Svegliarsi di notte o la mattina presto, di solito si desidera scoprire l'ora corrente per stimare il tempo rimanente prima della salita. La stanza è buia e non vuoi alzarti per accendere la luce. Per facilitare questo compito, si intende il dispositivo proposto. È una lampada da notte con alimentazione autonoma (batteria o batteria) e LED come sorgente luminosa.
La luce notturna viene accesa da qualche segnale acustico (rumore, bussare, fare clic, parola, battere le mani nel palmo della mano) e si spegne dopo 8 ... 10 secondi. Quando il segnale si ripete, il ciclo si ripete.
Il dispositivo si trova in una piccola custodia, installata sopra l'orologio da parete. Se accesi da un segnale acustico, i LED illuminano il quadrante dell'orologio e la stanza in modalità notturna. A causa del fatto che il dispositivo è autonomo, può essere posizionato in qualsiasi luogo conveniente, il che espande le possibilità di applicazione.
Una caratteristica di questo dispositivo è che oltre al relè acustico, utilizza anche un relè fotografico per controllare i LED di illuminazione. Con l'illuminazione normale della stanza con luce naturale o artificiale, il relè fotografico non consente l'accensione dei LED inutili, il che consente di risparmiare significativamente il consumo energetico della batteria. Inoltre, il consumo di corrente del dispositivo non supera 1,0 ... 1,3 mA.
La luce notturna si accende automaticamente al calar della notte quando aumenta la resistenza del fotoresistor. Quindi, con illuminazione insufficiente nella stanza, il relè foto attiva un relè acustico, che accende la retroilluminazione per circa 10 secondi con qualsiasi suono che supera il livello impostato. Il quadrante e le lancette dell'orologio illuminano due LED, che hanno una luminosità molto elevata con un consumo di corrente di circa 15 mA. L'assorbimento di corrente del dispositivo, in modalità illuminazione, non supera i 30 mA.
Il circuito della lampada da notte offre la possibilità di regolazione su un'ampia gamma di sensibilità del relè foto (R2) e del relè acustico (R9). Per disabilitare il relè fotografico, se necessario, il resistore R2 deve essere impostato sulla posizione minima.
In questo circuito, il fotoresistor FSD-1 viene utilizzato come fotosensore R1. Nel ruolo di tale sensore, può essere usato un altro fotoresistor di produzione nazionale o estera. Il valore esatto della resistenza del fotoresistor non è così importante, poiché il resistore R2 provvede alla regolazione della sua sensibilità.
Il sensore del relè acustico è un microfono a elettrete con un amplificatore incorporato.
Il circuito della lampada da notte è realizzato su due microcircuiti economici comuni: l'amplificatore operazionale a due canali LM358 e il chip logico K176LE5 con 4 elementi 2OR-NOT.
La parte superiore del circuito presentato svolge la funzione di un relè fotografico.
Il fotoresistor insieme al resistore R2 forma un divisore di tensione. Quando l'illuminazione cambia, la resistenza del fotoresistenza cambia e la tensione all'ingresso 3 di DA1.1 OA LM358 cambia. La differenza nei segnali agli ingressi dell'op-amp viene amplificata e trasmessa al chip DD1.
Gli elementi DD1.1 e DD1.2 formano un trigger di Schmidt, che fornisce una chiara commutazione dello stato e impedisce al circuito di illuminazione di scorrere in luce naturale vicino alla soglia. Di conseguenza, un segnale di controllo appare all'uscita del relè fotografico. Quando si accende la fotoresistenza R1, l'uscita 4 di DD1.2 sarà log.1 e con un'illuminazione insufficiente un log. 0.
La parte inferiore del circuito funge da relè acustico.
Il segnale audio viene percepito dal microfono MK. Per aumentare la sensibilità, il microfono è collegato al preamplificatore sul transistor VT1 e, successivamente, all'amplificatore del microfono sull'amplificatore operazionale LM358. Il segnale audio amplificato a breve termine dall'amplificatore operazionale viene inviato a un singolo scatto, assemblato sugli elementi logici DD1.3 e DD1.4, che genera un singolo impulso della durata di circa 10 secondi. La durata dell'impulso può essere modificata selezionando i valori appropriati del resistore R17 e del condensatore C5.
L'inizio e l'arresto dell'operazione di scatto singolo vengono eseguiti dal segnale di controllo dall'uscita 4 del fotorelay DD1.2.
Il segnale risultante dall'uscita 10 del singolo vibratore DD1.4 viene inviato al transistor VT2, che assicura l'inclusione dei LED.
1. Selezioniamo tra gli accessori disponibili o disponibili.
2. Posizioniamo e installiamo le parti sul circuito stampato secondo lo schema. Montiamo, controlliamo ed eseguiamo il debug del funzionamento del relè acustico, insieme al transistor di uscita e ai LED come indicatore del funzionamento del dispositivo.
Per verificare il funzionamento e il debug delle modalità di questa unità, colleghiamo le conclusioni 8 e 9 di D1.4. Imposta la modalità microfono. Usando R8, impostiamo la corrente attraverso il microfono a circa 200 micron e la tensione è di 1,6 volt. Usando R14, impostiamo la tensione di riferimento sull'ingresso 5 di DA1.2 a circa 1,5 volt. Quando appare un segnale acustico, i LED dovrebbero accendersi. Per risparmiare la batteria, collegare il dispositivo a una fonte di alimentazione di rete.
3. Montare il circuito del relè fotografico. Usando R2, la sensibilità del relè foto viene regolata. Il resistore R4 imposta la tensione di riferimento sull'ingresso 2 di DA1.1 dell'amplificatore operazionale LM358. Per verificare lo stato dell'elemento logico del microcircuito, durante il debug del funzionamento del dispositivo, è conveniente applicare una catena aggiuntiva - resistenza 1k e un LED (sulla foto a destra).
4. Controlliamo il funzionamento del dispositivo nel suo insieme. Collegare i morsetti 8 DD1.4 e 4 DD1.2. Controllare il funzionamento con fotoresistenza aperta e chiusa.
5. Colleghiamo la fonte di alimentazione con cui il dispositivo funzionerà. Controllare il funzionamento del dispositivo.
Poiché si prevede di far funzionare una luce notturna da una batteria agli ioni di litio per un telefono cellulare con una tensione di 3,7 volt, è stato realizzato un convertitore DC-DC step-up semplice ed economico da 4 a 7 volt per coordinare le tensioni.
6. Selezioniamo l'alloggiamento appropriato per il dispositivo. È stata trovata una scatola di plastica nella fattoria, che ospiterà tutti i componenti della luce notturna. In base alle dimensioni interne della scatola, dalla scheda universale viene ritagliata una piastra di montaggio (63x122 mm).
7. I dettagli del circuito di debug dal circuito stampato sono saldati al piano di lavoro. Ciò lascia campi liberi per il posizionamento di LED, un microfono e una batteria.
8. Sotto i terminali della batteria, nella scheda, due slot sono contrassegnati e tagliati in cui sono incollati i contatti a L in ottone.
9. Un fotoresistenza è installato nella scanalatura all'esterno della custodia. Il microfono e i LED sono installati al loro posto.
10. Assembliamo e testiamo l'intera struttura.
11. Inoltre, installiamo uno schermo in textolite nel dispositivo per proteggere i contatti della scheda, un interruttore di alimentazione a scorrimento e ganci in alluminio per l'installazione della lampada da notte sull'orologio.
12. Impostare la luce notturna in posizione di lavoro ...
... e pronuncia la parola magica (a tua scelta).
Dopo aver regolato il limite di sensibilità, la retroilluminazione si attiva solo in una stanza non illuminata.
L'interruttore acustico proposto non richiede una fonte di alimentazione esterna, è assemblato da parti comuni, ha un circuito semplice e una buona sensibilità (risponde a un segnale all'interno della stanza).
Questo design della lampada da notte, per versatilità d'uso, è realizzato nella custodia. Ma il suo circuito può anche essere assemblato sul retro dell'orologio da parete, mentre i dettagli della luce notturna non saranno visibili fino a quando non viene acceso.
Questo circuito è testato in pratica, funziona stabilmente con una tensione di alimentazione da 6 a 9 volt, quindi la scelta di una fonte di alimentazione non è difficile. È possibile utilizzare "Crona" o altre batterie e batterie ricaricabili. Se è necessario alimentare il dispositivo dalla rete, su Internet ci sono molti schemi di alimentatori, di vari design e complessità.
Questo interruttore può essere utilizzato non solo come lampada da notte, ma anche per accendere / spegnere (ad esempio, applausi o voce) altri dispositivi elettrici, compresi quelli più potenti (accensione dell'interfono, lampada da terra, lampada da scrivania o illuminazione in corridoio, sistema di sicurezza, ecc.) .d.). Tutto dipenderà dal design dell'alimentatore e da un semplice attuatore, aggiunto all'uscita di questo circuito.
Il chip K176LE5 può essere sostituito con il K561LE5. Resistori e condensatori possono essere piccoli. Invece del fotoresistore specificato, è possibile utilizzare altri che hanno caratteristiche simili. Il LED è sostituibile con chiunque abbia un'emissione luminosa elevata. La batteria di alimentazione può essere composta da celle galvaniche o piccole batterie collegate in serie.
Il diagramma schematico della luce notturna è abbastanza semplice e non è necessario configurarlo dopo il suo corretto assemblaggio.
Per prevenire il falso innesco della luce notturna, è necessario fornire protezione alla fotoresistenza dalla luce dei LED accesi. Quando una luce colpisce la fotoresistenza, i LED si spengono immediatamente. Per garantire che la luce notturna funzioni in condizioni reali, è consigliabile dirigere il fotosensore verso la finestra, la fonte di luce naturale.