Акустический выключатель очень полезная и нужная вещь в хозяйстве, тем более если вы хотите автоматизировать некоторые приборы или освещения в своём доме и добавить креативности в своё жилище! С помощью акустического включателя, можно выключать и включать освещение или использовать его для других приборов, например для электрического чайника или вентилятора.

Данная схема полностью рабочая, налаженная и стабильно работает. В интернете есть много схем подобных устройств, но при их сборке возникает масса проблем с работоспособностью и часть поднимаются длинные обсуждения в конце которых, проблема часто не решается. Ниже представлена сама схема.

Схема питается напряжением от 5 до 9 вольт, так что подобрать источник питания не представит труда. Можно использовать к примеру крону или другие батареи и аккумуляторы. Если вам нужно стационарное питание, то в сети есть множество схем блоков питания, подойдёт даже бестрансформаторный.

Печатная плата сделана под DIP компоненты, но не смотря на это, имеет достаточно компактные размеры и подобрать для неё корпус не составит труда. Скачать печатную плату можно по ссылке:

(скачиваний: 726)

Список деталей для сборки

Изготовление печатной платы

Объяснять подробно как изготовить печатную плату я не буду, так как это займет много времени. Файл печатной платы открывается с помощью программы sprint-layout 6.0:

(скачиваний: 612)

В схеме используется диод VD1, он нужен для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы будете подключать в качестве нагрузки реле, то диод нужно поставить, если будет использоваться лёгкая нагрузка, то вместо него можно поставить перемычку.

После изготовления платы, во избежании окисления, пролудите порожки оловом. Откройте программу sprint-layout 6.0 и припаяйте все детали на ней, согласно расположению. Если всё сделано правильно, детали и номиналы не перепутаны, то устройство должно заработать сразу без каких либо проблем.

Вот так выглядит собранный акустический выключатель.

И ещё одно фото с подключённый батареей и светодиодом на нагрузке.

Хотелось бы сказать об одной проблеме которая может возникнуть. В схеме стоит резистор R8 на 1.5 кОм, если вы будете использовать в качестве нагрузки светодиод то его можно оставить, если планируете устанавливать реле, то замените резистор на 2 Ом. Больше проблем возникнуть не должно))

В итоге получился не дорогой но очень эффективный и полезный прибор, который обязательно найдет своё применение в хозяйстве!))

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:

разброс звукового сигнала - от 30 до 150 децибел;

уровень защищенности корпуса - IP30;

допустимый температурный режим - от 20 градусов ниже нуля до 40 градусов выше нуля;

стоимость - от 350 рублей.

«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.

Управлять освещением можно не только при помощи классических выключателей, но и используя специальные модули, которые позволяют дистанционно включать или выключать свет. Хлопковый выключатель света относится именно к таким устройствам, его можно купить в любом электрическом магазине и установить своими руками.

Принцип работы

Этот акустический выключатель работает на специальном микроконтроллере, который позволяет отключать свет по хлопку в ладоши. Конечно, такой управляющий прибор можно использовать не только для контроля лампы, но и многих других электрических устройств: вентиляторов, кондиционеров, трансформаторов.

Фото — хлопковая модель ЭВ-01Л

Простейший звуковой выключатель состоит из электронного микрофона, в котором установлен предусилитель. Благодаря этой детали, любой звук, который поступает в устройство, в несколько раз усиливается, за счет чего чувствительным элементом воспринимаются даже самые незначительные хлопки. Работа самого усилителя дополнительно контролируется при помощи транзисторов VT1 и VT2. Схема регулируется двумя резисторами R2, для выравнивания сигнала установлены выпрямляющие диоды VD1 и VD2.

Фото — схема

Когда звучит хлопок, сигнал проходит через микрофон и усиливается, после он преобразовывается в электрический импульс. Этот импульс выравнивается за счет выпрямляющих диодов. Звук, по которому загорается свет, контролируется резистором, т. е., если звучание хлопка не превышает предустановленный показатель, то лампочка или другой прибор, подключенный к выключателю, не включится. После выравнивания сигнала на конденсаторе (на схеме обозначен С8) увеличивается напряжение, далее открывается транзисторный ключ VT3.

Отключение и включение света производится за счет поочередной разрядки и зарядки конденсаторов. После полного цикла работы по повторному хлопку резистор и конденсатор С10 разрядится в течение 4 секунд, прибор перейдет в выключенное состояние.

Установка устройства

Собрать простой акустический выключатель по хлопку можно своими руками, он состоит из следующих деталей:

1. Резисторы;
2. Конденсатор С12;
3. Диодный мост (скажем, VD7-VD10);
4. Транзисторы.

Обратите внимание, что конденсаторы должны быть не мене, чем на 40 Вольт. Но не всем нравится самостоятельно складывать электронные приборы, поэтому будет проще купить хлопковый звуковой выключатель в магазине. Там можно подобрать модель под любые потребности и возможности.

Фото — собранный хлопковый контроллер

Установка хлопкового регулятора производится по классической схеме, в которой он используется вместе обычного одноклавишного или двухклавишного. У каждого отдельного устройства индивидуальная схема подключения, но принципиально они все очень похожи. Если вкратце, то нужно в сети подключить одноклавишную модель так, чтобы он питал хлопковый. Как это сделать:

1. Стандартная схема работы выключателя и лампы имеет следующий вид: от щитка через распределительную коробку подводится питание к стандартному выключателю. Нейтраль от щитка ведется к лампе (или нескольким лампам). Лампы параллельно подключаются к отключающему устройству;
2. Вам нужно разорвать цепь питания, которая идет на клавишный выключатель и установить её на акустический. Сделать это очень просто. Главным достоинством работы такого прибора является его малая размерность. Штробить стену не потребуется, т. к. преимущественно такой контроллер устанавливается на корпус светильника;
3. Стандартно у выключателя две пары проводов: белые и черные. Белые отводятся на питание, черные на нагрузку. К примеру, белые соединяются с фазовым и нейтральным кабелями от щитка, а черные – от ламп;
4. Соединять отдельные шнуры можно специальными клеммами или простой обмоткой. Паять места креплений не рекомендуется;
5. После этого нужно включить обычный клавишный выключатель и проверить работу системы. Если понадобится полностью убрать его из системы, то переустановите провода питания так, чтобы они подводились к хлопковой модели напрямую.

Фото — расположение элементов

Очень удобно то, что можно подключить один выключатель для нескольких ламп, он будет контролировать отдельные группы приборов. После установки обязательно установите регулятор громкости на нужный уровень, иначе свет будет загораться по малейшему хлопку или напротив, не включиться даже от сильного стука. Чаще всего регулятор представляет собой небольшой поворотный рычаг, который нужно докрутить до необходимого уровня.

Видео: особенности устройства хлопковых выключателей

Обзор цен

Купить хлопковый выключатель можно в любом городе, цена устройства зависит от марки и его характеристики. Хорошие отзывы про Экосвет, PIC (плата 12F683), Claps и Qusun. Рассмотрим стоимость модели Экосвет- Х-200-Л.

Акустический выключатель очень полезная вещь в домашнем обиходе. Такой прибор добавит комфорта и креативности вашему жилищу. С помощью него можно включать и выключать свет, либо использовать для других приборов, например, электрочайника или вентилятора.

Такой выключатель найдет применение в ситуации, если человек нуждается в свете, но ограничен в возможностях. Достаточно будет хлопнуть в ладоши и включится освещение. Их ещё называют хлопковые датчики.

Принцип работы акустических выключателей заключается в использовании микрофона с настраиваемой чувствительностью. Микрофон при распознавании звука включается либо выключается.

Недостатки акустических датчиков

Недостатки этих датчиков прямо вытекают из того, на что они реагируют – звук. Избирательность микрофона очень высокая и развитие акустических выключателей света прогрессирует, так что современные датчики очень точно реагируют на заданный звук. Но чтобы этот звук произвести, необходимо знать какой именно, и звук этот всегда будет сигналом включения или выключения.

Второй существенный недостаток — это зона чувствительности. Для помещения с большими размерами придётся хлопать достаточно громко, или подойти ближе.

А если увеличить чувствительность, датчик может среагировать на аналогичные сигналы из соседнего помещения.

Простейшая схема акустического выключателя

Самую простую эффективную схему акустического выключателя сможет собрать любой человек, имеющий желание и время. Такой выключатель можно использовать для различных целей, например, для включения и выключения освещения в комнате при помощи хлопка, такой же принцип работы и управления любой аппаратуры. В общем, этот акустический выключатель, очень полезная вещь в домашнем обиходе.

Этот датчик даёт возможность с помощью хлопка включать и выключать цепи питания. Такое устройство можно использовать для включения света.

Оно достаточно чувствительно, из-за наличия двукратного усилителя на транзисторах с малой мощностью. Хорошо реагирует на хлопок с расстояния пяти метров от микрофона.

Необходимые детали для сборки

Чтобы собрать акустический выключатель своими руками необходимо взять следующие детали:

• Резисторы (R1-10k, R2-1M, R3-22k, R4-270k, R5-2k, R6-1,8k, R7-330 Oм, R8-1,5k)
• Транзисторы (VT1-KT315, VT2-KT315, VT3-3107)
• Конденсаторы (С1-3200пф, С2-1мкФ×10в)
• Диоды VD1
• Разное: М1- микрофон электретный, HL1 — светодиод или реле, контактная колодка.

Устройство акустического выключателя

Микрофонный усилитель собран на двух биполярных транзисторах серии КТ 315. Для того чтобы увеличить чувствительность микрофона, можно использовать транзисторы типа КТ 368 или их импортные аналоги (SS 9018).

Силовой частью схемы является мощный транзистор КТ 818, он и управляет нагрузкой. Если вы хотите управлять большой нагрузкой, можно воспользоваться реле, напряжением питания от 3.5 до 15 вольт.

При управлении нагрузками с питанием до 12 вольт из цепи можно убрать реле и вместо него подсоединить нагрузку. Если нужно управлять нагрузками с питанием от сети, то обязательно нужно реле. Во время хлопка микрофон принимает волну, и подает на усилитель мощности, они по очереди усиливают сигнал, полученный от микрофона.

Уже усиленный сигнал поступает на базу ключа, его величина позволяет, чтобы сработал транзистор, и в этот момент открывается переход транзистора, и проводит ток. Он питает подключенную нагрузку или реле. При повторном хлопка генерация обрывается и реле обесточивается.

Инструкция по изготовлению акустического выключателя

Для начала необходимо изготовить печатную плату. В печатной плате есть специальные отверстия для диода VD1. Диод необходим для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы хотите подключить к выключателю лёгкую нагрузку, то его можно заменить перемычкой.

После изготовления платы, необходимо насверлить отверстия и пролудить её. Далее открыть печатку в программе sprint-layout 6.0 и по расположению деталей и припаять их на свои места.

Обратите внимание!

Взглянув на фото готового акустического выключателя, мы видим компактный датчик, удобный для монтажа. Он представляет собой небольшую плату с припаянными деталями.

При сборке необходимо соблюдать все номиналы деталей, даже небольшой уклон может привести к неправильной работе выключателя. Устройство реагирует не только на хлопки, но и на любой низкочастотный шум.

Питание происходит от источника постоянного тока с напряжением от 5 до 12 вольт. Обязательно от стабилизированных источников постоянного напряжение, при использовании импульсных источников питания прибор может не работать.

Для того чтобы сделать акустический выключатель своими руками необходимы детали, их можно приобрести в любом радиомагазине, они доступные и недорогие по цене.

Можно использовать детали, выпаянные из старых плат. Схема очень проста, и даже люди мало знакомые с радиоэлектроникой, используя данную схему смогут собрать данный прибор.

Фото акустического выключателя

Обратите внимание!

Обратите внимание!

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: