Автоматический выключатель освещения на ИК-лучах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Отличительная особенность этого устройства - подсчет числа людей, находящихся в помещении. Это позволяет автоматически включать освещение при входе первого человека и выключать его при выходе последнего.

Автомат состоит из передающего и приемного блоков. В передающий блок (рис. 1) входит генератор прямоугольных импульсов частотой 3 кГц на микросхеме 0А1 и установленный при входе в помещение ИК-светодиод HL1, преобразующий эти импульсы в ИК-вспышки.

Напротив светодиода HL1 размещены фотодиоды VD1, VD2 приемного блока (рис. 2), преобразующие световые импульсы в электрические. В исходном состоянии этого блока в счетчик DD3 записано число 15 и на его выходе переноса Р (выв. 7) присутствует сигнал низкого логического уровня, запрещающий включение освещения. Импульсы, поступающие с фотодиодов VD1, VD2. усиливаются микросхемами DA1, DA2 и через резисторы R4, R8 поступают на базы транзисторов VT1, VT2, которые периодически открываются и разряжают конденсаторы С11, С12. В результате на входы элементов DD2.1 и DD1.3 поступает сигнал низкого логического уровня. Такой же уровень будет присутствовать на входе (выв. 13) элемента DD2.4, что запрещает изменение уровня сигнала на входе направления счета счетчика DD3 при изменении состояния RS-триггера на элементах DD1.1 и DD1.2. На используемом выходе RS-триггера на элементах DD2.2 и DD2.3 в этом состоянии приемного блока также будет присутствовать сигнал низкого логического уровня.

Когда человек входит в помещение, он вначале прерывает ИК-лучи, падающие на фотодиод VD1. При этом импульсы, присутствовавшие на выходе микросхемы DA1 и периодически открывающие транзистор VT1, исчезнут, начнет заряжаться конденсатор С11 и на соответствующих входах элементов DD2.1 и DD1.3 появится сигнал лог. 1.

Исчезнет и напряжение, поступавшее на входы триггера DD1.1, DD1.2, и на его выходе также появится уровень лог. 1. На выходе элемента DD2.4 возникнет определяющий направление движения уровень лог. 0. Продолжая свое движение, вошедший в помещение человек перекроет и ИК-лучи. падающие на фотодиод VD2, что приведет к исчезновению импульсов на выходе микросхемы DA2 и зарядке конденсатора С12. Однако триггер на элементах DD1.1, DD1.2 не изменит своего состояния, а триггер на элементах DD2.2, DD2.3 переключится в единичное состояние, и счетчик DD3 отсчитает один импульс в направлении, определяемом состоянием триггера на элементах DD1.1, DD1.2.

Двигаясь дальше, человек сначала освободит путь для ИК-лучей, падающих на фотодиод VD1, а затем и на светодиод VD2. Теперь на выходах микросхем DA1, DA2 появятся импульсы, которые начнут открывать транзисторы VT1, VT2, что приведет к разрядке конденсаторов С11, С12. В итоге на входы элемента DD1.3 поступят сигналы низкого логического уровня, триггер на элементах DD2.2, DD2.3 изменит свое состояние. Все устройство вернется в исходное положение, но в счетчик будет записано число, соответствующее количеству людей, находящихся в помещении, и если оно не будет равно нулю, то на выходе переноса счетчика будет присутствовать сигнал лог. 1. разрешающий включение освещения. Диаграмма напряжений на элементах приемного блока приведена на рис. 3.

При выходе человека из помещения устройство работает аналогичным образом, за исключением того, что в момент счета на выходе триггера DD1.1, DD1.2 будет присутствовать уровень лог. 0 и определяемое им направление счета счетчика DD3 будет противоположным.

Максимальное число подсчитываемых счетчиком людей равно 15, после чего счетчик DD3 начинает отсчет сначала.

Цепь R7C13 устанавливает счетчик в исходное состояние после включения питания.

К выходу автомата подключено исполнительное реле. Схема одного из возможных его вариантов показана на рис. 4. При появлении на входе напряжения высокого уровня транзистор VT1 открывается, электромагнитное реле К1 срабатывает и его замкнувшиеся контакты включают освещение.

Так как счет происходит при одновременном перекрытии доступа ИК-лучей к обоим фотодиодам, а в исходное состояние устройство возвращается после того, как ИК - лучи одновременно воздействуют на оба фотодиода, исключаются всяческие ошибки, связанные с неравномерностью движения человека и произвольным порядком попадания ИК-лучей на фотодиоды.

В качестве источника питания можно применить любой стабилизированный блок питания на напряжение +5 В при токе нагрузки 0,2 А.

Устройство смонтировано на трех печатных платах из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. На первой размещены детали передающего блока (см. рис. 1), на второй - приемного (см. рис. 2). на третьей - исполнительного реле (см. рис. 3) и источника питания.

Две первые платы должны быть установлены на противоположных сторонах дверного косяка так, чтобы ИК-лучи светодиода падали на фотодиоды и проходили на высоте груди человека.

Сами фотодиоды следует разместить на одном уровне на расстоянии 60 мм друг от друга и так, чтобы входящий в помещение человек сначала перекрывал ИК-лучи, падающие на фотодиод VD1.

В автомате допустимо применить резисторы МЛТ-0,125 и любые малогабаритные конденсаторы. На месте транзисторов VT1, VT2 (см. рис. 2) и VT1 (рис. 4) смогут работать КТ315 с любыми буквенными индексами. Диод VD1 (рис. 4)-любой маломощный кремниевый. Электромагнитное реле К1 - РЭС9 (паспорт РС4.524.203) или любое другое, устойчиво работающее при напряжении 5 В и имеющее контакты на напряжение 220 В и выдерживающие соответствующий нагрузке ток.

Налаживание устройства начинают с проверки наличия импульсов на светодиоде HL1 передающего блока (см. рис. 1). После этого проверяют наличие импульсов на выходах микросхем DA1, DA2 (вывод 10) приемника (см. рис. 2). Если импульсы отсутствуют или их форма сильно искажена, изменяют положение светодиода и фотодиодов и подбирают емкость конденсаторов С2, С8.

Автор: С.Кулешов, г.Курган

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива ИС улучшенного драйвера для светодиодной схемотехники 09.05.2020 Maxim Integrated Products выпустила новое семейство микросхем для схем автоэлектроники. MAX25601A/B/C/D содержат контроллер синхронного повышающего преобразователя, за которым следует контроллер синхронного понижающего драйвера светодиодов. Диапазон входных напряжений повышающего контроллера от 4,5 В до 40 В идеально подходит для автомобильных приложений. Фактически, этот контроллер служит предварительным повышающим регулятором для второго каскада микросхемы - понижающего контроллера светодиодов. Синхронный повышающий преобразователь работает в режиме управления по току дросселя и для увеличения выходной мощности может включаться параллельно с другим устройством. Вывод SYNCOUT, предназначенный для управления выводом RT/SYNCIN другого устройства, позволяет организовать противофазную синхронизацию двух микросхем, работающих параллельно. Частота переключения повышающего преобразователя программируется в диапазоне от 200 кГц до 2,2 МГц. Для снижения уровня электромагнитных помех реализовано расширение спектра сигнала синхронизации. Внутренняя схема мягкого запуска с цифровым управлением обеспечивает плавность нарастания напряжения на понижающем выходе. Перечень функций безопасности включает пульсирующий режим, защиту от повышенного напряжения и отключение при перегреве кристалла.

Другие интересные новости:

▪ Окрашивание волос с помощью фермента из шампиньонов

▪ Заменитель мяса из личинок

▪ Новая спецификация ATX от Intel

▪ Тончайшие спагетти из нановолокон

▪ Интернет может снизить риск деменции

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Голиаф. Крылатое выражение

▪ статья Какой длины наш кишечник? Подробный ответ

▪ статья Обходчик трассы гидрозолоудаления. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Отображение восьми сигналов на экране осциллографа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Тайна девятки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025