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:

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 Масштабное тестирование парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена 18.06.2023 Ученые из Базельского университета в Швейцарии провели масштабное испытание парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР) в квантовой механике. Исследователи использовали два запутанных конденсата Бозе-Эйнштейна, состоящих из 700 атомов каждый, и продемонстрировали, что парадокс ЭПР сохраняется даже при наличии облака сотен атомов. Такое наблюдение стало первым в своем роде, где парадокс ЭПР был исследован в пространственно разделенных многочастичных системах. Результаты этого эксперимента имеют важное значение для развития квантовой метрологии, науки, занимающейся измерением вещей с использованием квантовой теории. Ученые отмечают, что противоречие между квантовой механикой и локальным реализмом сохраняется при увеличении размера системы до тысячи массивных частиц. Эксперимент предлагает новые возможности для применения в квантовой метрологии. Одна из двух систем может использоваться в качестве маленького датчика с высоким пространственным разрешением для изучения полей и сил, в то время как другая система может служить эталоном для снижения квантового шума. Парадокс ЭПР, который указывает на неполноту описания реальности Вселенной квантовой механикой, остается актуальным. Ученые подчеркивают, что их результаты подтверждают устойчивость парадокса ЭПР на гораздо более крупном масштабе, чем это было продемонстрировано ранее в экспериментах Белла. Эти выводы имеют важное значение для будущих исследований в области квантовой физики и могут сыграть значительную роль в развитии квантовой метрологии.

Другие интересные новости:

▪ Однокристальная система Exynos 9611

▪ Ультрапереработанные продукты укорачивают жизнь

▪ Кости вырастят из рыбьей чешуи

▪ Новые источники питания для светодиодных применений

▪ ЖК-телевизоры с возможностью записи на внешние сетевые диски

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Раззудись, плечо! Размахнись, рука! Крылатое выражение

▪ В чем заключалась уникальность развития культуры ХIХ в.? Подробный ответ

▪ статья Укладка рюкзака. Советы туристу

▪ статья УКВ-антенна с J-согласованием. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Настольный спикер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026