Ночник с акустическим выключателем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Устройство, предложенное автором, представляет собой ночник с автономным питанием и светодиодом в качестве источника света, включать и выключать который можно акустическим сигналом, например, хлопком в ладони. Разместить его нетрудно в любом удобном месте, поэтому он будет полезен в туристической поездке, походе и других случаях, поскольку может выполнять функции фонаря, а также найдет применение в различных играх и соревнованиях "кто громче хлопнет" и т. д.

Схема устройства приведена на рис. 1. Оно состоит из микрофона ВМ1, формирователя импульсов на транзисторе VT1, одновибратора на триггере DD1.2, счетного триггера DD1.1 и коммутатора на транзисторе VT2. В качестве источника света использован светодиод EL1 повышенной яркости свечения.

Устройство работает следующим образом. После включения питания конденсатор С1 заряжается через резистор R2. В этот момент на резисторе - высокий уровень, который поступает на вход R (вывод 10) D-триггера DD1.1 и устанавливает низкий уровень на его прямом выходе (вывод 13). Транзистор VT2 закрыт, и светодиод EL1 обесточен. Транзистор VT1 также закрыт и на его коллекторе низкий уровень.

Если теперь хлопнуть в ладони, то на выходе микрофона ВМ1 появляются всплески напряжения, которые через конденсатор С2 поступают на базу транзистора VT1 и открывают его. Коллекторный ток увеличивается, и на нагрузке - резисторе R4 - образуется один или несколько (в зависимости от длительности и характера хлопка) импульсов амплитудой, близкой к напряжению источника питания. Интенсивность хлопков в ладони не всегда постоянна, поэтому на резисторе R4 при одном хлопке появляется разное число импульсов. Для того чтобы счетный триггер DD1.1 переключался один раз при каждом хлопке, в устройство введен одновибратор.

Импульсы поступают на вход S (вывод 6) триггера DD1.2 и устанавливают на его прямом выходе (вывод 1) высокий уровень, запуская тем самым одновибратор. Через резистор R6 начинается зарядка конденсатора C3, и как только напряжение на нем превысит приблизительно половину напряжения питания, что будет воспринято входом R триггера DD1.2 как высокий уровень, триггер возвратится в состояние с низким уровнем на прямом выходе, а конденсатор C3 быстро разрядится через диод VD1. На выходе одновибратора формируется импульс напряжения с длительностью Т, определяемой сопротивлением резистора R6 и емкостью конденсатора C3:

Т = 0.7*R6*C3, где емкость конденсатора C3 - в микрофарадах, а сопротивление резистора R6 - в мегаомах. Для указанных на схеме номиналов элементов - около 0,5 с.

Импульс одновибратора поступит на вход С D-триггера DD1.1. Поскольку инвертирующий выход (вывод 12) DD1.1 соединен с информационным входом D, это превращает его в счетный триггер. Поэтому по фронту импульса одновибратора он переключится в состояние с высоким уровнем на прямом выходе и на затвор транзистора VT2 поступит открывающее напряжение, сопротивление его канала резко уменьшится и светодиод EL1 начнет светить. Длительность сформированного одновибратором импульса в несколько раз превышает длительность хлопка, поэтому переключение будет происходить один раз от одного хлопка. Если теперь еще раз хлопнуть в ладони, то одновибратор снова сформирует импульс и счетный триггер переключится, но на этот раз в состояние с низким уровнем на прямом выходе, сопротивление канала транзистора VT2 увеличится и светодиод EL1 погаснет.

Все детали устройства, кроме батареи и выключателя, монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, изображенной на рис. 2. Плату размещают в корпусе подходящего размера, на котором устанавливают выключатель. В корпусе напротив светодиода и микрофона делают отверстия.

В устройстве использованы резисторы R1 - СПЗ-38а, остальные - МЛТ; конденсаторы С1, С2 - оксидные К50-35 или аналогичные импортные; С2, C3 - керамические К10-17, КМ-6. Диод можно применить любой кремниевый серий КД102, КДЮЗ, КД503, КД510, КД521, КД522; биполярный транзистор - КТ3107 с любым буквенным индексом. Вместо полевого транзистора КП501А подойдет КП501Б или его функциональный аналог - микросхема К1014КТ1. Микрофон ВМ1 - электретный, например XF-18D. Выключатель SA1 - малогабаритный МТБ-102, SMTS-102 или подобный. Помимо указанного на схеме, можно применить сверхъяркие светодиоды белого свечения ARL-5013UWC, ARL-5613UWW, зеленого - ARL-5213PGC, красного - ARL-5613URW или аналогичные.

Для питания можно использовать гальваническую батарею 3R12G или батарею из трех последовательно соединенных гальванических элементов или аккумуляторов типоразмеров АА или AAA. В стационарном варианте подойдет сетевой блок питания, желательно стабилизированный, с выходным напряжением 5 В. В таком случае на корпусе устройства необходимо установить гнездо для подключения внешнего источника питания. Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме (когда светодиод не светит), не превышает 0,25 мА. Оно сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 3 В, но в зависимости от типа светодиода яркость может существенно уменьшиться.

Налаживание ночника заключается в установке подстроечным резистором R1 напряжения на микрофоне в пределах 0,7...1,3 В. Так как микрофон ВМ1 имеет встроенный усилитель, то, изменяя его режим по постоянному току, можно изменять чувствительность. Требуемое значение тока через светодиод, а значит, и яркость его свечения устанавливают подборкой резистора R5.

Поскольку устройство реагирует на акустические сигналы, то при громкой музыке светодиод будет периодически вспыхивать с частотой около 2 Гц. Поэтому ночник может служить индикатором превышения допустимого уровня шума. В этом случае светодиод EL1 следует использовать красного цвета свечения. Интересное применение устройство может найти в различных соревнованиях, конкурсах, где участники должны поочередно с двух-трех попыток зажечь (и погасить) светодиод хлопками в ладони. Победителем считается тот, кому это удастся сделать с наибольшего расстояния. От редакции. Следует отметить, что в крайних положениях (см. рис. 1) движка резистора R1 чувствительность микрофона резко падает. Чтобы при регулировке этого не происходило, между движком и микрофоном необходимо установить резистор сопротивлением 5,1...10 кОм.

Автор: А.Ознобихин, г. Иркутск

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Электродная модернизация скафандров защити от марсианской пыли 05.03.2024 При подготовке к путешествию на Марс астронавтов ожидают множество вызовов, включая защиту от марсианской пыли, которая может быть опасна для скафандров. Для решения этой проблемы ученые предлагают оснащать скафандры электродами, создающими статическое отталкивание. Специалисты из NASA уверены, что к 2040 году люди отправятся на Марс. Однако для обеспечения безопасности астронавтов необходимо решить множество технических проблем, включая защиту от марсианской пыли. Пыль на Марсе мелкая, заряженная электрически и имеет острые края. Она может проникать внутрь скафандров и вызывать различные поломки, представляя угрозу для экипажа. Чтобы предотвратить эту проблему, ученые предлагают внедрить в скафандры систему электродов, создающую статическое отталкивание. Эту идею выдвинули британские ученые из Бристольского университета. Принцип работы системы основан на явлении диэлектрофореза, который представляет собой движение нейтральных частиц под воздействием неоднородного электрического поля. Предлагаемая система удаления электростатики (ERS) включает в себя генератор волн высокого напряжения (HVWG) и устройство удаления электростатики (ERD), состоящее из массива параллельных медных электродов. Когда частицы пыли попадают на поверхность ERD, они подвергаются воздействию электростатических и диэлектрофоретических сил, что приводит к их движению и, следовательно, к очистке поверхности скафандра. Эксперименты, проведенные учеными, включали в себя исследование различных переменных, таких как частота и амплитуда волн, расстояние между электродами и другие. Результаты экспериментов будут использоваться для разработки эффективного оборудования. Электродная модернизация скафандров представляет собой перспективное решение для защиты астронавтов от марсианской пыли. Она позволит обеспечить безопасность экипажа во время миссий на Марс и другие космические объекты.

Другие интересные новости:

▪ Черная дыра для микроволн

▪ Суперконденсатор из чернил

▪ Экраны E Ink Mobius для умных часов

▪ По Афганистану разбросают камни-шпионы

▪ Роботизированный улей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Устройства защитного отключения. Подборка статей

▪ статья Армагеддон. Крылатое выражение

▪ статья Почему у самцов птиц окраска ярче, чем у самок? Подробный ответ

▪ статья Банан. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Arduino. Операции цифрового ввода-вывода. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Повелитель змей. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025