Хлопковый выключатель и его особенности. Хлопковый выключатель или включение света по хлопку. Применение и схема подключения Как сделать свет по хлопку дома

Для повышения своего комфорта и упрощения повседневной рутины люди постоянно придумывают новые приборы. Сегодня мы рассмотрим устройство для дистанционного управления полезной нагрузкой, с помощью хлопков. Самодельный хлопковый выключатель пригодится, к примеру, для включения света в тамбуре или кладовой, где обычно поиск нужного выключателя доставляет много неудобств. Для читателей сайта мы подробно расскажем, как сделать такое устройство своими руками, какие детали для этого нужно подготовить и по какой схеме осуществлять сборку.

Схемы сборки

Все хлопковые или акустические автоматы объединяет наличие в схеме микрофона, который нужен для регистрации звука. Также в конструкции предусмотрен усилитель, триггер или , для управления силовым переключателем.

В данной схеме, работающей от сети 220в, сигнал с электретного микрофона поступает на транзистор VT1 для усиления, далее на узел согласования сопротивления и эмиттерный повторитель на транзисторе VT2. А затем на компаратор и триггер, собранные на цифровой микросхеме К561ТМ2.

Компаратор необходим для защиты выключателя от акустических помех, он отсекает слишком короткие или продолжительные звуки. Сигнал, который прошел через фильтр, меняет состояние триггера (на включено или выключено), а тот в свою очередь через силовой транзистор, реле и тиристор управляет нагрузкой. В качестве нее может выступать любая лампа, например — накаливания.

Вот похожая по назначению схема сборки самодельного хлопкового выключателя — на интегральном таймере.

Для удобства изучения схемы мы выделили на ней основные узлы: усилитель микрофона на транзисторе КТ3102, компаратор на микросхеме ne555, триггер ТМ561 и транзистор КТ3102, который управляет силовым реле.

Не менее интересным будет самостоятельная сборка акустического реле на микроконтроллере Ардуино и готовых модулях к нему, что существенно упростит понимание принципов работы начинающими и позволит точно настроить некоторые параметры работы.

Чтобы сделать хлопковый автомат своими руками, необходимо подготовить три платы:

• Arduino Nano;
• звуковой модуль;
• модуль силового реле (обратите внимание, чтобы он был на 5 вольт).

Также необходим компьютер для загрузки прошивки, USB-шнур, блок питания на 5 Вольт (подойдет любая зарядка для телефона). На ПК нужно установить программу Arduino IDE, для прошивки микроконтроллера. Скачать ее можно бесплатно с официального сайта разработчика платы.

Скопировав текст скетча (программы) и вставив его в окно Arduino IDE, можно сразу же прошить контролер. Изменяя некоторые параметры и перезаписывая устройство, можно тонко настроить самодельное звуковое реле под себя для стабильной работы. Как видим из схемы, на к контролеру подключено четыре провода: два на питание. Желтый провод, подключенный к контакту 13, предназначен для управления силовым реле. Зеленым отмечен провод управления от модуля микрофона, подключенный к аналоговому входу А0 контроллера.

Микросхема содержит в себе 8 аналоговых входов и 14 цифровых контактов вход/выход. Для нашего проекта мы взяли А0 и D13, так как вместе с ним загорается светодиод на плате Ардуино, и вы сможете наглядно увидеть, когда на релейный модуль подается сигнал.

Скетч Ардуино для изготовления звукового реле:

Изменяя значение x в строке if(analogRead(Al)>x), мы устанавливаем порог чувствительности, максимальное значение которого — 1024. Внося изменения в строку delay, изменяется промежуток задержки после исполнения скетча. Тем самым устанавливается время готовности к переключению. В дополнение с этим регулируется защитный порог от помех и ложных срабатываний. Кроме того, чувствительность микрофона можно подкорректировать переменным резистором на плате с помощью маленькой отвертки.

Для проверки и настройки схемы, нами была взята плата Ардуино UNO, основанная на базе микроконтроллера ATmega238. При этом подходят и любые другие модели, так как мы не задействуем много пинов платы, а скетч не требует высокой производительности.

На видео ниже наглядно показывается самодельный хлопковый выключатель, который мы собрали по предоставленной схеме:

Видео инструкции

Несколько простых идей позволяющих самостоятельно изготовить акустический выключатель света, предоставлены на видео.

В последнее время стали очень популярны светодиодные лампы и различные игрушки, в которых действует принцип “выключатель по хлопку”. В нашей статье мы будем собирать нечто похожее, но вместо лампы мы будем использовать светодиод на 3 Вольта.

Вот собственно и схема (для более детального отображения нажмите ):

Если поставить вместо светодиода HL1 катушку реле , то можно поджигать даже лампочки накаливания, при этом в схеме появится VD1, который защитит транзистор VT3 от самоиндукции в катушке реле, при ее отключении. Если будете делать схему со светодиодом, то этот диод не нужен.

На это будет выглядеть примерно вот так:

Итак, самые главные детали схемы это:

Два КТ315Г. Можно использовать и с любой другой буквой. Цоколевку (расположение выводов) и маркировку этих транзисторов можно узнать в этой статье.

В этой схеме мы также будем использовать транзистор 3107Б.

А вот и его цоколевка:

где К – коллектор, Б – база, Э – эмиттер.

И конечно же, самая главная деталь нашей схемы – микрофон

Здесь внимание! Микрофоны бывают разные. Думаю, не будем перечислять классификацию микрофонов. Скажу одно, в настоящее время широкое распространение получили так называемые электретные микрофоны:

На картинке электретный микрофон EM-6050, который используется в моей схеме.

В чем же заключается прикол? Все дело в том, что у них, грубо говоря, есть полярность . Один из выводов микрофона присоединен к корпусу микрофона. Это можно легко увидеть по печатным проводникам, которые соединяют один из контактов микрофона с корпусом. Можно также прозвонить , присоединив один щуп к корпусу микрофона, а другой к выводу микрофона.

В нашей схеме вывод микрофона, который звонится на корпус, присоединяем к минусу питания, а другой вывод соответственно к плюсу.

У меня схема отлично работает при напряжении питания 5-9 Вольт, что видно на видео снизу:

В последние годы приобрели популярность системы дистанционного управления освещением. Звуковые команды принимает хлопковый выключатель. При достаточной силе хлопка происходит включение или отключения света. Устройство можно приобрести в магазине или, при достаточном владении азами электротехники, изготовить самостоятельно.

Применение

Выключатель света по хлопку включается и отключается в результате реакции на издаваемый шум. Алгоритм работы таков: первый хлопок - включение, второй - выключение.

Устройства подобного типа рекомендуется ставить только в нешумных помещениях. К помещениям такого типа относят спальни, кладовки, подсобные комнаты, подвалы. Нерационально устанавливать хлопковые устройства в помещениях, где бывает множество людей (офисы, гостиные, производственные территории), так как посторонние шумы приводят к ложным реакциям устройств.

Наиболее распространенное место для установки выключателя света по хлопку - спальня. Очень удобно управлять освещением, не вставая с постели. Популярны хлопковые системы в семьях с маленькими детьми, так как для включения или выключения света теперь не нужно дотягиваться до высоко расположенного выключателя.

Многие путают хлопковые и акустические устройства. Акустический выключатель срабатывает на любой шум, а хлопковый - только на хлопки.

Принцип работы

Устройство функционирует за счет установленного в нем микроконтроллера. Контроллер санкционирует включение и выключение света по хлопку. Данный прибор при желании можно использовать для контроля за другими электробытовыми устройствами (кондиционерами, вентиляторами и т. п.).

В составе обычного звукового выключателя света имеется электронный микрофон с предусилителем. Этот компонент усиливает поступающий в устройство звук, что позволяет фиксировать даже самые негромкие хлопки. Деятельность усилителя управляется с помощью транзисторов VT1 и VT2. Схема контролируется парой резисторов R2, а для выравнивания сигнала используются диоды VD1 и VD2.

Звук от хлопка проходит через микрофон, там усиливается и трансформируется электрический импульс. Далее происходит выравнивание звука благодаря работе выпрямляющих диодов. Звук находится под контролем резистора (если уровень громкости звука ниже заданного, резистор не допустит срабатывания прибора). Когда выравнивается сигнал на конденсаторе, возрастает напряжение, открывается транзисторный ключ VT3.

Свет отключается и включается после последовательной зарядки и разрядки конденсаторов. По окончании полного цикла деятельности (по еще одному хлопку) резистор и конденсатор C10 разряжаются за четыре секунды. Это приводит устройство к выключению.

Технические характеристики

Для примера разберем характеристики стандартного прибора по включению и выключению света по хлопку.

Данные устройства:

1. Электропитание подается от стандартной сети с напряжением 220 Вольт.
2. Максимальная общая мощность потребителей не превышает 300 Ватт.
3. Разброс регулирования звука в рамках 30 – 150 децибел.
4. Допустимый температурный режим: от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля.
5. Класс защиты корпуса - IP30.

В сети применяются разнообразные светильники:

1. Лампы накаливания и галогенные источники света.
2. Энергосберегающие или люминесцентные лампочки.
3. Светодиодные устройства.

Указанные характеристики соответствуют требованиям закона Российской Федерации под номером 261. Этот акт регулирует правила рационального использования электрической энергии.

По размеру оборудование схоже со спичечным коробком, то есть компактное. Это дает возможность установить его неподалеку от светильников. Фиксация прибора осуществляется на винты-саморезы или двусторонним скотчем.

Схема подключения и монтаж

Ниже показана схема выключателя света по хлопку. Основываясь на ней, можно подключить данное устройство.

Белые проводники, имеющиеся у прибора, подключают к сети. К черным проводам подключают нагрузку. Чтобы соединить медные проводники, понадобятся клеммы. Черные проводники соединяют с лампочкой светильника. Данные устройства подключаются по параллельной схеме.

Электропитание выключателя осуществляется через одноклавишный выключатель. Если нужно его отключить, понадобится просто нажать на выключатель.

Чувствительность звука контролируется соответствующим регулятором. Рекомендуется использовать среднее звуковое значение.

Испытания

Перед включением устройства следует его настроить, чтобы исключить ложные срабатывания на посторонние звуки. Например, хлопковый прибор не должен отзываться на удары молотка, стук посуды, звонящий телефон или включенный перфоратор.

Настройки осуществляются экспериментальным путем. Прибор считается настроенным, когда срабатывает только на хлопки.

Производители

Наиболее известные модели, представленные на российском рынке - «Экосвет» и «Claps». Рассмотрим их основные характеристики.

Выключатель «Экосвет»

Устройство «Экосвет» предназначено для работы с лампочками на 220 Вольт.

Основные параметры прибора:

«Экосвет» фиксируют саморезами за крепежные лапы. Прибор не рекомендуется устанавливать в шумных помещениях. Несмотря на то, что «Экосвет» настроен на хлопки, возможны ложные срабатывания.

На рисунке вверху показана схема подключения прибора. «Экосвет» соединен с обычным выключателем, чтобы предоставить возможность обесточивания схемы и прекращения его работы.

Выключатель «Claps»

Данная модель представляет собой одну из последних разработок, где звуковой сигнал обрабатывается продвинутым микропроцессором. Прибор реагирует только на хлопки, поэтому ложную информацию игнорирует. Обязательное условие для срабатывания - определенный характер передачи звуков, когда хлопки должны идти подряд.

В одной комнате может находиться один или несколько выключателей. Каждый из них будет настроен на заданное количество хлопков. Для этого на плате ставят перемычку в нужную позицию. В результате появляется возможность управления несколькими несвязанными друг с другом приборами, к примеру, кондиционером и светильником, телевизором и магнитофоном. «Claps» компактен (примерно как коробок спичек) и может быть вмонтирован в любое место, в том числе в подрозетник.

Стоит «Claps» больше, чем «Экосвет» (2450 рублей против 350), но и надежность его выше. «Claps» будет работать с люминесцентными лампочками даже при плавном включении нагрузки («Экосвет» на это не способен).

Изготовление выключателя своими руками

Хлопковое устройство можно изготовить самостоятельно.

Для этого понадобятся 3 платы:

• Arduino Nano;
• звуковой модуль;
• плата силового реле.

Кроме того, нужен компьютер, USB-шнур, 5-вольтовый блок питания. На компьютер следует поставить программу Arduino IDE, предназначенную для прошивки микроконтроллера.

После копирования данных скетча и вставки текста в окно Arduino IDE необходимо тут же сделать прошивку контроллера. При смене некоторых регулировок и перезаписи устройства есть возможность тонкой настройки звукового реле под собственные нужды.

На схеме видно, что контроллер имеет 4 провода. Пара из них идут на питание, желтый провод направлен на управление силовым реле (контакт 13), а зеленый - провод управления от микрофона, подключенный к А0 контроллеру.

Обратите внимание! Микрофон конденсаторного типа можно заменить на электретный микрофон, в котором в качестве фиксированной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения применяется пластинка из электрета. Отличительное свойство материала - способность сохранения поверхностного заряда на протяжении больших отрезков времени.

В составе микросхемы есть 8 аналоговых входов и 14 цифровых входов и выходов. В рассматриваемом примере используются А0 и D13, поскольку с ними включается светодиод на плате Arduino.

При замене показателя AnalogRead определяется пороговая чувствительность. Наибольшее значение - 1024. Если изменить значение Delay, скорректируется время на исполнение скетча. Таким образом достигается желаемое время готовности к переключению. Так же определяется порог, защищающий от помех и ложных срабатываний. Чувствительность микрофона меняется еще и переменным регулятором, расположенным на плате. Настройка и отработка схем осуществляется на плате Arduino UNO.

Когда вам надо быстро подключить в розетку какой-нибудь электроприбор, который должен надежно и безошибочно включаться и выключаться по хлопкам в ладоши, то надо просто купить хлопковый выключатель в корпусе типа «вилка-розетка» или электрический удлинитель со встроенным хлопковым выключателем. Они позволят вам мгновенно решить поставленную задачу. Эти хлопковые выключатели подключаются в...

В этом разделе можно купить настоящий хлопковый выключатель «CLAPS», включающий и выключающий свет по хлопку! Высококачественные хлопковые выключатели «CLAPS» реагируют даже на тихие хлопки в ладоши, надежно включают и выключают освещение по хлопкам, но совершенно не срабатывают на различные посторонние звуки!

Иногда покупатели ищут готовую люстру или настольную лампу, которая могла бы включаться на хлопок, но найти и купить подобную продукцию очень не просто. Но это не самая большая проблема – кто ищет, тот рано или поздно находит нужное, как известно. А проблема в том, что такая лампа будет оснащена китайским хлопковым выключателем, который можно называть хлопковым лишь условно, так как он будет срабатывать на любые достаточно громкие звуки, которые будут им «услышаны» в помещении. Именно поэтому большинство людей, которым удалось купить такую лампу или люстру, скажут вам, что хлопковый выключатель – это полная ерунда, которой вообще невозможно пользоваться, и будут абсолютно правы в своем мнении. Есть только одно НО! Эти люди ничего не знают о том, что уже несколько лет выпускаются современные хлопковые выключатели «CLAPS», которые делают свое дело изумительно четко и надежно. Еще несколько лет назад вообще не существовало ничего подобного. Попробуйте и убедитесь!

В нашем магазине представлены разные типы хлопковых выключателей, все они имеют внутри одинаковую (по принципиальной схеме) электронную начинку и полностью идентичное управляющее программное обеспечение встроенного микропроцессора. Отличия между ними заключаются лишь в типе и внешнем виде корпусов, которые позволяют использовать хлопковые выключатели для решения разных задач.

Теперь вам не нужен дистанционный выключатель с пультом управления – это прошлый век, пульт постоянно теряется, пачкается, в нем надо менять батарейки. Проще и удобнее поставить современный хлопковый выключатель . Если вы давно размышляете на тему, где купить качественный акустический датчик для включения света от хлопков, мечтаете приобрести люстру или лампу, включающую свет по хлопку, или не знаете, как сделать своими руками включение и выключение света от хлопка, то вы нашли здесь именно то, что искали. Выключателем «CLAPS» можно дополнить абсолютно любую люстру или любой другой электроприбор для включения и выключения нагрузки обыкновенными хлопками в ладоши.

В наше время становится популярным дистанционное управление освещением . Для этого можно использовать звуковой или хлопковый выключатель. Если звук достаточно интенсивный, равный по силе хлопку в ладоши, происходит включение или отключение света. Если раньше подобные электрические схемы собирали радиолюбители, сейчас устройство можно купить во многих магазинах электротоваров.

Модель хлопкового выключателя

Схемы подключений

Простейшее устройство, которое делают своими руками, работает от микрофона, с усилением сигнала в несколько раз. Одна из таких схем приведена на рисунке ниже. Все компоненты легко доступны.

Схема работы хлопкового выключателя

Усилитель состоит из двух транзисторов (КТ315). Сигнал с микрофона (М) проходит через них, усиливается и поступает на базу мощного транзистора (КТ 818). Он управляет реле (Rel1), замыкающего или размыкающего свой контакт в цепи питания лампы или другой нагрузки: кондиционера, вентилятора и др. Чувствительность прибора составляет 4-5 м, что достаточно для бытовых помещений. Звук, подаваемый периодически, поочередно обеспечивает подключение и отключение нагрузки от сети.

Схема является одной из самых простых, тем более что микрофон можно взять из старого магнитофона или телефона. Распространен электретный микрофон. Один вывод у него соединен с корпусом (минус). Его несложно прозвонить и найти. Потребление энергии у прибора незначительное, а подаваемое напряжение составляет 3,5-16 В.

Вместо реле можно подключить светодиодную лампу небольшой мощности, которая будет основной нагрузкой. Тогда в схеме не будет механических частей, и надежность ее повысится. Лампочка вполне подойдет для ночника, освещения бытового помещения, а также комнаты, где ночью трудно сориентироваться, а основной выключатель найти сложно.

Приведенная схема выключателя слишком проста. Можно собрать своими руками более совершенное и надежное устройство на тринисторах.

Схема подключения хлопкового выключателя на тринисторах

Основой является триггер из тринисторов (V2), (V3) и транзисторный ключ (V4). Триггер подключен к делителю напряжения из микрофона (В1) и резистора (R8). Ключ управляет лампой (Н1). Питание триггера производится через диод (V9) и резисторы (R9), (R10). Напряжение выравнивается с помощью конденсатора (С7) и стабилитрона (V1).

Устойчивое состояние триггера будет, когда один из тринисторов включен, а другой – выключен. Когда подается звуковой сигнал от микрофона, на делителе напряжения появляется импульс, переводящий триггер в другое состояние. При этом лампа или включится, или выключится.

Мощность нагрузки выключателя составляет около 100 Вт. Если ее надо увеличить, берутся диоды (V5-V8) мостовой схемы более мощные, а тринисторы устанавливаются на радиаторы.

Освещение лестничной площадки

Для межэтажного освещения целесообразно использовать акустический датчик с фотореле.

Схема выключателя, совмещённого с фотодатчиком

Фотодиод (VD1) образует делитель напряжения с резистором (R2), образующим с ним делитель напряжения и позволяющим регулировать чувствительность датчика. Если фотодатчик не нужен, его отключают, установив резистор (R2) на минимум.

Схема базируется на микросхеме К176ЛА7, элементами которой являются D1.1-D1.4. D1.1 и D1.2, они предназначены для устранения дребезга автомата включения света при пороговых значениях освещенности.

Звуковой сигнал улавливается электретным микрофоном и преобразуется в электрический. Затем он усиливается биполярными транзисторами и подается на логические элементы (D1.3) и (D1.4), вырабатывающие импульс продолжительностью около 10 сек. В течение этого времени лампа освещения (La1) остается включенной. В дневное время лампа отключается управляющим сигналом, поступающим с выхода (4) элемента (D1.2).

Автоматический плавный выключатель

Выключатель служит для плавного включения света от сигнала аналогового микрофона на заданное время.

Схема работы плавного акустического выключателя

Звук поступает на микрофон, преобразуется в электрический сигнал и усиливается, проходя через операционный усилитель (DA1.1), заряжает конденсатор (С6). Когда заряд становится больше, чем на емкости (С7), компаратор (DA1.2) переключается, и на его выходе вместо нуля появляется сигнал логической единицы. В результате запускается генератор на транзисторе (VT1), он подает импульсы, открывающие симистор (VS1), через который подается питание на лампу (EL1).

Через определенное время напряжение на конденсаторе уменьшится. По мере его снижения на симистор поступают управляющие импульсы с возрастающей фазовой задержкой, вызывая плавное выключение лампы.

Подобрав номиналы (С6) и (R5), можно включать лампу до 3 минут.

Производители

Хлопковый выключатель “Экосвет”

Снижение цен на электронику делает нецелесообразным изготовление акустических выключателей света своими руками. Выключатель “Экосвет” работает со всеми видами ламп на 220 В. Технические характеристики:

Устройство крепится саморезами за крепежные лапки. Принцип работы заключается во включении и отключении нагрузки по одному хлопку. Выключатель не следует располагать в помещениях, где может присутствовать посторонний звук. Допускаются ложные срабатывания, несмотря на то, что он настроен преимущественно на хлопки.

“Экосвет” подключается к сети 220 В по схеме подключения плавного акустического выключателя, изображенной на рисунке выше. При этом видно, что он связан с обычным выключателем, который нужен для того, чтобы обесточить схему и вывести ее из работы.

Схема подключения хлопкового выключателя “Экосвет”

Выключатель “Claps”

Современная модель выключателя “Claps” – это одна из новых разработок, где звук обрабатывается микропроцессором. Устройство настроено на несколько хлопков и не реагирует на другой посторонний звук. При этом обязательным условием для включения или отключения света является подача сигналов подряд. В одном помещении можно устанавливать несколько таких выключателей, реагирующих на определенное количество хлопков. Для этого на электронной плате устройства нужно установить перемычку в определенное положение. Таким образом, подавая нужное количество равномерно следующих друг за другом сигналов, можно управлять несколькими приборами, например, источниками света, вентилятором, увлажнителем воздуха, музыкальным центром и другими.

Открывание с помощью электропривода штор хлопками может произвести впечатление на гостей. Устройство управления имеет размеры спичечного коробка и может легко быть спрятанным в корпусе прибора или в подрозетнике выключателя. Под версию “Claps Plug” можно легко приспособить любой бытовой прибор с электрическим шнуром, который будет включаться по звуку.

Хлопковый выключатель “Claps Plug”

Подобное срабатывание лучше защищает от постороннего шума. Этим модель отличается от акустического выключателя. Лампы могут быть любые. По сравнению с предыдущей моделью, цена устройства значительно выше (2450 руб.).

Если в хлопковом выключателе предусмотрено плавное включение нагрузки, то с люминесцентными лампами он работать не будет. Выключатель “Claps” с ними можно использовать.

Принцип работы. Видео

Про принцип работы и схему устройства хлопкового выключателя можно узнать из видео ниже.

При установке и настройке хлопкового выключателя света следует выполнять меры безопасности по работе с электричеством. После установки требуется выставить необходимую чувствительность. Устройства надежно работают в помещениях, где отсутствует посторонний звук. Можно также предусмотреть переключение на работу от обычного выключателя.