Уходя, гасите свет. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Каждый раз, уходя утром на работу, мы стараемся не забыть выключить в квартире свет и электроприборы. Между тем эту функцию с успехом может выполнять автомат, состоящий из трех основных блоков (рис. 1): датчиков, цифрового устройства управления и ключа. Вот как он работает.

Рис. 1. Функциональная схема автоматического устройства: 1 - датчики, 2 - цифровое устройство управления, 3 - ключ

Свет от лампы Н1 освещает фотодиоды В1 к В2 (рис. 2), в результате чего транзисторы V1 и V2 открыты и на входы инверторов D1.1, D1.2 поступает низкий потенциал "0", который затем преобразуется в высокий "1" на выходе. Возможны четыре комбинации состояния фотодиодов при пересечении светового потока: 1) В1, В2 - открыты, 2) В1 - закрыт, В2 - открыт, 3) В1, В2 - закрыты, 4) В1 - открыт, В2 - закрыт. Таким образом, для каждого входящего в квартиру последовательность комбинаций составит 1, 2, 3, 4, 1, а для выходящего - 1, 4, 3, 2, 1. Теперь необходимо "выловить" эти две последовательности комбинаций, преобразовать ил в единичные импульсы и подать соответственно на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика D6.

Рис. 2. Принципиальная схема автомата "Уходя, гасите свет!" (нажмите для увеличения)

Эту задачу выполняет цифровое устройство управления, собранное на логических элементах (микросхемы D1-D7). Работает оно следующим образом. Допустим, в квартиру вошел человек. Комбинация 1, являющаяся исходной, воспринимается логическим элементом ЗИ-НЕ (D5.3), на выходе которого появляется потенциал "0", устанавливающий выходы RS-трнггеров, собранных на логических элементах 2И-НЕ (D3.2, D3.3, D4.1, D4.2) в нулевое состояние.

Комбинация 2 воспринимается логическим элементом 2И-НЕ (D3.1), на выходе которого появляется нулевой потенциал, который устанавливает RS-триггер, собранный на логических элементах 2И-НЕ (D3.2, D3.3), в состояние "1". Комбинация 3 пропускается.

Комбинация 4 воспринимается логическим элементом 3И-НЕ (D5.2), в результате чего на счетный вход "+1" реверсивного счетчика D6 поступает потенциал "0", который увеличивает содержимое счетчика на 1. Но комбинация 4 воспринимается также и логическим элементом 2И-НЕ (D2.4), на выходе которого появляется "0", устанавливающий RS-триггер (D4,1, D4.2) в состояние "1".

Комбинация 1 вновь воспринимается логическим элементом 3И-НЕ (D5.3), нулевой потенциал с выхода которого возвращает все устройство в исходное состояние.

Таким образом, устройство срабатывает лишь в том случае, когда человек полностью вошел в квартиру. При этом содержимое реверсивного счетчика D6 увеличивается на единицу (в квартиру вошел еще один человек).

Нетрудно заметить, что при выходе человека из квартиры содержимое реверсивного счетчика уменьшается на 1.

Если же из квартиры вышел последний человек, то число 7, записанное в двоичном коде (0111), будет воспринято логическим элементом 4И-НЕ (D7.1), и потенциал "0", поступив на вход ключа, собранного на транзисторе V3, закроет его. При этом транзисторный ключ V5 откроется, реле К1 (МКУ48-С, паспорт РА4.500.197П) сработает, контакты К1.1, К1.2 разомкнутся, и поступление электроэнергии в квартиру прекратится.

Транзисторы КТ315Г можно заменить на любые другие серий КТ312, КТ315, КТ301, а КТ608Б - на КТ604, КТ605, КТ606 с любым буквенным индексом.

Вместо МКУ48-С можно применить реле другого типа с напряжением срабатывания 24 В, контактная система которого позволяет коммутировать переменный ток напряжением 220 В и силой 2-5А.

Фотодиод ФД-6Г допустимо заменить на ФД-3.

Схема блока питания представлена па рисунке 3.

Рис. 3. Принципиальная схема блока питания (нажмите для увеличения)

Стабилизатор напряжения 5 В собран на микросхеме D8 и транзисторе V14.

Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Ш16X32, Обмотки I и II содержат соответственно 1200 и 1600 витков провода ПЭВ-1 0,15, обмотка III - 360 витков ПЭВ-1 0,2, IV - 120 витков ПЭВ-1 0,45.

Детали устройства (кроме реле К1, блока питания и кнопки S1) смонтированы на монтажной плате (рис. 4) размером 95X75 мм, изготовленной из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Она размещена в любом подходящем пластмассовом или металлическом корпусе.

Рис. 4. Монтажная плата цифрового устройства управления со схемой расположения деталей (М1:1).

Налаживают устройство следующим образом. Проверив правильность монтажа, отсоединяют входы цифровой схемы управления от выходов инверторов (D1.1, D1.2) и подключают два ключа, собранных на микросхеме К155ЛАЗ (рис. 5). С их помощью имитируют пересечение светового потока. Затем проверяют правильность прохождения сигнала.

Рис. 5

Ключ на микросхеме К155ЛА3.Автомат устанавливают внутри квартиры рядом с входной дверью так, чтобы фотодиоды находились на высоте 65-70 см от пола. На том же уровне, но на противоположной стене, располагают лампу Н1 с отражателем от карманного фонаря. Напряжение 5 В поступает на нее с блока питания.

Надежность работы автоматического устройства зависит от стабильности и мощности светового потока, падающего на фотодиоды. Поэтому лампа с отражателем и датчики должны быть жестко закреплены.

Повысить надежность можно путем установки дополнительных собирающих линз перед фотодиодами (рис. 6).

Рис. 6. Установка дополнительных линз: 1 - линзы, 2 - крышка корпуса, 3 - монтажная плата

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 Стекло для защиты птиц 11.12.2010 Согласно статистике, на территории США ежегодно гибнут, разбиваясь об окна небоскребов, 100 миллионов птиц. Сравнимые цифры называют и для Европы. Птиц обманывает отражение неба в зеркальных стеклах. Небольшая немецкая фирма "Арнольд Глас" начала выпуск оконного стекла с нанесенным на него узором, похожим на паутину. Узор виден только в ультрафиолетовом диапазоне, к которому чувствительно зрение птиц. Человек не замечает в таком стекле ничего особенного, а птица, видя огромную "паутину", сворачивает в сторону. Опыты показали, что новое стекло предотвращает 75% столкновений.

Другие интересные новости:

▪ Сокровища озера Киву

▪ Робот копирует годовалого ребенка

▪ Антенна L-диапазона с поддержкой сверхширокополосных и многодиапазонных сетей

▪ Мозг распознает знакомую мелодию всего за 100 миллисекунд

▪ Биоразлагаемый пластик из хлопковых отходов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Слуга царю, отец солдатам. Крылатое выражение

▪ статья Что изучает классическая механика? Подробный ответ

▪ статья Жеруха лекарственная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Высокоэффективные УКВ антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Изоляторы и арматура. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026