С помощью данного устройства можно включать и выключать простейшие устройства, например осветительную лампу, торшер, бра, люстру. Для этого достаточно просто слегка стукнуть по корпусу выключателя. Акустический сенсор воспринимает вибрацию и меняет состояние выключателя на противоположное. Преимущества такого выключателя очевидны, – отсутствие каких-либо движущихся или контактных частей обеспечивает надёжную электробезопасность. К тому же очень легко сделать такой выключатель абсолютно герметичным. А это особенно важно при эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (и даже непосредственно в воде).
Нелишним такой выключатель будет и в детской. Ребёнок может им воспользоваться, постукивая по его поверхности не опасаясь поражения током.
Данная схема позволяет управлять люстрой из двух групп ламп. Выходные элементы собраны на мощных высоковольтных ключевых полевых транзисторах. Акустический датчик представляет собой переделанную «пищалку» от импортных электронных часов. Всё это обеспечивает надёжность работы схемы в целом.
Принципиальная схема приведена на Рис.1 Датчик F1 это пъезоэлектрический звукоизлучатель от карманных электронных часов. Так же может быть любой пъезоэлектрический звукоизлучатель, например ЭП-1.
Так как датчик пъезоэлектрический (у него сопротивление как у конденсатора), он подключен к базе транзистора VT1 непосредственно. На VT1 выполнен усилитель. Режим транзисторов установлен так, что напряжение на его коллекторе около 1,2-1,3V, в отсутствии сигнала. При наличии сигнала на коллекторе VT1 возникают импульсы достаточного размаха, чтобы микросхема К561ТМ2 «поняла» их как логические.
В исходном состоянии оба триггера микросхемы D1 обнулены (обнуление происходит принудительно в момент подачи питания при помощи цепи С1-R4). На прямых выходах триггеров логические нули, поэтому ключи на транзисторах VT2-VT5 закрыты.
Датчик F1 прижат к корпусу выключателя. При лёгком ударе по корпусу (в месте расположения датчика) на коллекторе VT1 возникают импульсы. Первый же из них переключает триггер D1.1 в единичное положение. Открывается ключ VT2-VT3 и подаётся питание на лампу H1. Остальные импульсы на коллекторе VT1 (а при ударе их образуется множество) не меняет состояние триггера, Так как есть цепь задержки R3-C2, замедляющая работу триггера.
Поскольку триггеры включены по схеме двоичного счётчика, то после третьего удара по корпусу будут гореть обе лампы (или обе группы ламп), а после четвёртого, – обе лампы погаснут.
Таким образом, – стукнули раз, – зажглась первая половина люстры, стукнули два раза, – зажглась вторая половина люстры, стукнули три раза – зажглась вся люстра. А после четвёртого «стука», – обе лампы погаснут.
Питается схема от бестрансформаторного источника напряжением 5V, собранного на стабилитроне VD10, гасящим сопротивлении R5-R7 и диода VD5.
Конструкция выключателя должна быть достаточно прочной ( всё же по нему будут стучать). Датчик должен быть жёстко укреплён на поверхности корпуса, обращённой к пользователю. Использовать клей можно только в том случае, если F1 имеет собственный корпус. Если F1 выполнен без корпуса (например как пищалка для мультиметра) его надо укрепить при помощи хомута или зажима. Заливать клеем безкорпусную «пищалку» нельзя, так как снижается акустическая чувствительность. В данном случае F1 можно припаять на плату , а эту плату с помощью винтов или другим способом закрепить в корпусе так, чтобы F1 был прижат к рабочей поверхности выключателя.
В процессе налаживания нужно установить режим транзистора VT1 по постоянному току так, чтобы постоянное напряжение на его коллекторе было в пределах 1,2-1,3V.
При возникновении ложных срабатываний, например от громких звуков, шагов, музыки, нужно понизить чувствительность датчика, зашунтировав его конденсатором, ёмкость которого (от нескольких десятков пФ, до одного мкФ) подобрать экспериментально.
При каждом ударе состояние счётчика на триггерах D1.1-D1.2 должно меняться исключительно только на единицу. В противном случае нужно увеличить сопротивление R3 ( или ёмкость С2). Но значительное увеличение параметров этих деталей может привести к нежелательному замедлению работы выключателя, и им будет неудобно пользоваться.
Автор: Лыжин Р.
источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 10 – 2006, стр.34-35