Фотоэлектронный будильник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

В статье Ж. Михеевой "Будильник грибника, он же - сторожевое устройство" в "Радио", 2002, № 3, с. 47, 48 рассказывалось о конструкции, издающей звуковой сигнал при увеличении освещенности фотодатчика. Иначе говоря, устройство представляет собой фотобудильник, удобный для рыболовов, охотников и т. д.

Подобную конструкцию можно изготовить всего на одной микросхеме и одном транзисторе (рис. 1). Она состоит из фотодиода VD1, являющегося датчиком освещенности, одновибратора на триггерах Шмитта DD1.1 и DD1.2, двух генераторов на триггерах DD1.3, DD1.4 и инвертора на транзисторе VT1.

В дежурном режиме, когда фотодиод затемнен и его сопротивление сравнительно велико, на входе триггера DD1.1 - уровень, близкий к низкому (практически логический 0). Триггер DD1.2 находится в нулевом состоянии, поэтому триггер DD1.3 не работает и на его выходе (вывод 10) высокий уровень, который закрывает транзистор. В итоге на коллекторе транзистора - низкий уровень, препятствующий работе генератора на триггере DD1.4. В таком состоянии устройство может находиться сколь угодно долго, потребляя ток от источника питания не более 2 мкА.

При увеличении освещенности сопротивление фотодиода уменьшается, а напряжение на верхнем по схеме выводе резистора R1 увеличивается. Когда оно достигает порогового значения, триггер DD1.1 переключается в состояние, при котором на его выходе (вывод 3) устанавливается низкий уровень. Начинает заряжаться конденсатор С2 через резисторы R2, R3. Появившийся высокий уровень на выходе триггера DD1.2 запускает генератор на триггере DD1.3. Он начинает вырабатывать прямоугольные импульсы с частотой следования около 1 Гц.

Эти импульсы, проинвертированные каскадом на транзисторе VTT, начинают периодически запускать генератор на триггере DD1.4, вырабатывающий колебания 3Ч частотой около 1500 Гц. Пьезоизлучатель BF1 издает прерывистый звуковой сигнал, извещающий о достижении освещенности порогового значения. Сигнал прекратится тогда, когда напряжение на правом по схеме выводе конденсатора С2 достигнет порога переключения триггера DD1.2.

Продолжительность работы будильника зависит в основном от емкости конденсатора С2 и сопротивления резистора R3. При указанных на схеме номиналах указанных деталей она составляет около 30 с. По окончании этого времени триггер DD1.2 переключается, на его выходе появляется низкий уровень, генераторы на триггерах DD1.3, DD1.4 прекращают работу. В таком режиме устройство также может находиться долго, но ток потребления возрастает в несколько раз.

Повторное включение будильника произойдет только после уменьшения уровня освещенности ниже порогового. Тогда сопротивление фоторезистора значительно возрастет, на выходе триггера DD1 появится высокий уровень, конденсатор С2 быстро разрядится через резистор R2 и диод VD1. Устройство перейдет в дежурный режим.

В конструкции допустимо применить микросхемы указанного типа серий К564, КР1561. Использовать логические элементы 2И-НЕ нежелательно, поскольку они не имеют гистерезиса входного напряжения переключения. Транзистор - любой из указанной на схеме серии. Фотодиод может быть, кроме указанного на схеме, ФД-236, ФД-256 или аналогичный. Диод - любой маломощный кремниевый. Резисторы и конденсаторы - любые малогабаритные, конденсатор С2 желательно использовать с малым током утечки. Пьезоизлучатель BF1 - ЗП-1, ЗП-2, ЗП-5, ЗП-22 или аналогичный.

Детали будильника, кроме фотодиода и пьезоизлучателя, монтируют на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Фотодиод размещают на корпусе конструкции так, чтобы на него падал окружающий свет.

Для регулировки чувствительности фотодиода его закрывают различной по плотности пленкой или тонкой бумагой, подбирая порог освещенности, при котором должен срабатывать будильник. Нужного результата добиваются также подбором резистора R1. Подбором же резисторов R4, R7 устанавливают желаемую частоту включения звукового сигнала и его тональность соответственно.

Как и упомянутая выше конструкция, эта способна выполнять многие другие функции, например, включать различные механизмы и аппараты в определенное время суток. Но для этого нужно дополнить ее транзисторным или тринисторным каскадом управления нагрузкой соответствующей мощности.

Автор: И.Потвчин, г.Фокино Брянской обл.

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Курильщики сильнее тянутся к алкоголю 30.04.2015 Известно, что у курильщиков алкогольная зависимость развивается в несколько раз чаще, чем у некурящих. Некоторое время это был просто факт медицинской статистики, пока, наконец, исследователи из Института Скриппса не выяснили, что за нейронный механизм может лежать в основе такой взаимосвязи. В статье в The Journal of Neuroscience говорится про особую группу нейронов, которые активируются совместным действием алкоголя и никотина. В ходе эксперимента самцам крыс позволяли выпить столько алкоголя, сколько им угодно. В пересчете на человеческие пропорции выходило по 1-2 порции пива, причем животные останавливались как раз тогда, когда они уже начинали явно пьянеть. Делали так для того, чтобы узнать точку отсчета, то есть сколько пьют крысы без всяких вредных привычек. Затем животных делили на две группы, и одну из них два месяца обрабатывали парами алкоголя, чтобы сформировать у них собственно зависимость. Когда таким крысам выдавали спиртное, они выпивали уже дозу, соответствующую шести бутылкам пива, а уровень алкоголя в крови в три раза превышал легальную (опять же, в пересчете на человеческие пропорции). Крысы, как и в первый раз, пили столько, сколько им хотелось, и ничего удивительного в возросших потребностях не было: алкогольная зависимость всякого заставляет пить больше. Вторую же группу животных обрабатывали не просто парами алкоголя, но в смеси с никотином. И вот у них-то зависимость развивалась не за два месяца, как у первой группы, а всего за три недели. Более того, их пристрастие к спиртному не слабело даже тогда, когда к питью добавляли хинин. То, что горький вкус не гасил тягу к алкоголю, указывало на настоящее непреодолимое влечение, как оно выглядит у людей. Все это нужно было, чтобы заглянуть в мозг крыс - просто алкоголиков и курильщиков-алкоголиков. Никотин, как и ожидалось, активировал некоторые нейроны из системы подкрепления, которая отвечает за чувство удовольствия, удовлетворения от вознаграждения и т. д. Всевозможные зависимости "прячутся" как в раз в центрах системы подкрепления: чувство удовлетворения при употреблении какого-нибудь вещества заставляет его искать и дальше. Но оказалось, что в сочетании с алкоголем никотин активирует еще и стрессовые нейроны, укрепляя тем самым чувства дискомфорта, тревоги и раздражения. Стресс же можно успокоить все тем же алкоголем, который, действуя через систему подкрепления, с помощью чувства удовольствия "гасит" стресс. Авторы работы подчеркивают, что нейроны, которые включались при одновременном действии никотина и алкоголя, отличались от тех, которые активировались в ответ на каждое вещество в отдельности, на никотин и на алкоголь. Поскольку такие нервные клетки представляют собой отдельную группу, к ним нужно подобрать собственный подход - то есть какое-нибудь средство, которое специфично подавляло бы их активность. Если подобное средство удастся найти, ликвидировать алкогольно-никотиновую зависимость станет проще. Пока же можно посоветовать тем, кто не в силах расстаться ни с одной из вредных привычек, хотя бы предаваться им по отдельности, в разное время - если захотите бросить, вам будет проще справиться с ними, если одна ваша зависимость не будет "знать" про другую.

Другие интересные новости:

▪ Трехмерная сканирующая система

▪ Комета Галлея на монетах Армении

▪ Смартфон Xiaomi Redmi 10C

▪ HDD объемом 10 ТБ не за горами

▪ Распечатать робота

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. Подборка статей

▪ статья Рассудку вопреки, наперекор стихиям. Крылатое выражение

▪ статья Как появились первые лампы? Подробный ответ

▪ статья Работа с домкратом. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Источник бесперебойного питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Увеличение выходного тока ИС стабилизатора напряжения без существенного ухудшения его КПД. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026