Подключение хлопковых выключателей

Виды звуковых выключателей

Акустические выключатели могут реагировать на голосовые команды и хлопки

Существуют следующие типы акустических выключателей:

• Приборы, реагирующие на хлопок. Заранее программируется, при каком количестве хлопков будет выполняться та или иная команда.
• Приборы, реагирующие на голос или заранее поставленную команду.
• Комбинированные устройства (например, светоакустический выключатель). В них могут устанавливаться звуковые, световые датчики или сенсоры движения. Это наиболее технологичные устройства, у которых риск ложного срабатывания максимально снижен.
• Устройства для слаботочных систем. Используются для подключения видеокамеры или передачи команды охране.

Акустические выключатели стали популярными благодаря удобству применения. Они полезны для пожилых людей, лежачих больных и маленьких детей. Приборы такого класса уже активно используются в системе «Умный дом».

Выключатель по хлопку с микроконтроллером

Микроконтроллер — это маленький кусочек кремния, покрытый пластиком и имеющий металлические выводы, который не выполняет никаких функций без программного обеспечения. Применение его в любой техничке делает её умной и предполагает использование в системе «Умный дом».

Отличие от стандартного звукового выключателя:

• уменьшенное время срабатывания до 100 микросекунд;
• возможности перепрограммирования, установки индивидуальных параметров;
• увеличенный радиус действия;
• возможность изменения порогового значения сигнала (для устранения помех и исключения реагирования на ложные команды);
• плавное изменение яркости освещения;
• меньшее количество составных частей;
• защита от замыкания.

Диммерный акустический выключатель

Оптико-акустический выключатель для скрытой проводки Диммирование – это регулировка нагрузки, которую потребляет прибор. С помощью диммеров можно плавно включать свет, регулировать яркости светодиодной лампы или лампочки накаливания. Не применяется для люминесцентной лампы. Также диммерные устройства могут применяться для регулировки температурного режима в утюгах, паяльниках, чайниках и других бытовых приборах.

Оптико-акустический выключатель нужен для диммерного включения электричества. Принцип работы микросхемы следующий:

• сигнал в виде звука попадает на микрофон;
• звук переводится в импульс;
• импульс отправляется на микроконтроллер и проходит через усилитель, заряжая конденсатор;
• достигается заряд большой величины, после чего переключается компаратор;
• ноль на выходе меняется на импульс;
• активируется транзитный генератор, который направляет импульсы;
• открывается симистор, через который проходит питание на светильник;
• конденсатор теряет уровень напряжения;
• на симистор подается сигнал с возрастающим фазовым замедлением;
• плавно включается свет.

Если правильно подобрать все номиналы компонентов, светильник выключается с паузой до 3 минут. Для работы диммера нужна лампа с мощностью не ниже 40 Вт. Напряжение на оптико-акустическом переключателе плавно изменяется в диапазоне от 0 до 220 В.

Преимущества:

• благодаря плавному включению увеличивается срок службы лампы;
• возможность создания освещения нужной яркости в определенном месте;
• возможность управления светом с помощью интеллектуальных систем.

К недостаткам можно отнести невозможность размыкать сеть в случае короткого замыкания и отсутствие защитной функции от перегрузок.

Схема реле влажности, реле уровня жидкости

Реле влажности или реле уровня жидкости (рис. 7) так же, как и некоторые из вышеприведенных схем выполнено на основе триггера Шмитта [МК 2/86-22].

Рис. 7. Принципиальная схема реле влажности, реле уровня жидкости.

Порог срабатывания устройства устанавливают регулировкой потенциометра R3. Контакты датчика влажности выполнены в виде медного (Си) и железного (Fe) стержней, погруженных в землю.

При изменении содержания влаги в земле электропроводность среды и сопротивление между электродами меняются. С увеличением смещения на базе транзистора VT1 он открывается.

Коллекторный и эмиттерный токи транзистора возрастают, что приводит к росту напряжения на потенциометре R3 и, соответственно, к переключению триггера.

Реле срабатывает. Устройство может быть настроено на уменьшение электропроводности земли ниже заданной нормы. Тогда, при срабатывании исполнительного устройства, включается система автоматического полива земли (растений).

Как сделать хлопковый выключатель и его схемы

Чтобы сделать более хлопковый качественный выключатель, в его конструкцию устанавливают триггеры, усилители звука и временное реле, которое отвечает за управление силовыми переключателями.

Все работает от электросети с напряжением в 220 Вольт. Звуковые сигналы от электронного микрофона подаются сначала на усиливающий VT1 транзистор, а потом на эмиттерный повторитель транзистора VT2 и узлы согласования сопротивлений.

Далее сигнал подаётся в триггер и компаратор.

Вы можете ознакомиться с похожей схемой, как сделать самостоятельно хлопковый выключатель с интегральным таймером.

Также увлекательным занятием может быть, если сделать собственноручную сборку реле акустики с помощью микроконтроллера Arduino с готовыми для него модулями, это сильно облегчит изучение основ работы и способствует более качественной настройки различных параметров для правильной работы хлопкового выключателя работающего от хлопка рук.

Чтобы самому сделать хлопковый прибор, понадобятся следующие платы:

• Модуль звука
• Модуль с силовым реле мощностью в 5 Вольт
• Микроконтроллер \микросхема\ NanoArduino

Ещё Вам понадобится компьютер или ноутбук, чтобы сделать загрузку прошивки, а также шнур USB и какой-нибудь блок питания мощностью в 5 вольт. В качестве блока питания можно использовать любую зарядку от телефона.

Достоинства хлопкового выключателя

Высокотехнологичная начинка аппарата замыкает и размыкает гальванические цепи от произведённого звукового импульса, в том числе хлопка в ладоши. Таким способом управления можно охватить не только все домовые источники света, но и большинство бытовых приборов, которые питаются от электричества: музыкальные центры, климатическую технику, телеаппаратуру, подсветить флорариумы.

Изделие существенно сбережёт время его владельцу, выступая полноценной заменой или дубликатом обычного пульта ДУ/переключателя. Любые электропотребители, которые попадают в радиус действия акустического приёма аппарата, можно использовать с ним в паре.

Транзисторные корпусные изделия

Корпусной хлопковый выключатель света на транзисторах помещён в пластиковую коробку, защищённую от воды и пыли. Выключатели транзисторного типа, заключённые в корпус с успехом устанавливают в сети со слабым источником тока, например, в систему видеонаблюдения.

Габариты корпуса такого изделия не больше коробка для спичек. Однако туда умещается высокотехнологичная начинка, куда входят печатная плата с SMD-компонентами, электронное реле и пьезоэлектрический датчик.

Бескорпусные устройства

Когда требуется встроить переключатель внутрь домашнего электроприбора, целесообразно использование модели без корпуса.

Печатная плата, где зафиксированы компоненты изделия с акустическим датчиком, закрепляется под корпусом кондиционера либо внутри ножки вентилятора. Такой вид сборки акустического выключателя более компактный и стоит намного дешевле, чем корпусный вариант.

Изделие по типу «вилка-розетка» 

Съёмные модели электроустановочного изделия в корпусе из синтетических полимеров могут оснащаться сетевой вилкой и одной-тремя выходными розетками. Предназначены они для напольных или настенных светильников, бытовой техники, музыкальных центров, гаджетов, различных энергопотребляющих устройств. В этом случае акустический выключатель выполняет роль переходника от источника тока от сети 220 В к нагрузке, оснащённого платой, управляющей звуком.

Сложных электромонтажных манипуляций не понадобится. Блок с акустическим датчиком начнёт работать после простейшей пристыковки выключателя по типу «вилка-розетка».

Ничего сложного нет в том, чтобы оснастить стационарные комнатные розетки необходимым количеством выключателей для сопряжения с осветительной и бытовой техникой или группой потребителей, имеющих «двойники», «тройники» на выходе.

Схема работы хлопкового переключателя 220В будет выглядеть так:

• выключатель №1 подключит/отключит розетку от трёх хлопков,
• №2 среагирует от четырёх;
• №3 управляется шестью ударами в ладоши;
• №4 сработает после пяти хлопков.

Акустический модуль, интегрированный в «вилку-розетку» функционирует от хлопков, используя метод селективной фильтрации, которая выделяет характерные звуки среди других шумов.

Плюсы и минусы

Звуковой или хлопковый выключатели сами по себе являются довольно уникальными аппаратами. Их главное преимущество перед стандартными моделями заключается в том, что человеку не нужно каждый раз прикладывать усилия, чтобы отключить или выключить свет. Кроме того, сделать это можно, находясь в любой части комнаты. Все плюсы у подобных выключателей становятся интуитивно понятны из одного только названия. Голосовые и хлопковые модели на протяжении своего существования являются неотъемлемой частью любого умного дома, и приятным дополнением к обычной квартире. Их основной минус для радиолюбителей будет в трудновоспроизводимой схеме. Все-таки, конструкция таких аппаратов куда сложнее, а значит и сделать их своими руками далеко не так просто. Если же найти и использовать простенькие схемы, то этот недостаток плавно отходит на второй план. Кроме того, хлопковый выключатель, также как и звуковой, имеет ряд небольших недостатков, которые будут заметны абсолютно всем:

Они могут реагировать на похожие звуки, особенно этим грешит голосовой вариант. Естественно, если произнести кодовую фразу в контексте, к примеру, обычного разговора, то свет в помещении среагирует на это.
Мелкие недоработки могут стать причиной «заторможенности» реакции у данных аппаратов. Такое часто встречается, когда акустический выключатель, у которого конструкция несколько сложнее, был изготовлен своими руками

Так что, на этот фактор следует обратить особое внимание, прежде чем начать воспроизводить какие-либо схемы.
Если сигнал — хлопок или команда, будут недостаточно громкими, то аппарат, скорее всего, не среагирует. Низкая чувствительность у подобных выключателей нужна для того, чтобы человек реже сталкивался с первой проблемой этого списка.

В принципе, бороться с этими минусами можно, но полностью устранить их вряд ли сможет даже профессионал — поскольку, если, к примеру, повысить чувствительность, акустический выключатель начнет реагировать на «ложные» команды куда чаще.

Плюсы и минусы

Важнейшим преимуществом звукового переключателя перед классическими является простота и удобство использования. Пользователю не нужно думать, куда установить выключатель.

Основные преимущества:

• работают с любыми электроприборами или источниками света;
• возможность включить и выключить бытовой прибор или свет, находясь в любой точке комнаты;
• отсутствие лишних проводов;
• надежность и длительный срок службы;
• бесшумность;
• безопасность.

Недостатки:

• Современные датчики умеют распознавать звук, который нужен для включения и выключения. Пользователю нужно точно знать, на какой именно сигнал отреагирует сенсор.
• Зона чувствительности ограничена. В большой по площади комнате придется хлопать громко или подходить ближе к сенсору. Если увеличить чувствительность, датчик может ложно среагировать на аналогичные звуки.

В корпусе на транзисторах

Выключатель в корпусе на транзисторах размещается в пластиковой коробке со степенью защиты от пыли и влаги ≥ IP30. Благодаря применению печатных плат с SMD-элементной базой,пьезоэлектрического датчика и твердотельного реле, размеры современного акустического выключателя в корпусе на транзисторах не превышают габаритов спичечного коробка.

Транзисторные устройства успешно локализуются в слаботочные сети (сигнализации, видеонаблюдения и т.п.).

Без корпуса

Применение изделия без корпуса оправдано в случае, если пользователь собирается встраивать изделие в корпус какого-то электроприбора. Например, предполагает закрепить печатную плату с компонентами и акустическим датчиком под кожухом кондиционера или в подставке вентилятора. Открытая сборка компактнее  и заметно дешевле, чем девайс в корпусе.

Выключатели и светильники «вилка-розетка»

Выключатель типа «вилка-розетка» представляет съемное электроустановочное изделие в пластмассовом корпусе с входной вилкой для включения в сеть. Изделие оснащается 1-3 выходными розетками для подключения торшеров, бра, сложной бытовой техники, аппаратуры, гаджетов и других энергопотребителей. Изделие является переходником на пути следования электрического тока от сети 220 В к нагрузке, оснащенным платой управлением звуком.

Обыкновенная пристыковка выключателя типа «вилка-розетка» позволяет подсоединить модуль с акустическим датчиком без электромонтажных и установочных работ.

Очень просто вставить в стационарные розетки комнаты 1–4 выключателя и настроить на разных потребителей (или группы потребителей для устройств с выходами типа «двойник» или «тройник»). Например, 1-й выключатель будет подключать отключать сетевую розетку от 3 хлопков, 2-й сработает от 4, 3-й среагирует на 5 хлопков, 4-й будет управлять 6-ю хлопками в ладоши.

Встроенный в «вилку-розетку» акустический коммутатор срабатывает от хлопков в ладоши благодаря селективной фильтрации, выделяющей характерные звуки на фоне шумов.

Отличия между хлопковым и звуковым (голосовым) выключателем

Голосовые управляющие устройства сложнее переключателей «хлопкового» типа. В них задействованы специальные активные фильтры на микросхемах, выполняющие функции декодера команд. Они распознают  последовательность гласных звуков определенной частоты и длительности, игнорируя акустические помехи.

Разновидности акустических датчиков

При внимательном рассмотрении обнаруживается, что все акустические датчики, с присущим им многообразием, условно можно разделить на три большие группы. Хотя просматривая ассортимент специальных магазинов с подобной техникой, можно легко впасть в заблуждение и решить, что разновидностей гораздо больше:

1. В квартиру небольшой площади, или в функциональное помещение относительно маленького размера, приобретают стандартные датчики. Это приборы, реагирующие только на звук. Самый простой будет включаться от любого звука или шума, но они постепенно выходят из быта, из-за высокого уровня погрешностей, причиняемого беспочвенного беспокойства. Хлопковый срабатывает от эталонного шума, входящего в общее программирование прибора – погрешности в определении объекта и ненужное включение света в этом случае исключаются устройством конструкции. Свет по хлопку может заменяться на любой другой характерный шум достаточной степени интенсивности.
2. Оптико-акустические датчики – усовершенствованная система, в которой используется не только пойманный шум, но и общий уровень освещенности. В этих приборах вмонтирован фотоэлемент, блокирующий включение света в дневное время. Это дает возможность экономить электроэнергию. Принцип работы диммерного акустического выключателя тоже позволяет анализировать шум и уровень освещенности окружающего пространства, но вместо полного выключения он приглушает искусственное освещение, если отсутствие шума сигнализирует о том, что яркий свет никому не нужен.
3. Менее востребованным стал и третий вид звукового датчика, скомбинированного с датчиком движения. Он реагирует на шум и включает свет при обнаружении перемещений живых существ. на дачном или приусадебном участке, торговых площадях и производствах, применение такого устройства приводит к постоянным включениям света, если по периметру бегают кошки, собаки, полевые грызуны и летают ночные птицы.

Ошибки при подключении

Основной проблемой при монтаже всегда остается не учет мощности потребителей. У большинства сенсорных выключателей света максимальная проходная нагрузка ограничена до 1 кВт. Превышать ее ни в коем случае не следует. В своем большинстве устройства такого типа не содержат предохранительные элементы, блокирующие излишнюю нагрузку. Отсюда и их относительная пожароопасность при превышении максимума.

Еще одной, относительно частой ошибкой при монтаже сенсорных выключателей света или энергии на 220В служит неверное подключение контактных групп. К примеру, не раз было замечено, что ноль сети электропитания пытаются разделять управляющим устройством, вместо фазы. Конечно, это создает существенные проблемы в его функционировании, оно становится попросту невозможным.

Практикуемое соединение фазы и COM порта для конечных устройств смысла особого не имеет. Все же предназначение у него иное — осуществлять связь с другими коммутаторами или проходными выключателями.

Схема подключения и установка своими руками

Схема электрических соединений хлопкового выключателя ничем не отличается от схемы подключения одноклавишного. Только последовательно (или вместо него) в разрыв цепи включается хлопковый выключатель.

Пошаговая инструкция

Сам акустический модуль приклеивается скотчем изнутри к люстре или корпусу электроприбора, соединения проще производить клеммниками типа Wago:

• обесточить сеть, разорвать цепь питания, идущую к клавишному выключателю, снять изоляцию и зачистить с концов жилы;
• пара проводов белого цвета от акустического модуля соединяются с фазой и нейтралью, идущих от щитка или распредкоробки;
• два оставшихся черных провода аналогично соединяется с выводами светильника или бытового прибора.

Остается перевести клавишу обычного выключателя в положение «включено», система готова к работе.

Перекидные выключатели — схема управления освещением из 3-х мест

А что делать, если вы хотите управлять одним освещением из трех точек и более. То есть выключателей в цепи будет 3, 4 и т.д. Казалось бы нужно взять еще один проходной выключатель и все.

Здесь вам на помощь придет перекидной, или как его еще называют крестовой, перекрестный, промежуточный выключатель. Его ключевое отличие состоит в том, что он имеет четыре выхода – два снизу и два сверху.

И устанавливается он как раз таки в промежутке между двумя проходными. Находите в распаечной коробке два второстепенных (не основных) провода от первого и второго проходного выключателя.

Рассоединяете их, и подключаете между ними перекидной. Те провода что приходят с первого подключаете – на вход (ориентируйтесь по стрелочкам), а те что уходят на второй – к выходным клеммам.

Всегда проверяйте схему на выключателях! Зачастую бывает, что вход и выход у них находится на одной стороне (верх и низ). Например схема подключения перекидного Legrand Valena: 

Естественно сам перекидной запихивать в распаечную коробку не нужно. Достаточно завести туда концы 4-х жильного кабеля от него. А сам выключатель тем временем располагаете в любом удобном месте – возле кровати, в середине длинного коридора и т.д. Свет вы сможете включать и выключать из любой точки.

Самое главное преимущество этой схемы в том, что ее можно изменять до бесконечности и добавлять сколько угодно перекидных выключателей. То есть проходных будет всегда два (в начале и конце), а в промежутке между ними 4, 5 или хоть 10 перекидных.

Применение хлопкового выключателя

Хлопковый выключатель позволяет проводить включение света по хлопку. Для того чтобы отключить это устройство вам также необходимо хлопнуть в ладоши. Это устройство имеет достаточно простой алгоритм работы. После первого хлопка вы включите устройство, а после второго оно будет выключено.

Выключатели по хлопку необходимо устанавливать в тихих помещениях. К этим помещениям можно отнести:

• Спальню.
• Кладовую.
• Подсобку.
• Подвал.

Их не рекомендуется устанавливать в помещениях, где постоянно собирается много людей. Лишние шумы могут повлиять на качество его работы. К этим помещениям можно отнести офисы, мастерские и производительные площадки.

Чаще всего хлопковый выключатель устанавливают в спальне. Если вы будете лежать в постели, то больше не потребуется вставать с постели. Включить светильник по хлопку можно с помощью этого устройства.

При его установке не следует путать это устройство с акустическим выключателем. Акустические устройства будут срабатывать на шум, а хлопковый выключатель только на хлопок. В первую очередь это устройство будет полезно детям. Раньше выключатели устанавливали высоко и дети не могли до них дотянуться. Теперь ребенок может включить свет по хлопку.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АКУСТИЧЕСКИХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

Поскольку мы имеем дело с поверхностным принципом обнаружения, то одним из основных параметров является площадь контролируемой поверхности. Как правило, в паспортных данных указывается ее минимальное значение, ниже которого достоверность обнаружения разбития стекла не гарантируется.

Верхний предел определяется косвенно, исходя из двух величин:

• дальность действия акустики;
• угол обзора.

Как правило, их значения составляют 6 метров и 120o, но могут быть исключения.

Звук разбитого стекла (спектр и частота) зависит от его марки, толщины, наличия армирования и пр. Паспорт прибора должен содержать информацию о типах стекольных полотен для блокировки которых подходит конкретная модель извещателя.

Для уменьшения уровня ложных тревог производители реализуют принцип анализа двух составляющих звукового спектра разбития:

• низкочастотная составляющая, соответствующая удару по полотну;
• высокочастотная, сопровождающая стадию разрушения и осыпания осколков.

С одной стороны это хорошо, с другой – можно оклеить окно пленкой, которая предотвратит выпадание остатков стекла и приглушит высокочастотную составляющую акустических колебаний. Сигнал тревоги может при этом не сформироваться. Повысить эффективность охраны можно за счет применения совмещенного извещателя, объединяющего звуковой и поверхностный инфракрасный детекторы.

Акустические охранные извещатели могут иметь дополнительные возможности регулировки чувствительности, положения микрофона (двухпозиционные исполнения).

Далее идут параметры, определяющие электрические характеристики и режимы эксплуатации изделия: напряжение и ток коммутации контактов реле (для проводных), рабочая частота (для беспроводных), напряжение питания, температурный диапазон, климатическое исполнение.

Устройство «Сlaps»

Одной из новейших разработок является модель хлопкового выключателя «Сlaps». В этом устройстве звук обрабатывается при помощи микропроцессора, ни на какие посторонние шумы он не реагирует, но настраивается на несколько хлопков подряд (это самое главное условие работы).

В одном помещении допустимо установить несколько таких выключателей, каждый из них будет реагировать на определённое число хлопков, и включать соответственно свет, увлажнитель воздуха, вентилятор, телевизор либо музыкальный центр. Под эту модель выключателя приспосабливают любые бытовые приборы, имеющие электрический шнур.

Возможно, кому-то хлопковый выключатель покажется игрушкой или абсолютно ненужным устройством. Другие наоборот горят идеей создать свой «умный дом», чтобы свет и электроприборы включались и начинали работать по команде или хлопку. Устраивайте свою жизнь так, как хочется именно вам, но при этом сделайте её максимально комфортной.

Хлопковый выключатель «Экосвет-Х-300-Л»

На сегодняшний день этот выключатель по хлопку обладает рядом положительных характеристик. К основным характеристикам относят:

1. Напряжение в сети должно составлять 220 В.
2. Мощность нагрузок может составлять до 300 Вт.
3. Возможность регулировки звука от 30 до 150 дБ.
4. Корпус имеет защиту IP-30.

Вот фото, на котором вы можете видеть лампы, для которых можно применять хлопковый выключатель.

Как видите, выключатель по хлопку можно применять к различным видам ламп. Это может порадовать практически каждого. Вот фото, на котором вы можете увидеть габариты этого устройства.

Его легко можно будет поместить практически в любую люстру, но перед этим вам необходимо предусмотреть для него крепления. Его можно просто приклеить с помощью двустороннего скотча или закрепить устройство саморезами. Дистанционный выключатель имеет подобную схему работы.