Nachtlicht mit akustischem Schalter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung

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Bei dem vom Autor vorgeschlagenen Gerät handelt es sich um eine energieautarke Nachtlampe mit einer LED als Lichtquelle, die durch ein akustisches Signal, beispielsweise durch Klatschen in die Hand, ein- und ausgeschaltet werden kann. Es ist nicht schwer, es an einem geeigneten Ort zu platzieren, daher wird es bei touristischen Ausflügen, Wanderungen und anderen Anlässen nützlich sein, da es als Taschenlampe dienen kann und auch bei verschiedenen Spielen und Wettbewerben verwendet wird, bei denen „wer lauter klatschen“ wird ", usw.

Das Schema des Geräts ist in Abb. dargestellt. 1. Es besteht aus einem BM1-Mikrofon, einem Impulsformer an einem VT1-Transistor, einem einzelnen Vibrator an einem DD1.2-Trigger, einem DD1.1-Zähltrigger und einem Schalter an einem VT2-Transistor. Als Lichtquelle wurde eine EL1-LED mit erhöhter Helligkeit verwendet.

Das Gerät funktioniert wie folgt. Nach dem Einschalten wird der Kondensator C1 über den Widerstand R2 aufgeladen. In diesem Moment befindet sich der Widerstand auf einem High-Pegel, der dem Eingang R (Pin 10) des D-Flip-Flops DD1.1 zugeführt wird und an seinem direkten Ausgang (Pin 13) einen Low-Pegel setzt. Der Transistor VT2 ist geschlossen und die LED EL1 ist stromlos. Der Transistor VT1 ist ebenfalls geschlossen und sein Kollektor ist niedrig.

Wenn Sie nun in die Hände klatschen, treten am Ausgang des Mikrofons BM1 Spannungsstöße auf, die über den Kondensator C2 in die Basis des Transistors VT1 gelangen und diesen öffnen. Der Kollektorstrom steigt an und an der Last – dem Widerstand R4 – werden ein oder mehrere (abhängig von der Dauer und Art des Klatschens) Impulse mit einer Amplitude nahe der Spannung der Stromquelle erzeugt. Die Intensität des Klatschens in der Handfläche ist nicht immer konstant, daher erscheint bei einem Klatschen eine unterschiedliche Anzahl von Impulsen am Widerstand R4. Damit der Zählauslöser DD1.1 bei jedem Klatschen einmal umschaltet, wurde ein einzelner Vibrator in das Gerät eingeführt.

Die Impulse werden dem S-Eingang (Pin 6) des DD1.2-Triggers zugeführt und setzen dessen direkten Ausgang (Pin 1) auf einen hohen Pegel, wodurch der One-Shot gestartet wird. Über den Widerstand R6 beginnt das Laden des Kondensators C3, und sobald die Spannung an ihm etwa die Hälfte der Versorgungsspannung überschreitet, was vom Eingang R des Triggers DD1.2 als hoher Pegel wahrgenommen wird, wird der Trigger ausgelöst Kehren Sie am Direktausgang in den Low-Pegel-Zustand zurück und der Kondensator C3 entlädt sich schnell über die Diode VD1. Am Ausgang des Einzelvibrators entsteht ein Spannungsimpuls mit einer Dauer T, die durch den Widerstandswert des Widerstands R6 und die Kapazität des Kondensators C3 bestimmt wird:

T = 0.7 * R6 * C3, wobei die Kapazität des Kondensators C3 in Mikrofarad und der Widerstand des Widerstands R6 in Megaohm angegeben ist. Für die im Diagramm angegebenen Werte der Elemente - ca. 0,5 s.

Der einzelne Vibratorimpuls geht an den Eingang C des D-Flip-Flops DD1.1. Da der invertierende Ausgang (Pin 12) DD1.1 mit dem Informationseingang D verbunden ist, wird er zum Zähltrigger. Daher wechselt er entlang der Flanke des Einzelimpulses in einen Zustand mit hohem Pegel am Direktausgang und an das Gate des Transistors VT2 wird eine Öffnungsspannung angelegt, der Widerstand seines Kanals nimmt stark ab und Die EL1-LED beginnt zu leuchten. Die Dauer des vom Einzelvibrator erzeugten Impulses ist um ein Vielfaches länger als die Dauer des Klatschens, sodass die Umschaltung einmal pro Klatschen erfolgt. Wenn Sie nun erneut in die Hände klatschen, erzeugt der Einzelvibrator erneut einen Impuls und der Zählauslöser schaltet um, diesmal jedoch in einen Low-Pegel-Zustand am Direktausgang, der Kanalwiderstand des Transistors VT2 steigt und die EL1-LED leuchtet hinausgehen.

Alle Teile des Gerätes, mit Ausnahme der Batterie und des Schalters, sind auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1 ... 1,5 mm montiert, wie in Abb. 2. Die Platine wird in ein Gehäuse geeigneter Größe gelegt, auf dem der Schalter montiert wird. Gegenüber der LED und dem Mikrofon sind Löcher in das Gehäuse eingebracht.

Das Gerät verwendete Widerstände R1 - SPZ-38a, der Rest - MLT; Kondensatoren C1, C2 - Oxid K50-35 oder ähnliche importierte; C2, C3 - Keramik K10-17, KM-6. Die Diode kann auf jede Siliziumserie KD102, KDYuZ, KD503, KD510, KD521, KD522 angewendet werden; Bipolartransistor - KT3107 mit beliebigem Buchstabenindex. Anstelle eines Feldeffekttransistors KP501A eignet sich auch KP501B oder sein Funktionsanalog, der K1014KT1-Chip. Mikrofon ВМ1 - Elektret, zum Beispiel XF-18D. Schalter SA1 - kompakter MTB-102, SMTS-102 oder ähnlich. Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen können Sie superhelle weiße LEDs ARL-5013UWC, ARL-5613UWW, grün – ARL-5213PGC, rot – ARL-5613URW oder ähnliches verwenden.

Für die Stromversorgung können Sie eine galvanische Batterie 3R12G oder eine Batterie aus drei in Reihe geschalteten galvanischen Zellen oder Batterien der Größe AA oder AAA verwenden. In der stationären Ausführung eignet sich ein vorzugsweise stabilisiertes Netzteil mit einer Ausgangsspannung von 5 V. In diesem Fall muss am Gerätegehäuse eine Buchse zum Anschluss eines externen Netzteils installiert sein. Der vom Gerät verbrauchte Strom im Standby-Modus (bei ausgeschalteter LED) beträgt nicht mehr als 0,25 mA. Sie bleibt betriebsbereit, wenn die Versorgungsspannung auf 3 V sinkt, allerdings kann die Helligkeit je nach LED-Typ deutlich nachlassen.

Die Einrichtung eines Nachtlichts besteht darin, die Spannung am Mikrofon mit einem Abstimmwiderstand R1 im Bereich von 0,7 ... 1,3 V einzustellen. Da das BM1-Mikrofon über einen eingebauten Verstärker verfügt, können Sie durch Ändern seines Gleichstrommodus die Empfindlichkeit ändern . Der erforderliche Wert des Stroms durch die LED und damit die Helligkeit ihres Leuchtens wird durch Auswahl des Widerstands R5 eingestellt.

Da das Gerät auf akustische Signale reagiert, blinkt die LED bei lauter Musik periodisch mit einer Frequenz von etwa 2 Hz. Daher kann ein Nachtlicht als Indikator für die Überschreitung des zulässigen Lärmpegels dienen. In diesem Fall sollte die EL1-LED rot leuchten. Eine interessante Anwendung des Geräts findet sich in verschiedenen Wettbewerben, Wettbewerben, bei denen die Teilnehmer die LED mit Klatschen in die Handflächen in zwei oder drei Versuchen einschalten (und ausschalten) müssen. Sieger ist, wer es aus der größten Distanz schafft. Vom Herausgeber. Es ist zu beachten, dass in den Extrempositionen (siehe Abb. 1) des Schiebereglers des Widerstands R1 die Empfindlichkeit des Mikrofons stark abfällt. Um dies beim Abgleich zu verhindern, muss zwischen Motor und Mikrofon ein Widerstand mit einem Widerstandswert von 5,1 ... 10 kOhm eingebaut werden.

Autor: A. Osnobichin, Irkutsk

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