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:

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. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Нут как важнейший элемент продовольственной безопасности 02.11.2024 Изменение климата оказывает все более негативное влияние на глобальную продовольственную безопасность. В ответ на это ученые активно ищут устойчивые к экстремальным погодным условиям культуры, которые смогут поддерживать стабильные урожаи и питательность продуктов. Одной из таких культур является нут - бобовое растение с высоким содержанием белка, способное адаптироваться к засушливым условиям. Исследователи Венского университета изучили генетическое разнообразие нута и его устойчивость к засухе, что делает эту культуру перспективной для повышения продовольственной безопасности, особенно в условиях урбанизации и изменения климата. В последние десятилетия Центральная Европа сталкивается с частыми и длительными периодами засухи, что создает серьезные угрозы для сельского хозяйства. Стабильное производство продуктов питания становится все более сложной задачей. При этом глобальная продовольственная система становится слишком однородной: из 7 тысяч съедобных культур более двух третей мирового продовольствия обеспечивают всего девять видов растений. Такая узкая генетическая база увеличивает риски, связанные с болезнями растений, вредителями и изменением климата. Нут, хотя и не входит в число основных мировых культур, демонстрирует высокую устойчивость к засухе и отличные питательные качества. Ученые изучили вариации генотипов нута, проверяя их способность противостоять стрессовым условиям засухи. Эксперименты показали, что эта бобовая культура может успешно расти даже в городских условиях, предлагая новые возможности для устойчивого сельского хозяйства в условиях урбанизации. В полевых условиях исследователи протестировали различные сорта нута, выращивая их в период засухи. Результаты показали, что разные генотипы и дикие виды нута используют разнообразные механизмы, позволяющие противостоять стрессу. Эта генетическая изменчивость открывает важные перспективы для селекции и развития новых сортов, способных адаптироваться к изменению климата. Для оценки устойчивости к засухе ученые применяли комплексные методы анализа, включая индекс восприимчивости к стрессу, искусственный интеллект и многомерную статистику. Это позволило выявить генотипы, которые показали наилучшие и наихудшие результаты в условиях засухи. Полученные данные важны для дальнейшей селекции засухоустойчивого нута, что может значительно повысить урожайность и питательную ценность культуры в экстремальных климатических условиях. Благодаря высокому содержанию белка и способности расти в засушливых регионах, нут становится одним из кандидатов на звание "продукта будущего". Более широкое использование этой культуры может сыграть ключевую роль в укреплении продовольственной безопасности. Еще одно преимущество нута заключается в том, что его выращивание способствует лучшему использованию азота в почве, что повышает экологическую устойчивость сельского хозяйства и снижает зависимость от химических удобрений. Нут представляет собой перспективную культуру, способную обеспечить стабильные урожаи даже в условиях изменения климата. Разнообразие его генотипов и устойчивость к засухе открывают новые возможности для повышения продовольственной безопасности, делая эту культуру важным элементом в будущих системах сельского хозяйства.

Другие интересные новости:

▪ Игровой OLED-монитор LG ltraGear 48GQ900

▪ Новый принцип размещения аккумуляторов в электромобилях

▪ Система жидкостного охлаждения для компактных ПК Asetek 645LT

▪ Создан прибор для имитации запахов в компьютерных играх

▪ Мозг леворуких людей отличается уже в утробе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Оглянись во гневе. Крылатое выражение

▪ статья Что такое ящик Пандоры? Подробный ответ

▪ статья Фильмопроверщик. Должностная инструкция

▪ статья Сигнализатор роения пчел. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Узел на платке. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025