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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельный накопитель Kingston Digital KC3000 30.10.2021 Компания Kingston Digital представила твердотельный накопитель KC3000. Это накопитель форм-фактора M.2, оснащенный интерфейсом PCIe 4.0 x4 и поддерживающий протокол NVMe. Он предназначен для настольных ПК и ноутбуков. Накопитель снабжен низкопрофильным теплораспределителем из графена и алюминия, который помогает сохранять приемлемые рабочие температуры даже при высокой нагрузке. В накопителе используется контроллер Phison E18 и флеш-память 3D TLC NAND. Накопитель предложен объемом 512 ГБ, 1, 2 и 4 ТБ. Скорость последовательной записи первых двух вариантов достигает 3900 и 6000 МБ/с соответственно, остальных - 7000 МБ/с. Скорость последовательного чтения во всех случаях достигает 7000 МБ/с. Производительность на операциях чтения и записи с произвольным доступом в случае накопителя объемом 512 ГБ достигает 450 00 и 900 000 IOPS, в случае накопителя объемом 1 ТБ - 900 000 и 1 000 000 IOPS соответственно. Для накопителей объемом 2 и 4 ТБ для обоих режимов заявлено значение 1 000 000 IOPS. Ресурс SSD объемом 512 ГБ, по данным Kingston Digital, составляет 400 TBW, объемом 1 ТБ - 800 TBW, объемом 2 ТБ - 1,6 PBW, объемом 4 ТБ - 3,2 PBW. На накопители предоставляется пятилетняя гарантия.

Другие интересные новости:

▪ Жизнь под колпаком

▪ Влияние шума и загрязнения воздуха на фертильность человека

▪ Витамин C иногда помогает от простуды

▪ Риск американской диеты

▪ Беспроводной DVD-привод для смартфонов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья Да, были люди в наше время. Крылатое выражение

▪ статья Что такое ламантин? Подробный ответ

▪ статья Персонал паталогоанатомических отделений и моргов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Многоцелевые активаторы воды. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кто дотронулся до зеркала? Секрет фокуса. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026