рус en

Автоматичне включення світла в кімнаті

Звичайна схема управління світлом в кімнаті має лише один фотосенсор. Тому, коли людина входить в кімнату, проходить 1 імпульс і світло включається. Коли ця людина виходить - світло гасне. Але що буде, якщо увійдуть двоє людей - один за одним? Чи піде два імпульсу і світло залишиться вимкненим. Схема, наведена тут, вирішує вищеописану проблему. Дана система має невелику пам'яттю, яка дозволяє автоматично включати і вимикати світло за бажаною схемою.

Натисніть для збільшення
Натисніть для збільшення

У схемі використовуються два фоторезистора, поміщені один за одним (віддалені один від одного на півметра), так що вони можуть окремо «відчувати» людини, який входить або виходить з приміщення. Дані з фоторезисторів, після обробки, йдуть на двоколірний світлодіод і, коли людина входить в кімнату, діод світиться зеленим, а коли виходить - червоним. У той же час ці дані надходять на два лічильника. Один з них веде відлік +1, +2, +3 і т.д., коли люди заходять в кімнату, а інший - -1, -2, -3, коли люди виходять. Ці лічильники засновані на інтегральних схемах десяткових лічильників Джонсона CD 4017 .На наступному етапі в роботу включаються дві логічні інтегральні схеми, які можуть об'єднувати дані з двох лічильників і визначати - чи залишився хто-небудь в приміщенні чи ні.

Використовувані в схемі фоторезистори необхідно захистити від яскравого світла. За бажанням замість фоторезисторов можна використовувати готові інфрачервоні модулі. Датчики встановлюються таким чином, що коли людина входить або виходить - він послідовно перетинає падаючий на датчики світловий потік. Коли людина входить - то спочатку спрацьовує фоторезистор 1 (LDR 1), а потім - фоторезистор 2 (LDR 2). Коли людина виходить з кімнати - то навпаки. У звичайному стані світло падає на обидва фоторезистора і тому їх опір невисоко (близько 5 кОм). Тому на виході 2 обох таймерів (IC 1 і IC 2), які представлені у вигляді одноходових тригерів, тримається приблизно на рівні напруги живлення (+9 В). Коли переривається потік світла, що падає на фоторезистори, їх опір значно зростає і напруга на виході 2 падає практично до нульового потенціалу, тим самим, запускаючи тригер. Конденсатори між виходом 2 і землею встановлені для уникнення помилкового спрацьовування через електричних перешкод. Коли хто-небудь входить в кімнату, першим спрацьовує LDR 1, що призводить до включення одноходовой тригера IC 1. Короткий імпульс негайно заряджає конденсатор C 5, подаючи пряме зміщення на транзисторную пару Т1-Т2. Але в цей момент колектори транзисторів Т1 і Т2 знаходяться в стані великого повного опору, так як на виході 3 IC 2 низький потенціал, а діод D 4 закритий. Однак коли та сама людина проходить повз LDR 2, запускається одноходовий тригер IC 2. Потенціал на виході 3 зростає і передається на транзисторную пару Т1-Т2 через діод D 4. В результаті, транзисторная пара Т1-Т2 проводить напруга, тому що конденсатор С5 деякий час зберігає заряд, а час його розряду контролюється резистором R 5 (і R 7). Тому моментально спалахує зелене світло двоколірного світлодіода. Той же сигнал надходить на IC 3, для якого він служить таймером. З кожним новим входять людиною сигнал IC 3 повторюється. На даному етапі транзисторная пара Т3-Т4 не пропускає напругу, тому що сигнал на ніжці IC 1 цієї статті не позитивний, так як тривалість його імпульсу досить коротка, і тому колектори транзисторів знаходяться в стані великого повного опору. Коли хто-небудь виходить з кімнати, спочатку спрацьовує LDR 2, а потім LDR 1. Так як нижня половина схеми ідентична верхньої, то відразу ж спалахує червоне світло двоколірного світлодіода, а сигнал IC 4 йде по типу сигналу IC 3. Імпульси IC 3 і IC 4 (після перетворення на інверторних вентилях N 1 N4) проходять через логічні вентилі типу «І» (А1-А4), а потім «АБО» (за допомогою діодів D 5 D8). В сумі це дає те, що коли люди входять, то, по крайней мере, на одному з вентилів «І» буде високий рівень вихідного сигналу, тому транзистор Т5 пропускає напругу і пускає в хід реле RL 1. Відповідно лампочка, підключена до живлення через контакт N / O реле RL 1, залишається включеною. Коли люди виходять з кімнати і до того моменту поки все що увійшли в кімнату не вийшли, рівень вихідного сигналу монтажного «АБО» продовжує залишатися високим, тобто лампочка продовжує горіти, поки все не вийдуть.

Максимальна кількість людей, з якими може працювати схема становить 4 людини, так як після отримання п'ятого імпульсу таймери обнуляються. Однак, дія схеми можна легко розширити до 9 осіб - для цього необхідно прибрати перемичку ніжки 1 від ніжки обнулення (15) і використовувати виходи Q 1 Q9 лічильників CD 4017. Разом з тим, будуть потрібні додаткові інвертори, вентилі «І» і діоди.

Але що буде, якщо увійдуть двоє людей - один за одним?