B - auf P416 P401-P403, GT308; MP114 - von MP115, MP116, KT203. Zusammen mit den Dioden sind D220, D223, KD102, KD103 geeignet. Kondensator C1 - K50-6; C2, NW - MBM, KM-4, KM-5. Widerstand R7 - MLT-2, der Rest - MLT-0,5. Anstelle einer D814D-Zenerdiode ist D813 geeignet und anstelle von VD5-VD8-Dioden beliebige Gleichrichterdioden, die für eine Sperrspannung von mindestens 300 V und einen gleichgerichteten Strom von mindestens 300 mA ausgelegt sind. Reed-Schalter - jeder andere mit normalerweise offenen Kontakten und "Betrieb" von einem bestimmten Permanentmagneten in einer bestimmten Entfernung.

Die Teile der Maschine können auf einer Leiterplatte (Abb. A-18) aus Folienmaterial montiert werden und die Platte kann in jedem geeigneten Gehäuse aus Isoliermaterial verstärkt werden. Es ist wünschenswert, das Gehäuse in der Nähe des Schalters zu platzieren, damit die Verbindungsleiter von der Diodenbrücke kürzer sind - sie sind mit den Kontakten des Netzschalters verbunden und der Schaltergriff befindet sich in der Position "Aus". Die Abschlüsse des Reed-Schalters sind mit Litzen-Montageleitern in Isolierung mit der Maschine verbunden.

Die Maschine muss in der Regel nicht eingestellt werden und arbeitet sofort. Sie können die Dauer eines sanften Anstiegs der Lichthelligkeit ändern, indem Sie den Kondensator C2 auswählen (mit abnehmender Kapazität nimmt die Dauer des Helligkeitsanstiegs zu). Um die Verzögerung beim Ausschalten des Lichts zu ändern, sollten Sie den Kondensator C1 auswählen (die Verzögerung nimmt mit zunehmender Kapazität zu).

Die Maschine ist in der Lage, eine Lampe mit einer Leistung von 60 Watt zu steuern. Wenn eine Lampe mit höherer Leistung verwendet wird, ist es erforderlich, einen Trinistor auf einem Kühlkörper zu installieren und einen Diodengleichrichter mit einem großen zulässigen gleichgerichteten Strom zusammenzubauen.
Und hier ist eine andere Maschine (Abb. A-19) für einen ähnlichen Zweck, die nur einen Transistor verwendet. Die Maschine kann auch parallel zu den Klemmen des Schalters Q1 im Hauswirtschaftsraum angeschlossen werden.

Die Steuerungen der Maschine sind der Schalter SA1, dessen Kontakte eine externe Verriegelung und Halterung am Türrahmen bilden, und der Reedschalter SF1, der ähnlich wie bei der vorherigen Version an der Tür installiert ist, jedoch in der oberen Ecke des Türrahmens . Wenn die Tür geschlossen ist, können die Kontakte SA1 sowohl geschlossen als auch geöffnet sein (wenn der Raum benutzt wird und der Rollladen geöffnet ist), und die Kontakte SF1 können nur geöffnet sein. Beim Öffnen der Tür sind die Schaltkontakte geöffnet und die Reed-Kontakte geschlossen. Über den Widerstand R2 und den Reed-Schalter wird Spannung an die Steuerelektrode des Tri-Nistors VS1 angelegt. Der Trinistor öffnet, die Beleuchtungslampe EL1 leuchtet.

In diesem Moment erscheint am Widerstand R1 eine pulsierende Spannung (mit einer Amplitude von etwa 1 V bei einer Lampenleistung von 40 W und fast 2 V bei einer Lampenleistung von 100 W). Es wird durch die VD2C1-Kette geglättet. G Kondensator C1 Gleichspannung wird dem Generator zugeführt, der auf dem Transistor VT1 montiert ist. Die Pulswiederholrate des Generators beträgt 3 kHz. Von der Wicklung 111 des Transformators T1 werden die Impulse der Steuerelektrode des Trinistors zugeführt, so dass der Trinistor offen bleibt, nachdem die Tür von innerhalb des Raums geschlossen und die Kontakte des Reed-Schalters geöffnet wurden.

Am Ende der Nutzung der Räumlichkeiten wird die Tür zum externen Riegel geschlossen, die Kontakte SA1 schließen und die Wicklung II des Transformators überbrücken. Die Schwingungen des Generators brechen zusammen, der Trinistor schließt, die Beleuchtungslampe erlischt.
Jeder Low-Power-Germanium-Transistor kann im Generator arbeiten pnp-Strukturen mit einem statischen Stromübertragungsverhältnis von mindestens 50. Anstelle der Diodenbrücke VD1 können Sie vier Dioden KD105B-KD105G oder ähnlich in Bezug auf gleichgerichteten Strom und Sperrspannung installieren. Trinistor - Serie KU201 mit Buchstabenindizes K-N. Kondensator O -K50-12 (K50-6 ist auch geeignet); C2 - Tiermehl; Widerstände - MLT-2.

Der T1-Transformator ist ein Eigenbau, er wird auf einem Ring der Größe K10X6X4 aus M200NM-Ferrit hergestellt. Wicklung I enthält 2XO0 Drahtwindungen PELSHO 0,1, Wicklung II - 6 ... 10 Windungen dünnen Befestigungsdraht in PVC-Isolierung, Wicklung III - 40 Windungen PELSHO 0,1.

Für diese Teile ist eine Leiterplatte (Abb. A-20) aus einseitiger Folienglasfaser ausgelegt. Gedruckte Leiterbahnen werden nicht wie sonst üblich durch Ätzen in Lösung hergestellt, sondern durch Schneiden von isolierenden Rillen in die Folie mit einem speziellen Cutter oder einem scharfen Messer. Die Platine mit den Teilen wird im Gehäuse verstärkt, das an einer geeigneten Stelle im Raum platziert wird. Wie im vorherigen Fall wird der Reedschalter (es kann jeder sein, aber immer mit Öffner- oder Schaltkontakten) mit Litzenmontageleitern an die Maschine angeschlossen.

Wenn die Maschine fehlerfrei montiert ist, ist keine Einstellung erforderlich. Es kann vorkommen, dass der Generator mit einer bestimmten Beleuchtungslampe nicht erregt wird (schließlich hängt die Versorgungsspannung des Generators von seiner Leistung ab). Dann müssen Sie entweder einen Widerstand R1 mit einem großen Widerstand oder einen anderen Transistor mit einem großen Übertragungskoeffizienten einsetzen.

Bei normalem Betrieb des Generators und einem nicht öffnenden Trinistor (das Licht geht aus, wenn die Tür geschlossen ist, aber die SA1-Kontakte sind nicht geschlossen), muss die Polarität des Anschlusses der Klemmen des geändert werden Wicklung III.

Mit diesem Gerät, das auf einem Lichtsensor und einem IR-Sensor basiert, können Sie den Vorgang des Umschaltens der Beleuchtung automatisieren, was zu Energieeinsparungen führt.

Reis. 1 Schema der automatischen Beleuchtung

Abbildung 1 zeigt ein Diagramm einer Beleuchtungsmaschine. Das Herzstück der Schaltung ist der Mikrocontroller PIC16F628A. Das Schema zum Anschließen der Last in Form einer Lampe ist in Abbildung 2 dargestellt. Abbildung 3 zeigt den Aufbau des Geräts. Der Algorithmus zur Steuerung des Geräts über die Taste ist in Abbildung 4 dargestellt. Der Programmcode ist in Assemblersprache geschrieben, siehe Listing AL\16F628ATEMP.ASM. Das Gerät wird über eine Taste gesteuert. Durch Drücken der Taste wird ein sequenzieller Wechsel der Betriebsmodi des Gerätes erreicht. Zur visuellen Anzeige von Informationen wird ein Display mit eingebautem Controller verwendet.

Reis. 2 Lastanschlussplan in Form einer Lampe

Ein vollständiger Zyklus von In-Circuit-Programmierung und Debugging des Mikrocontrollers PIC16F628A wurde mit MPLAB IDE v8.15 (integrierte Entwicklungsumgebung), MPASM v5.22 Compiler (in MPLAB IDE v8.15 enthalten) und MPLAB ICD 2 (in- Circuit-Debugger - "Debugger"). Für diejenigen, die die oben genannten Tools nicht haben, aber ein eigenes Programm zum Arbeiten mit HEX-Dateien und einen anderen Programmierer haben, finden Sie die Datei 16F628ATEMP.HEX im entsprechenden Projekt. Die technische Spezifikation des Mikrocontrollers finden Sie auf der Website und.

Reis. 3 Gerätestruktur

Der DD1-Mikrocontroller hat funktionale Ausgänge RA0, AN1, VREF, RA3, RB0–RB7, CCP1, die zum Eingeben und Ausgeben von Informationen verwendet werden. Der DD1-Mikrocontroller hat keine erzwungene Reset-Funktion, der Reset-Pin ist über einen Widerstand R6 mit dem positiven Leistungspotential verbunden. Ein On-Chip-RC-Oszillator wird verwendet, um die Taktfrequenz zu erzeugen.

Reis. 4 Algorithmus zur Steuerung des Geräts per Taster

Mit Hilfe von integrierten Komparatoren (in diesem Fall wird einer verwendet) und ION im Mikrocontroller wird die Möglichkeit der schrittweisen Spannungsmessung auf einer bedingten 17-Punkte-Skala implementiert. An den Komparatoreingang AN1 sind ein Fotowiderstand R1 und ein Widerstand R2 angeschlossen. Der zweite Eingang des Komparators ist mit ION – VREF verbunden. Bei schrittweiser Verstellung des ION von 1,25 V bis 3,594 V wird die Spannung zwischen R1, R2 und VREF verglichen. Stellen Sie auf 00 - (V → 0 V, 1,25 V], setzen Sie auf 01 bis 15 - (1,25 V, 3,594 V], setzen Sie auf 16 - (3,594 V, V → 5 V). Wobei V das Potential zwischen R1 und R2 ist ( d.h. auf AN1).

Foto 1

Zu beachten ist, dass der Lichtsensor (Fotowiderstand) über die XS1-Buchse und den XP1-Stecker mit dem Gerät verbunden wird. (Foto 1) Der Lichtsensor sollte in der Nähe eines Fensters (natürliche Lichtquelle) platziert werden. Besser ist es, wenn der lichtempfindliche Teil des Lichtsensors auf die Fensterbank oder Wand gerichtet ist, um nicht direkte Sonnen- oder Lichtquellenstrahlen zu messen, sondern reflektierte.

Beim Einstellen des Geräts im Dunkeln wird der Schwellenspannungswert gemessen, bei dem das Licht einschaltet, das Display zeigt Informationen zur Einstellung "D", D - Dark. Beim Aufstellen des Gerätes bei Tageslicht wird der Schwellenspannungswert gemessen, bei dem das Licht ausschaltet, das Display zeigt Informationen zur Einstellung "L", L - Light. Die Werte in der dunklen Tageszeit sollten geringer sein als tagsüber. Aus dem beschriebenen Beispiel der Einstellung des Lichtsensors folgt, dass die logische "1" sein wird, wenn der gemessene bedingte Wert der Beleuchtung einen Wert von 00 bis 02 annimmt, und die logische "0" - von 12 bis 16. Mit Zwischenwerte von 03 bis 11, das Gerät ändert die Logik des Lichtsensors nicht, dies ist notwendig, damit das Beleuchtungsgerät, das beim Einschalten die Beleuchtung im Raum hinzufügt, die Logik nicht beeinflusst und umgekehrt, d.h. wenn die Leuchte ausgeschaltet ist.
Der IR-Sensor besteht aus einem IR-Sender (IR-Diode) und einem IR-Empfänger, sie werden über eine XS2-Buchse und einen XP2-Stecker mit dem Gerät verbunden und dienen der berührungslosen Erfassung von Körperbewegungen. (Foto 2)
Ein IR-Empfänger ist über einen Strombegrenzungswiderstand R4 DA1 mit dem Ausgang RA0 verbunden. Im passiven Zustand der Informationseingangsschaltung simuliert der Widerstand R3 einen niedrigen Logikpegel.

Foto 2

Das Gate des Feldeffekttransistors VT1 ist mit dem Ausgang von CCP1 (Hardwareimplementierung von PWM, Frequenz 38,15 kHz, Tastverhältnis 2) verbunden, der die Trägerfrequenz des IR-Emitters erzeugt. Eine IR-Diode mit einer Wellenlänge von 940 nm ist über einen Strombegrenzungswiderstand R5 mit dem Drain des Feldeffekttransistors VT1 verbunden.
Da der IR-Sensor auf Reflexion arbeitet, setzt er die logische "1", wenn der IR-Empfänger DA1 den vom Körper reflektierten Strahl der IR-Diode VD1 detektiert, ansonsten wird die logische "0" gesetzt.
Um die Fähigkeiten des Geräts während der Erfassung durch den IR-Sensor zu erweitern, ist es möglich, den vom IR-Sensor eingestellten logischen Pegel für eine bestimmte Zeit zu halten (Keep logic „1“). Dazu wird die Funktion P[x], P-Pause verwendet.

1. P[D]* – Logikpegel, der vom IR-Sensor eingestellt wird, nachdem die Erkennung 1 Sekunde lang gehalten wird. Daher beträgt die mögliche Erkennungssequenz 1 Sekunde oder mehr.
2. P[E]** – der logische Pegel, der vom IR-Sensor nach der Erkennung eingestellt wird, wird 1 Minute lang gehalten. Daher beträgt die mögliche Erkennungssequenz 1 Minute oder mehr.

Damit die vom IR-Sensor gebildete Logikänderung wiederum zwei stabile Zustände einstellt, ist die Triggerfunktion T[x], T-Trigger implementiert. Wenn Sie beispielsweise einen IR-Sensor im Türrahmen installieren, wird der Durchgang einer Person zwischen den Räumen aufgezeichnet. So wird beim Betreten des Raumes eine logische "1" gesetzt (die Beleuchtungseinrichtung schaltet sich ein), beim Verlassen eine logische "0" (die Beleuchtungseinrichtung schaltet sich aus). Es macht keinen Sinn, den Auslöser zu betätigen, wenn sich mehrere Personen im Raum bewegen.

1. T[D]* – Trigger deaktiviert.
2. T[E]** – Trigger aktiviert.

Um die logischen Zustände von Lichtsensor und IR-Sensor zu vergleichen, verwenden Sie die F, F-Funktion. Die Funktion kann vier Werte annehmen.

1. F-Funktion deaktiviert. Die Logikdaten des Umgebungslichtsensors und des IR-Sensors wirken sich nicht auf den Dongle aus. Sie können die Last nur manuell schalten, indem Sie die Logik am Ausgang RB2 durch kurzes Drücken der Taste SB1 invertieren.
2. F - "ODER"-Funktion, am Ausgang RB2 *** wird das Ergebnis einer logischen Verknüpfung gebildet.
3. F - „XOR“-Funktion, am Ausgang RB2 *** wird das Ergebnis einer logischen Verknüpfung gebildet.
4. F-Funktion „UND“, am Ausgang RB2 *** wird das Ergebnis einer logischen Verknüpfung gebildet.

Durch Bildung einer Logik am Ausgang RB2 erreichen sie das Öffnen oder Schließen des Halbleiterrelais U1, das das an die Klemmleiste X1 angeschlossene Beleuchtungsgerät ein- und ausschaltet. Das Halbleiterrelais U1 kann die Last schalten, wenn Wechselstrom Spannung 48-530 V und einem maximalen Strom von 3 A (die Betriebstemperatur des Halbleiterrelais U1 darf +60 °C nicht überschreiten). Der Logikpegel am Pin RB2 wird auf dem Display angezeigt, K[x], K-Key.

1. K[D]* - logisch "0", die Taste ist aus (Beleuchtungseinrichtung ist aus).
2. K[E]**- logisch "1", die Taste ist an (Beleuchtungseinrichtung ist an).

*x[D], D-Deaktivieren.
**x[E], E-Freigabe.

*** Es ist zu beachten, dass Sie die Logik am RB2-Pin umkehren können, indem Sie die SB1-Taste kurzzeitig gewaltsam drücken. Nach dem Drücken der Taste SB1 wird die geänderte Logik auf RB2 gehalten, bis sie gleich der Funktionslogik ist, dann stellt das Gerät den von der Funktion erzeugten Logikpegel ein, d.h. wechselt in den normalen Betriebsmodus (der vor einem kurzen Tastendruck war).

Die Uhrtaste SB1 ist über den Strombegrenzungswiderstand R11 mit dem Ausgang RA3 verbunden. In der niedergedrückten Position der Uhrtaste SB1 simuliert der Widerstand R12 einen niedrigen Logikpegel. Der DD1-Mikrocontroller erkennt drei Zustände der SB1-Uhrtaste:

1. nicht gedrückt;
2. kurz gedrückt (weniger als 1 s);
3. gedrückt und gehalten (länger als 1 s).

Das Bild auf der Anzeige hilft, den Zustand der Takttaste SB1 zu unterscheiden. In Zustand 1 führt der Mikrocontroller also Anweisungen aus, die nicht mit dem Drücken einer Taste zusammenhängen, in Zustand 2 werden Einstellungen vorgenommen, die in eckigen Klammern hervorgehoben werden, bis der Mikrocontroller Zustand 3 erkennt, und in Zustand 3 zeigt das Display den nächsten anpassbaren Zustand an eckige Klammern.

Zur Anzeige von Informationen wird eine Flüssigkristallanzeige HG1 verwendet. Die technischen Daten des Displays finden Sie auf der Website. Es hat einen Controller, der die Zeichenerzeugungsfunktion implementiert. Zeigt zwei Zeilen mit jeweils sechzehn Zeichen an. Das Display wird über die Mikrocontroller-Pins RB0, RB1, RB4 - RB7 gesteuert. Daten werden in Halbbytes über die Pins RB4–RB7 geladen. "Verriegelung" - RB1. Am Ausgang RB0 wird die Wahl des Signalregisters gebildet. Die Widerstände R7 und R8 stellen den Kontrast des Displays HG1 ein. Die Hintergrundbeleuchtung des Displays wird über einen Strombegrenzungswiderstand R9 versorgt. Das HG1 Display wird mit 3 x 15 mm Messingabstandshaltern und 3 x 6 mm Schrauben an die Platine geschraubt.

Das Gerät wird von einer an Anschluss X2 angeschlossenen Wechsel- oder Gleichspannungsquelle versorgt. Die Nennspannung des Netzteils beträgt 9 - 15 V. Der Nennstrom des Netzteils beträgt 1 A. Zur Stabilisierung des Netzteils wird eine herkömmliche Schaltung aus einer Diodenbrücke VD2, einem linearen Stabilisator DA2, Filterkondensatoren C1 - C6.

Das Gerät kann im Temperaturbereich von -20 °С bis +60 °С betrieben werden.
Der Mikrocontroller ist so programmiert, dass er sieben Betriebszustände hat.

Foto 3

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1. Beim Einschalten des Gerätes wird der nichtflüchtige Datenspeicher EEPROM gelesen, wo die Einstelldaten entladen werden (standardmäßig D(00), L(16), P(D), T(D), F(OFF) , K[D]). Das Gerät geht in den Hauptbetriebszustand, d.h. 2.
2. Das Gerät zeigt auf dem Display den durch eckige Klammern zugeordneten Bereich an, in dem es arbeitet. In diesem Fall ist es der Schlüssel. Darüber hinaus führt das Gerät konfigurierte Funktionen aus, die zum Umschalten des Schlüssels führen. Während des Betriebs zeigt das Display den Zustand der Taste (K[D]-off, K[E]-on) ****. Nach kurzem Drücken der Uhrtaste invertiert das Gerät zwangsweise die Logik der Taste und hält sie, bis der eingestellte Logikpegel gleich dem Logikpegel als Ergebnis der Ausführung der Logikfunktion ist. Wird die Tact-Taste länger als 1 s gedrückt gehalten, wechselt das Gerät in den Zustand, in dem der Lichtsensor im Dunkeln eingestellt ist, d.h. 3. (Foto 3)
3. Das Gerät zeigt auf dem Display den durch eckige Klammern zugeordneten Bereich an, in dem es arbeitet. In diesem Fall ist dies die Einstellung des Lichtsensors im Dunkeln. Nach kurzem Drücken der Taste tact misst das Gerät die Beleuchtungsstärke und zeigt diese auf dem Display an. Wird die Tact-Taste länger als 1 s gedrückt gehalten, wechselt das Gerät in den Zustand, in dem der Lichtsensor bei Tageslicht eingestellt ist, d.h. 4. (Foto 4)
4. Das Gerät zeigt auf dem Display den durch eckige Klammern zugeordneten Bereich an, in dem es arbeitet. In diesem Fall ist dies die Einstellung des Lichtsensors bei Tageslicht. Nach kurzem Drücken der Taste tact misst das Gerät die Beleuchtungsstärke und zeigt diese auf dem Display an. Wird die Tact-Taste länger als 1 s gedrückt gehalten, wechselt das Gerät in den Zustand, in dem die Logikpause des IR-Sensors konfiguriert ist, d. h. 5. (Foto 5)
5. Das Gerät zeigt auf dem Display den durch eckige Klammern zugeordneten Bereich an, in dem es arbeitet. In diesem Fall ist es die Pauseneinstellung der IR-Sensorlogik. Nach einem kurzen Druck auf die Takttaste schaltet das Gerät die Pause der IR-Sensorlogik ein oder aus. Wird die Tact-Taste länger als 1 s gedrückt gehalten, wechselt das Gerät in den Zustand, in dem der IR-Sensor-Trigger konfiguriert ist, d.h. 6. (Foto 6)
6. Das Gerät zeigt auf dem Display den durch eckige Klammern zugeordneten Bereich an, in dem es arbeitet. In diesem Fall ist es die IR-Sensor-Triggereinstellung. Nach einem kurzen Druck auf die Takttaste schaltet das Gerät den IR-Sensor-Trigger ein oder aus. Wird die Takttaste länger als 1 s gedrückt gehalten, wechselt das Gerät in den Zustand, in dem die logische Funktion konfiguriert ist, d. h. 7. (Foto 7)
7. Das Gerät zeigt auf dem Display den durch eckige Klammern zugeordneten Bereich an, in dem es arbeitet. In diesem Fall ist es die Einstellung der Logikfunktion. Nach kurzem Drücken der Takttaste wählt das Gerät sequentiell die Logikfunktion aus. Wird die Taste tact länger als 1 s gedrückt gehalten, speichert das Gerät die Einstellungen im nichtflüchtigen EEPROM-Speicher und wechselt in den Hauptbetriebszustand, d.h. 2. (Foto 8)

****Bei eingeschaltetem Gerät wird der Tastenzustand auch bei eingeschalteter Taste als inaktiv (K[D]) angezeigt, bis sich die Logik durch eine logische Verknüpfung oder einen kurzen Tastendruck ändert ( natürlich kann dies als Fehler angesehen werden, aber wie funktioniert das Gerät).

Siehe die Dateien zur Herstellung von Leiterplatten im Ordner. Die Leiterplatte und die Position der Teile sind in Abbildung 5 dargestellt.

Abb. 5 Leiterplatten- und Teilelayout

Die folgenden Teile können an diesem Gerät ausgetauscht werden. Mikrocontroller DD1 aus der PIC16F628A-I / P-xxx-Serie mit einer Arbeitstaktfrequenz von 20 MHz in einem DIP18-Gehäuse. Das HG1-Display passt zu jedem der WH1602x-Serie. Fotowiderstand R1 ähnlich dem im Diagramm angegebenen, bei der Auswahl des Widerstands R2 sollte sein Widerstand nicht mehr als 10 kOhm betragen. IR-Empfänger DA1, der die Trägerfrequenz des IR-Strahls 38 kHz TSOP31238 erfasst.

Spannungsstabilisator DA2 inländisch KR142EN5A (5 V, 1,5 A). Der Feld-MOSFET-Transistor VT1 (N-Kanal) im I-Pak-Gehäuse (TO-251AA), ein Analogon der im Diagramm angegebenen Nennleistung, ist geeignet. Das Halbleiterrelais U1 kann im Extremfall ähnlich gefunden werden, ersetzt durch CX240D5 mit anderen Eigenschaften. IR-Diode VD1 mit einer Wellenlänge von 940 - 960 nm. Die Diodenbrücke VD2 kann auf alle 2Wxx-Serien angewendet werden. Winkelstecker XP1 und XP2 mit 2,54 mm Rastermaß. Leistungsstecker X2 ähnlich wie im Bild dargestellt mit Mittenkontakt d=2,1 mm. Unpolare Kondensatoren C1-C3 und C6 mit einer Nennleistung von 0,01 - 0,47 µF x 50 V. Die Elektrolytkondensatoren C4 und C5 haben die gleiche kapazitive Nennleistung und die Spannung ist nicht niedriger als die im Diagramm angegebene.

Unten können Sie den asm-Quellcode, die Firmware und die Platine im Format herunterladen

Liste der Funkelemente

Steuerung der Badezimmerbeleuchtung im Außenbereich.

Irgendwie sprachen wir beim Anschließen eines LED-Streifens an einen Freund über Beleuchtung, und dann erinnerte er sich daran, dass er im Straßenbad kein Licht hatte.

Alles wäre gut, aber manchmal besuchen wir ihn mit Bier, entspannen uns im Pavillon, bewundern die Natur, reden über hohe Dinge. Und wie Sie wissen, haben nicht alle Menschen im Dunkeln gute Zielfähigkeiten und die Intuition eines Scharfschützen. Deshalb muss er regelmäßig nach unserem Besuch das Badezimmer waschen.

So irritierte er mich mit dem Zusammenbau einer Art automatischer Beleuchtung aus zwei toten Lampions (jeweils zwei LEDs) und einem aufgeblähten Akku von Nokia (meiner Meinung nach 1200mAh). Wir konnten in seinem Haus nichts anderes Passendes finden.

Der Gerätealgorithmus wurde zunächst als recht einfach angenommen:

Die Tür ist offen, das Licht brennt

Die Tür wurde geschlossen, das Licht ging aus

Reedschalter, Mosfet - das ist Geschäft! Aber dann stellte sich heraus, dass er einen schweren Fehler hatte! Nehmen wir an, Sie gingen ins Badezimmer, setzten sich oder Stahl, schlossen die Tür, das Licht ging aus. Bei geöffneter Tür funktioniert das nicht. Ich stellte mir sofort einen Mikrocontroller vor, einen Schaltplan, ein Programm ... aber dann zerquetschte mich eine Kröte, einen Mikrocontroller für diese Zwecke zu verwenden, den ich in einer einzigen Kopie hinterlassen hatte. In 5 Minuten wurde eine Schaltung auf einem Blatt Papier auf 2 Transistoren gezeichnet, und der folgende Algorithmus wurde erhalten:

Öffnete die Tür, das Licht ging an

Bei geschlossener Tür ist das Licht 1,5 Minuten an und geht dann langsam aus.

Wenn die Tür die ganze Zeit geöffnet ist, bleibt das Licht die ganze Zeit an.

Ich denke, in 1,5 Minuten kann man dort machen, was man will, und wenn jemand unbedingt Zeitung lesen will, kann man in 1,5 Minuten einfach die Tür „verzerren“, und das Licht geht wieder an.

„Jetzt müssen wir ein Layout auf Rotz zusammenstellen und die Bezeichnungen der Teile auswählen“, dachte ich. Dann erinnerte ich mich, dass ich einen Proteus-Simulator habe !! 10 Minuten lang wurden die erforderlichen Teilebezeichnungen ausgewählt, und das folgende Schema wurde erhalten.

Tatsächlich ist die Schaltung der einfachste einzelne Vibrator auf zwei Transistoren. Als Türöffnungssensor wird ein Reedschalter verwendet, aus irgendeinem uralten Glasbruchsensor herausgerissen, und der Sensor wurde ehrlicherweise irgendwo „kommuniziert“, würde sowieso in den Müll geworfen werden. Bei geschlossener Badezimmertür befindet sich der Magnet neben dem Reedschalter. Die Kontakte des Reedschalters sind geschlossen. Die Transistoren Q1, Q2 sind geschlossen, der Kondensator C1 ist entladen, die LEDs D6-D4 leuchten nicht.

Beim Öffnen der Tür öffnen die Kontakte des Reedschalters, der Transistor Q1 öffnet, der Kondensator C1 wird über die Diode D1 geladen, Q2 öffnet und die LEDs leuchten.

Bleiben die Kontakte des Reedschalters offen, dann sind die Transistoren Q1, Q2 offen und das Licht ist konstant an. Sobald die Tür geschlossen ist, die Kontakte des Reed-Schalters geschlossen sind, beginnt die Entladung von C1 über den Widerstand R1, nach etwa 1,5 Minuten beginnt der Transistor Q2, sich sanft abzudecken, und dementsprechend erlischt das Licht bis Q2 ist komplett geschlossen. Um die Glimmzeit zu erhöhen, können Sie die Diode D1 durch eine Schottky-Diode ersetzen, den Wert des Kondensators C1 erhöhen, bei zu langem Laden von C1 die Werte R7, R8, R6 wählen. Das Wichtigste ist, dass im Standby-Modus ein minimaler Batterieentladestrom vorhanden sein sollte, in diesem Fall 2 mkA.

Im Allgemeinen nehmen wir Proteus und foltern das Schema.

Die Widerstände R3-R5 befinden sich in chinesischen Laternen. Der Transistor Q2 STD17NF03 ist von einem alten Motherboard gelötet, Sie können jeden n-Kanal-Mosfet verwenden. Denn dieser scheint bei 17A zu liegen, und im Badezimmer können Sie ein paar hundert LEDs mit Strom versorgen.

Das ist die Art von Elektronik im Alltag. Der Akku wird, nachdem er sich hingesetzt hat, in das Telefon eingesetzt, aufgeladen und wieder eingesetzt. Riesige Einsparungen bei Batterien. Das gesparte Geld fließt in Bier.

Der erste von ihnen (Abb. A-12) besteht aus vier Transistoren. Der Lichtsensor - das empfindliche Element der Maschine - ist der Fotowiderstand R1. Er ist über die Widerstände R2 und R3 mit einer Stromquelle verbunden und bildet zusammen mit diesen eine Spannungsteilerschaltung, deren Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Beleuchtung (vom Trimmerwiderstand R2 zum Minuspol) ändert.

Der Spannungsteiler ist mit einem Emitterfolger am VT1-Transistor verbunden, wodurch Sie den relativ hohen Widerstand des Spannungsteilers an den niedrigen Widerstand der nachfolgenden Stufen der Maschine anpassen können.
Ein Schmitt-Trigger, hergestellt an den Transistoren VT2, VT3, ist mit der Last des Emitterfolgers (Widerstand R4) verbunden. Darauf folgt eine Kaskade am Transistor VT4 - ein Steuersignalverstärker. Der Emitterkreis dieses Transistors enthält die Steuerelektrode des Trinistors VS1, die als kontaktloser Schalter fungiert - sie steuert die Beleuchtungslampe EL1, die sich im Anodenkreis des Trinistors befindet.

Die Maschine wird über einen Gleichrichter aus den Dioden VD2, VD3 aus einem 220-V-Netz gespeist. Die gleichgerichtete Spannung wird durch den Kondensator C1 gefiltert und durch eine Silizium-Zenerdiode VD1 stabilisiert. Der Kondensator C2 wirkt als Löschwiderstand, an dem die Überspannung abfällt.

Wenn die Beleuchtung auf der Straße ausreichend ist, ist die Spannung am Ausgang des Teilers (Widerstand R2 Motor) und damit am Ausgang des Emitterfolgers so, dass der Schmitt-Trigger in einem stationären Zustand ist, in dem der Transistor VT2 ist offen und VT3 ist geschlossen. Der Transistor VT4 wird ebenfalls geschlossen, und daher wird an der Steuerelektrode des Trinistors VS1 keine Spannung anliegen und der Trinistor wird ebenfalls geschlossen. Die Beleuchtungslampe ist aus.

Mit abnehmender Beleuchtung steigt der Widerstand des Fotowiderstands, die Spannung am Ausgang des Emitterfolgers nimmt ab. Wenn es einen bestimmten Wert erreicht, geht der Trigger in einen anderen stabilen Zustand über, in dem der Transistor VT2 geschlossen und VT3 offen ist. In diesem Fall öffnet der Transistor VT4 und Strom beginnt durch die Steuerelektrode des Trinistors zu fließen. Der Trinistor öffnet sich, die Beleuchtungslampe blinkt.

Morgens, wenn die Beleuchtung den Schwellwert erreicht, kehrt der Trigger in seinen ursprünglichen Zustand zurück und die Lampe erlischt.

Über einen Abstimmwiderstand R2 wird die gewünschte Ansprechschwelle des Gerätes eingestellt.
Mit den im Diagramm angegebenen Details kann eine Lampe mit einer Leistung von bis zu 60 W an die Maschine angeschlossen werden. Anstelle von FS-K1 ist ein anderer Fotowiderstand mit ähnlichen Parametern durchaus anwendbar. Die Transistoren VT1 - VT3 können alle MP39-MP42-Serien sein, jedoch mit einem Stromübertragungsverhältnis von mindestens 50, und VT4 - alle MP35-MP38-Serien mit einem Stromübertragungsverhältnis von mindestens 30. Anstelle einer Zenerdiode D814D, D813 ist anstelle der Dioden D226B geeignet - alle anderen Gleichrichter, die für einen gleichgerichteten Strom von mindestens 50 mA und eine Sperrspannung von mindestens 300 V ausgelegt sind.
Trimmerwiderstand R2 - SPZ-16, die restlichen Widerstände - MLT-0,25. Kondensator C1 - K50-6, C2 - MBGO oder anderer Papierkondensator, ausgelegt für den Betrieb in Wechselstrom- und pulsierenden Stromkreisen I und mit einer Nennspannung, die nicht niedriger ist als die im Diagramm angegebene.

Die Details der Maschine sind auf einer Platte (Abb. A-13) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert. Unter dem Trinistor wird ein Loch in die Platine gebohrt, um das die Folie verbleibt - sie berührt das Gehäuse des Trinistors, das die Anode ist.

Die Abschlüsse der Kathode und der Steuerelektrode befinden sich oben auf dem Trinistor - sie sind durch isolierende Montageleiter mit den entsprechenden Punkten der Leiterplatte verbunden. Der Kondensator C2 ist mit Schrauben an der Platine befestigt (Schraubenlöcher sind auf der Platine nicht dargestellt).

Die Platine ist in einem Gehäuse aus Isoliermaterial angeordnet und über isolierte Befestigungsdrähte mit einem Fotowiderstand und über gut isolierte Netzwerkdrähte mit einem Netzwerk und einer Beleuchtungslampe verbunden. Der Fotowiderstand wird beispielsweise an einem Fenster befestigt, jedoch so, dass direkte Sonnenstrahlen oder das Licht von Straßenlaternen nicht auf seine empfindliche Schicht fallen.

Und hier ist ein weiteres Design (Abb. A-14), das nur zwei Transistoren enthält: Feldeffekt-VT1 und Unijunction-VT2. Ein Impulsgenerator wird an einem Einzelübergang hergestellt, der sich bei einer bestimmten Spannung am Emitter einschaltet. Und sie wiederum wird durch die Beleuchtung der sensitiven Schicht des Fotowiderstands R1 bestimmt.

Auf dem Feldeffekttransistor ist eine Kaskade aufgebaut, die zu einem übersichtlicheren "Betrieb" des Generators beiträgt. Wie dies geschieht, wird aus der Beschreibung des Betriebs der Maschine deutlich. Lassen Sie uns in der Zwischenzeit die Geschichte über das Design von Strukturen fortsetzen.
Eine Trinistor-Steuerelektrode ist mit einer der Basen des Unijunction-Transistors verbunden, in dessen Anodenkreis sich ein XS1-Anschluss befindet - darin wird eine Beleuchtungslampe eingeschaltet. Die Spannung an den Trinistor und die Lampe wird über eine Diodenbrücke geliefert, die aus den Dioden VD4 - VD7 besteht. Dank ihm ist der Trinistor an der Anode vor Sperrspannung geschützt.

Eine pulsierende Spannung (Pulsfrequenz 100 Hz) wird über den Widerstand R7 der Zenerdiode VD3 zugeführt, die aufgrund ihrer stabilisierenden Eigenschaft Welligkeiten glättet. Noch mehr Welligkeit der gleichgerichteten Spannung wird durch den Kondensator C 4 geglättet - von dort wird den Schaltkreisen der Maschine eine konstante Spannung zugeführt.

Die Maschine ist also mit dem Netzwerk verbunden, der Fotowiderstand wird von der fotoempfindlichen Schicht zur Straße geleitet. Während es hell ist, ist der Widerstand des Fotowiderstands klein, was bedeutet, dass die Spannung am Emitter des Unijunction-Transistors ebenfalls klein ist. Der Generator funktioniert nicht, die Beleuchtungspumpe leuchtet nicht.

Wenn die Beleuchtung abnimmt, steigt der Widerstand des Fotowiderstands, was bedeutet, dass die Spannung am Emitter des Transistors VT2 ebenfalls ansteigt.

Bei einer bestimmten Beleuchtung des Fotowiderstands wird sein Widerstand so groß, dass der Generator zu arbeiten beginnt. Im Widerstand R6 erscheint eine gepulste Spannung positiver Polarität, die den Trinistor öffnet und die Lampe einschaltet. Die Pulswiederholrate ist viel höher als die Welligkeitsfrequenz der Versorgungsspannung, sodass der Trinistor fast zu Beginn jeder Halbwelle der Netzspannung öffnet.

Aber was ist mit der Kaskade am Transistor VT1? Die allerersten Impulse des Generators kommen vom Widerstand R6 über den Kondensator C3 zum Gleichrichter, der auf den Dioden VD1, VD2 montiert ist. Dadurch erscheint am Lastwiderstand R2, also am Gate des Feldeffekttransistors VT1, eine (gegenüber der Source) negative Konstantspannung, die diesen Transistor schließt. Steigt die Drain-Spannung, steigt auch die Spannung am Emitter des Unijunction-Transistors. Dadurch arbeitet der Generator zuverlässiger und schaltet sich auch bei einigen Schwankungen in der Beleuchtung des Fotowiderstands nicht aus.
Am Morgen, wenn die Morgendämmerung anbricht und die Beleuchtung des Fotowiderstands zunimmt, fällt sein Widerstand so stark ab, dass der Generator abschaltet. Die Beleuchtungslampe erlischt. An diesem Punkt öffnet der Transistor VT1 und reduziert die Spannung am Emitter des Unijunction-Transistors weiter.
Dank der Kaskade am Transistor VT1 sind die Schwellenwerte für "Aktivierung" und "Freigabe" des Generators am Transistor VT2 sehr klar und unterscheiden sich in der Spannung etwas voneinander.

Der Fotowiderstand kann FS-K1, SF2-5, SF2-6, Festwiderstände sein - MLT-2 (R7) und MLT 0,125 oder MLT-0,25 (der Rest). Kondensatoren C1 - C3 - KLS, KM, MBM; C4 - K50-6 oder K50-3. Anstelle des Transistors KP3O3B ist KP3O3A geeignet, und anstelle von KT117B ist ein anderer Transistor dieser Serie geeignet. Dioden VD1, VD2 - eine der Serien D2, D9, KD102, KD503; VD4 - VD7 - jeder Gleichrichter mit einer zulässigen Sperrspannung von mindestens 300 V und einem gleichgerichteten Strom, der eine Lampe mit einer bestimmten Leistung versorgen kann. Anstelle der Zenerdiode KS518A (sie hat eine Stabilisierungsspannung von 18 V) können Sie zwei in Reihe geschaltete Zenerdioden D814B oder D814V verwenden. Bei Verwendung einer Beleuchtungslampe mit einer Leistung von 100 W kann der Trinistor im Seriendiagramm mit den Buchstabenindizes K-N angegeben werden.

Wenn eine Lampe mit einer Leistung von bis zu 60 W verwendet wird, ist der Trinistor KU201L oder KU201M geeignet.

Wie bei der vorigen Maschine sind alle Teile bis auf den Fotowiderstand auf einer Leiterplatte (Abb. A-15) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert. Die Platine wird dann in einem Gehäuse aus Isoliermaterial verstärkt. Die Empfehlungen für die Installation eines Fotowiderstands sind die gleichen wie im vorherigen Fall.
Bei der Überprüfung der Maschine wird die erforderliche Ansprechschwelle durch die Wahl des Widerstandes R3 genauer eingestellt. Sein Widerstand sollte 10 kOhm nicht unterschreiten.
Aber nicht nur für das Treppenhaus kann ein automatischer Lichtschalter sinnvoll sein. Es findet auch Anwendung in einer Wohnung, beispielsweise in einem Badezimmer oder einem anderen Raum. Und dann können Sie ruhig sein - es ist unwahrscheinlich, dass Sie in diesen Räumen ziellos brennende Lichter hinterlassen können. Ja, und jetzt müssen Sie den Schalter nicht mehr verwenden - die Maschine ersetzt ihn vollständig und schaltet die Beleuchtung selbst ein, wenn sie wirklich benötigt wird.

Ein Diagramm einer der Optionen für einen solchen Automaten ist in Abb. A-16. Die Maschine schaltet das Licht ein, sobald die Tür geöffnet wird. Wird die Tür von innen verriegelt, bleibt das Licht an. Beim Schließen der Tür von außen (oder von innen, aber nicht bei Verstopfung) folgt eine Zeitverzögerung von 8 ... 10 s, danach erlischt das Licht. Die Helligkeit des Lichts in dieser Maschine nimmt gleichmäßig zu (für 1 ... 2 s), was die Lebensdauer der Lampe erheblich verlängert.

Die Vorrichtung des Sensors, der die Position der Tür und ihres Schlosses überwacht, ist in Abb. A-17. Im Türrahmen ist ein Reedschalter (versiegelter Kontakt) befestigt, in der gegenüberliegenden Tür ist ein Dauermagnet eingelassen. Die Kontakte des Reedschalters sind bei geöffneter Tür, also bei abgenommenem Magnet, geöffnet und schließen bei geschlossener Tür durch das Magnetfeld des Dauermagneten. Wenn die Tür von innen mit einem Schloss verschlossen wird, schirmt seine Stahlzunge (oder eine damit verbundene Eisenplatte) den Reedschalter vom Magnetfeld ab und die Kontakte des Reedschalters sind geöffnet.

Der Reed-Schalter (SF1 im Diagramm) ist im Ladekreis des Kondensators C1 enthalten. Wenn die Tür offen ist (oder von innen mit einem Schloss verschlossen ist), befinden sich die Kontakte des Reedschalters in dem im Diagramm gezeigten Zustand. Der Kondensator O beginnt sich über die Kette VD1, C2, VD3 aufzuladen. Da die Ladeschaltung nicht mit Gleichstrom gespeist wird, sondern mit trapezförmigen Impulsen positiver Polarität (sie werden aufgrund der Begrenzung der Spannungsimpulse mit einer Frequenz von 100 Hz durch die Zenerdiode VD4 gebildet), die ihr über den Widerstand R7 zugeführt wird ein Vollweggleichrichter an den Dioden VD5 - VD8), wird der Kondensator C1 von jedem Impuls "portionsweise" aufgeladen.

Dieser Modus wird auch dadurch sichergestellt, dass bis zum Beginn des nächsten Impulses der Kondensator C2 entladen ist. Dies geschieht am Ende des vorherigen Impulses - dann wird die Spannung des Kondensators C2 über die Diode VD2 und die Widerstände R3, R4 an den Emitterübergang des Transistors VT1 angelegt. Der Transistor öffnet und entlädt den Kondensator. Während sich der Kondensator C1 auflädt, beginnt der Transistor VT2 zu öffnen, sein Kollektorstrom steigt an. Bei einem bestimmten Wert dieses Stroms beginnt ein Impulsgenerator, der auf einem Transistoranalog eines Trinistors (Transistoren VT3 und VT4) und einem Kondensator C3 aufgebaut ist, zu arbeiten. Sobald die Spannung am Kondensator C3 (erscheint als Ergebnis des Ladens des Kondensators mit dem Kollektorstrom des Transistors VT2) den Schwellenwert erreicht, "triggert" das Analog des Trinistors und der Kondensator wird über die Steuerelektrode von entladen der Trinistor VS1 und der Widerstand R5. Der Trinistor öffnet (und bleibt bis zum Ende der Halbwelle der Netzspannung offen), schließt die Diagonale der Brücke VD5 - VD8 und die Lampe EL1 leuchtet auf. Seine Helligkeit hängt von der Dauer des Ladens des SZ-Kondensators auf die "Betriebs" -Spannung des SCR-Analogs ab.

Die Dauer wiederum wird durch den Kollektorstrom des Transistors VT2 und damit durch das Aufladen des Kondensators C1 auf die volle Öffnungsspannung des Transistors VT2 bestimmt. Dies geschieht nach ca. 1 ... 2 s - in dieser Zeit wird die Helligkeit der Lampe auf Maximum erhöht.

Es lohnt sich, die Tür zu schließen (oder das Schloss nicht zu schließen, wenn die Tür geschlossen ist) - und die geschlossenen Kontakte des Reedschalters umgehen den Ladekreis des Kondensators C1. Es beginnt sich über die Widerstände R1, R6 und den Emitterübergang des Transistors VT2 zu entladen. Nach 8 ... 10 s fällt die Spannung am Kondensator so stark ab, dass der Transistor VT2 zu schließen beginnt. Die Helligkeit der Lampe nimmt allmählich ab und schaltet sich dann aus.

Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen Trinistoren KU201 L, KU202K-KU202N können verwendet werden. KT201G-Transistoren sind mit einem Transistor der gleichen Serie oder mit beliebigen Transistoren der KT315-Serie austauschbar; P416B - auf P416 P401-P403, GT308; MP114 - von MP115, MP116, KT203. Zusammen mit den Dioden sind D220, D223, KD102, KD103 geeignet. Kondensator C1 - K50-6; C2, NW - MBM, KM-4, KM-5. Widerstand R7 - MLT-2, der Rest - MLT-0,5. Anstelle einer D814D-Zenerdiode ist D813 geeignet und anstelle von VD5-VD8-Dioden beliebige Gleichrichterdioden, die für eine Sperrspannung von mindestens 300 V und einen gleichgerichteten Strom von mindestens 300 mA ausgelegt sind. Reed-Schalter - jeder andere mit normalerweise offenen Kontakten und "Betrieb" von einem bestimmten Permanentmagneten in einer bestimmten Entfernung.

Die Teile der Maschine können auf einer Leiterplatte (Abb. A-18) aus Folienmaterial montiert werden und die Platte kann in jedem geeigneten Gehäuse aus Isoliermaterial verstärkt werden. Es ist wünschenswert, das Gehäuse in der Nähe des Schalters zu platzieren, damit die Verbindungsleiter von der Diodenbrücke kürzer sind - sie sind mit den Kontakten des Netzschalters verbunden und der Schaltergriff befindet sich in der Position "Aus". Die Abschlüsse des Reed-Schalters sind mit Litzen-Montageleitern in Isolierung mit der Maschine verbunden.

Die Maschine muss in der Regel nicht eingestellt werden und arbeitet sofort. Sie können die Dauer eines sanften Anstiegs der Lichthelligkeit ändern, indem Sie den Kondensator C2 auswählen (mit abnehmender Kapazität nimmt die Dauer des Helligkeitsanstiegs zu). Um die Verzögerung beim Ausschalten des Lichts zu ändern, sollten Sie den Kondensator C1 auswählen (die Verzögerung nimmt mit zunehmender Kapazität zu).

Die Maschine ist in der Lage, eine Lampe mit einer Leistung von 60 Watt zu steuern. Wenn eine Lampe mit höherer Leistung verwendet wird, ist es erforderlich, einen Trinistor auf einem Kühlkörper zu installieren und einen Diodengleichrichter mit einem großen zulässigen gleichgerichteten Strom zusammenzubauen.
Und hier ist eine andere Maschine (Abb. A-19) für einen ähnlichen Zweck, die nur einen Transistor verwendet. Die Maschine kann auch parallel zu den Klemmen des Schalters Q1 im Hauswirtschaftsraum angeschlossen werden.

Die Steuerungen der Maschine sind der Schalter SA1, dessen Kontakte eine externe Verriegelung und Halterung am Türrahmen bilden, und der Reedschalter SF1, der ähnlich wie bei der vorherigen Version an der Tür installiert ist, jedoch in der oberen Ecke des Türrahmens . Wenn die Tür geschlossen ist, können die Kontakte SA1 sowohl geschlossen als auch geöffnet sein (wenn der Raum benutzt wird und der Rollladen geöffnet ist), und die Kontakte SF1 können nur geöffnet sein. Beim Öffnen der Tür sind die Schaltkontakte geöffnet und die Reed-Kontakte geschlossen. Über den Widerstand R2 und den Reed-Schalter wird Spannung an die Steuerelektrode des Tri-Nistors VS1 angelegt. Der Trinistor öffnet, die Beleuchtungslampe EL1 leuchtet.

In diesem Moment erscheint am Widerstand R1 eine pulsierende Spannung (mit einer Amplitude von etwa 1 V bei einer Lampenleistung von 40 W und fast 2 V bei einer Lampenleistung von 100 W). Es wird durch die VD2C1-Kette geglättet. G Kondensator C1 Gleichspannung wird dem Generator zugeführt, der auf dem Transistor VT1 montiert ist. Die Pulswiederholrate des Generators beträgt 3 kHz. Von der Wicklung 111 des Transformators T1 werden die Impulse der Steuerelektrode des Trinistors zugeführt, so dass der Trinistor offen bleibt, nachdem die Tür von innerhalb des Raums geschlossen und die Kontakte des Reed-Schalters geöffnet wurden.

Am Ende der Nutzung der Räumlichkeiten wird die Tür zum externen Riegel geschlossen, die Kontakte SA1 schließen und die Wicklung II des Transformators überbrücken. Die Schwingungen des Generators brechen zusammen, der Trinistor schließt, die Beleuchtungslampe erlischt.
Jeder p-n-p-Germaniumtransistor mit geringer Leistung und einem statischen Stromübertragungskoeffizienten von mindestens 50 kann im Generator arbeiten. Trinistor - Serie KU201 mit Buchstabenindizes K-N. Kondensator O -K50-12 (K50-6 ist auch geeignet); C2 - Tiermehl; Widerstände - MLT-2.

Der T1-Transformator ist ein Eigenbau, er wird auf einem Ring der Größe K10X6X4 aus M200NM-Ferrit hergestellt. Wicklung I enthält 2XO0 Drahtwindungen PELSHO 0,1, Wicklung II - 6 ... 10 Windungen dünnen Befestigungsdraht in PVC-Isolierung, Wicklung III - 40 Windungen PELSHO 0,1.

Für diese Teile ist eine Leiterplatte (Abb. A-20) aus einseitiger Folienglasfaser ausgelegt. Gedruckte Leiterbahnen werden nicht wie sonst üblich durch Ätzen in Lösung hergestellt, sondern durch Schneiden von isolierenden Rillen in die Folie mit einem speziellen Cutter oder einem scharfen Messer. Die Platine mit den Teilen wird im Gehäuse verstärkt, das an einer geeigneten Stelle im Raum platziert wird. Wie im vorherigen Fall wird der Reedschalter (es kann jeder sein, aber immer mit Öffner- oder Schaltkontakten) mit Litzenmontageleitern an die Maschine angeschlossen.

Wenn die Maschine fehlerfrei montiert ist, ist keine Einstellung erforderlich. Es kann vorkommen, dass der Generator mit einer bestimmten Beleuchtungslampe nicht erregt wird (schließlich hängt die Versorgungsspannung des Generators von seiner Leistung ab). Dann müssen Sie entweder einen Widerstand R1 mit einem großen Widerstand oder einen anderen Transistor mit einem großen Übertragungskoeffizienten einsetzen.

Bei normalem Betrieb des Generators und einem nicht öffnenden Trinistor (das Licht geht aus, wenn die Tür geschlossen ist, aber die SA1-Kontakte sind nicht geschlossen), muss die Polarität des Anschlusses der Klemmen des geändert werden Wicklung III.

Der Lichtschrankensensor kann auch im Freien platziert werden und schützt ihn vor direkter Einwirkung von künstlichem Licht. Dann arbeitet das Relais nachts und schaltet automatisch die Stromversorgung der Straßenbeleuchtung oder der Treppe ein und schaltet sie morgens aus.

Eine schematische Darstellung einer möglichen Variante eines solchen Automaten sehen Sie in Abb. 257. Es ähnelt einem Fotorelais gemäß der Schaltung in Abb. 255,6, aber empfindlicher, da mehr als Hochspannung- ca. 18 V. Kontakte K1.1 Elektromagnetisches Relais in der Maschine verwendet, normalerweise geschlossen.

Nachts und abends ist der Fotowiderstand sehr schwach beleuchtet und sein Widerstand beträgt mehrere hundert Kiloohm. In diesem Fall überschreiten die Kollektorströme des Transistors V1, in dessen Basisschaltung der Fotowiderstand enthalten ist, und des Transistors V2, dessen Basis direkt mit dem Emitter des ersten Transistors verbunden ist, den Absenkstrom von nicht das elektromagnetische Relais. Zu diesem Zeitpunkt ist die Beleuchtungslampe, die über die normalerweise geschlossenen Kontakte K1.1 des Relais mit dem elektrischen Beleuchtungsnetz verbunden ist, eingeschaltet.

Mit Einsetzen der Morgendämmerung wird der Fotowiderstand immer stärker beleuchtet und sein Widerstand sinkt auf 80-100 kOhm.

Reis. 257, Schaltplan Lichtschalter

Dabei steigen die Kollektorströme der Verstärkertransistoren an. Bei Strom wird das Relais aktiviert und seine Kontakte öffnen sich und unterbrechen den Stromversorgungskreis der Beleuchtungslampe. Und am Abend, wenn der Widerstand des Fotowiderstands wieder ansteigt und die Kollektorströme entsprechend abnehmen, löst das Relais aus und schaltet die Beleuchtung mit Schließkontakten ein.

Der Gleichrichter des Automaten ist zwei Halbwellen. Es wird an Dioden V6-V9 der Reihe hergestellt, die in einer Brückenschaltung verbunden sind. Die gleichgerichtete Spannung wird durch einen Siebkondensator geglättet und durch zwei in Reihe geschaltete Zenerdioden V4 und V5 in Reihe (möglich) stabilisiert. Die Nennspannung des Kondensators darf 25 V nicht unterschreiten. Der Kondensator, der eine ähnliche Funktion wie ein Widerstand hat, löscht Überspannungen Wechselstrom vom Netz an den Gleichrichter geliefert. Der Kondensator muss Papier mit einer Nennspannung von mindestens 300 V sein. Für ein 127-V-Netz muss seine Kapazität sein.

Die Maschine verwendet Federbetttransistoren (möglich mit jedem Buchstabenindex), die für eine höhere Kollektorspannung ausgelegt sind als ähnliche Niederleistungstransistoren. Relais - Typ (Pass), (Pass 10.171.01.37) oder ein anderer - mit einer Wicklung mit einem Widerstand von 650-750 Ohm und normalerweise betriebenen Kontakten.

Wenn die Maschine aus bekanntermaßen guten Teilen montiert ist, dann ist das Einzige, was möglicherweise zusätzlich getan werden muss, den Moment auszuwählen, in dem die Beleuchtungslampe erlischt, was einer bestimmten Beleuchtung des Fotowiderstands entspricht. Um die Verzögerung beim Ausschalten der Beleuchtungslampe zu erhöhen, muss die Versorgungsspannung der Maschine um 3-4 V reduziert und zum Reduzieren, d. H. Früheres Abschalten, im Gegenteil um 3-4 V erhöht werden. Dies ist möglich bei Verwendung von Zenerdioden mit anderen Stabilisierungsspannungen: im ersten Fall - Zenerdioden oder eine (anstelle von zwei) Zenerdioden, im zweiten - drei Zenerdioden oder zwei Zenerdioden oder. Die Empfindlichkeit der Maschine kann auch durch Auswahl eines Widerstands eingestellt werden.