Меню

Схема инфракрасного выключателя света

Что такое инфракрасный выключатель света, как он устроен, и настолько ли безопасен?

Что такое инфракрасный выключатель. Как работает, какие виды бывают. Как выбрать устройство для дистанционного управления светильниками.

Инфракрасный выключатель: принцип действия, виды и рекомендации по выбору

Инфракрасный выключатель – это устройство, осуществляющее управление светом при помощи движения в радиусе действия. Используются для создания комфортных и удобных условий в доме.

Преимущество применения для дома

Автоматический выключатель света состоит из двух компонентов. Это приемник сигнала и передатчик. В качестве приемника используется радиоуправляемое реле, которое получает команду и замыкает цепь. Передатчик реагирует на действие и подает сигнал.

Инфракрасные выключатели имеют ряд преимуществ. К ним относятся:

  • простота монтажа;
  • контроль сразу всех осветительных приборов;
  • экономия расхода электроэнергии;
  • широкий радиус приема сигнала в зависимости от модели;
  • дополнительная безопасность помещения (эффект присутствия в доме);
  • комфорт включения и выключения света;
  • электрическая безопасность, так как устройство слаботочное;
  • дистанционное регулирование яркости света.

Главный недостаток таких приборов – высокая цена перед традиционными аналогами. Но с развитием технологии отмечается тенденция к понижению стоимости. Также проблемой является ограничение радиуса действия и невозможность сигнала проникать через препятствия.

Как устроены выключатели, реагирующие на взмах руки

Любой инфракрасный выключатель состоит из двух основных компонентов: передающего и принимающего. Выключатель, реагирующий на взмах руки, срабатывает при регистрации теплового излучения от человека. Подобные устройства удобно использовать на кухне, при подсветке зеркала в ванной комнате, в темных помещениях. В роли сенсора выступает пироэлектрический датчик, который фиксирует инфракрасное излучение объекта.

Устройство

Выключатель состоит из реле и контроллера в корпусе и инфракрасного датчика, который подключен к нему на проводе. Корпус оснащен «язычком» для крепления на стене. Корпус ставится в максимальной близости к осветительному прибору. Также его можно вмонтировать в распределительную коробку.

Принцип работы

Прибор работает по следующему принципу. Он реагирует на взмах руки в близости от сенсора, свет в помещении загорается. Если повторно взмахнуть рукой, свет погаснет. Радиус срабатывания равен 1-6 см.

Установленный датчик фиксирует движение человека. В схеме происходит следующее – происходит замыкание цепи, в результате чего загорается лампочка. Когда движение прекращается и проходит заранее выставленный промежуток времени, цепь размыкается и лампа погасает.

Отличается от классического выключателя наличием линзы для датчика. Также приборы оснащены тумблером для выключения рукой.

Какие бывают

Существует несколько видов выключателей. Это автоматические устройства с сенсором движения, механические и электронные.

Автоматические с датчиком движения

Для автоматического выключения используются следующие датчики движения:

  • акустические (реагируют на звук);
  • инфракрасные (реагируют на ИК излучение от тела);
  • ультразвуковые;
  • микроволновые.

Первые два вида не излучают ничего и являются пассивными устройствами. Последние два – активные, они посылают волны в помещение в попытке обнаружить объект. Пассивные модели стоят дешевле, они проще по конструкции, но могут ложно реагировать.

ИК выключатели реагируют на тепло человека. Но также срабатывают на тепло животных и нагретые батареи. Они требуют тщательной настройки и установки в место, где не действуют отопительные системы.

Электронные и механические

Механические выключатели работают от прикосновения. Человек должен воздействовать на клавишу, чтобы появился свет. Есть комбинированные выключатели – работают автоматически от движения или пульта и механически.

К электронным относят приборы с различными датчиками: движения, освещения. Также электронные функционируют от пульта дистанционного управления, с телефона или планшета по Wi-Fi или радиосигналу.

Радиус действия пульта определяется от общей планировки помещения, индивидуальных особенностей комнаты и типа материалов, на которых устанавливаются рабочие составляющие. Недостаток приборов с пультом – периодически нужно заменять батарейку. Область действия составляет 25 метров.

Читайте также:  Выключатель с датчиком движения иэк

Виды по способу крепления и монтажа

По способу крепления различают потолочные и настенные выключатели. Потолочное изделие имеет большой угол обзора благодаря линзам, которые располагаются по всей окружности сенсора. Настенные устройства имеют ограниченный угол из-за конструктивных особенностей.

Безопасно ли применение ИК-лучей?

В повседневной жизни человек постоянно находится под воздействием инфракрасного излучения. К ним относят солнечный свет, отопительные системы, лампы накаливания и другие приборы. ИК волны бывают коротковолновые, средневолновые и длинноволновые. В целом влияние лучей от выключателя незаметно для человека.

Дополнительные опции

Современный инфракрасный выключатель работает от пульта дистанционного управления. Для этого устройство программируется на определенный тип пульта, задаются определенные действия на кнопки. Для управления можно использовать обычный телевизионный пульт ДУ.

Выключатель может быть оснащен фотореле. Такие устройства применятся для уличного освещения, когда нет необходимости тратить энергию.

Гаджет может быть оснащен защитой от домашних животных. Сенсоры реагируют на тепло домашних питомцев, поэтому для дома советуется приобрести модель, реагирующую на крупные объекты.

Задержка выключения. Важная функция, так как при отсутствии движения свет погаснет. Параметр настраивается пользователем.

Выбор по цене и производителю

Подобрать подходящий прибор можно по следующим критериям:

  • по источнику питания – выключатель от сети 220 В или от аккумулятора;
  • по технологии обнаружения движения – инфракрасный, акустический, микроволновый, ультразвуковой, комбинированный;
  • по углу обзора – диапазон измерения от 90 градусов до 36 градусов;

  • радиус действия – от 5 до 20 метров;
  • мощность выключателя – зависит от того, сколько светильников будет подключаться к нему;
  • по способу крепления;
  • по наличию дополнительных функций.

Важно уделить внимание и выбору производителя. Не рекомендуется покупать китайские отвары от неизвестных фирм. Такие выключатели могут не выполнять своих обязанностей и прослужить меньший срок. К лучшим производителям относят изделия фирм Simon, PROxima, Legrand, Camelion, Schneider Electric.

Цены на выключатели начинаются от 400 рублей. Стоимость возрастает, если брать прибор известной фирмы, покупать изделия с дополнительными функциями или изготавливать устройство на заказ.

Для домашнего использования не требуется сверхдорогая модель. Можно приобрести PROxima MS-2000 EKF с ИК датчиком, который обойдется в 450 рублей. Также удачным вариантом для загородного дома или коттеджа будет Camelion LX-16C/BI, выполненный в прочном пластике и выдерживающий температуры от -20 градусов до +40 градусов.

Общие рекомендации

Инфракрасный выключатель после покупки нужно отрегулировать. Для этого требуется сделать следующее:

  • отрегулировать чувствительность сенсора;
  • установить время работы во включенном состоянии;
  • если прибор оснащен микрофоном, его также следует отрегулировать.

Многие выключатели оснащаются светодиодным индикатором, который меняет частоту мигания при срабатывании. Это свойство можно использовать при настройке датчика.

Инфракрасный выключатель – это устройство, призванное облегчить и сделать более комфортной жизнь пользователя. Прибор оснащен ИК датчиком, который реагирует на тепло человека. Когда в радиусе видимости сенсора начинается действие, включается светильник. Также выключатель может работать от пульта дистанционного управления.

Полезное видео

Источник

Бесконтактный инфракрасный выключатель света на микроконтроллере ATtiny13. Схема

Популярные инфракрасные барьеры реагируют на пересечении луча между передатчиком и приемником. Однако в некоторых ситуациях установка двух модулей напротив друг друга затруднена или даже невозможна.

В данной статье представлено устройство лишенное этого недостатка. Данный бесконтактный инфракрасный выключатель будет полезен в местах, где включение освещения или вентиляции необходимо в течение короткого времени.

Схема рассчитана на управление нагрузкой питаемой от электросети 220 В. Бесконтактный выключатель срабатывает при обнаружении инфракрасного луча отраженного от объекта.

Читайте также:  Автоматический дифференциальный выключатель авдт 32 с25

За функциональность инфракрасного выключателя отвечает микроконтроллер Attiny13. Он периодически каждые 10 мс генерирует 30 импульсов подаваемых на ИК-диод. Эти импульсы имеют частоту около 36 кГц и заполнение 2%, благодаря чему расход энергии небольшой. Конденсатор C5 улучшает скорость изменения напряжения на ИК-диоде, в частности, когда транзистор VT1 выходит из состояния насыщения.

Если часть излучаемого света отражается от приближающегося объекта, приемник TSOP4836 подает демодулированный сигнал на вход микроконтроллера. Одновременно с этим АЦП микроконтроллера считывает величину напряжения с потенциометра (время включения) и подается питание на светодиод оптрона. Время включения настраивается с шагом в одну секунду в диапазоне 10 … 1033 сек, то есть примерно до 17 минут.

В данной схеме оптрон установлен не для гальванической развязки, так как вся схема все равно питается от бестрансформаторного источника питания. Его роль – правильное управление триаком BT137, а именно включение его в обеих полуволнах сетевого напряжения.

В качестве оптрона выбран MOC3063, поскольку для его включения необходим наименьший (из всего семейства) ток — 5 мА. Тесты показали, что и с MOC3062 (необходимо 10 мА) схема работает хорошо.

Бестрансформаторный источник питания спроектирован таким образом, чтобы обеспечить напряжение около 5В, необходимое для правильной работы микроконтроллера. Резисторы R1 и R2 разряжают конденсатор C1 после выключения питания, в то время резисторы R3…R5 ограничивают протекающий ток через конденсатор при включении питания.

Последовательное соединение резисторов обеспечивает их нормальную работу при высоком напряжении. Кроме того, в случае пробоя конденсатора С1, один из резисторов R3…R5 сработает как предохранитель и прервет цепь. Выпрямленное напряжение с диодного моста стабилизируется стабилитроном и сглаживается конденсаторами.

Схема инфракрасного барьера собрана на односторонней печатной плате с размерами 38 мм × 45 мм. Размеры платы позволяют установить устройство в электрическую распределительную коробку диаметром 60 мм.

Сборку бесконтактного инфракрасного выключателя начинают с установки SMD компонентов. Далее все остальные элементы, начиная с двух перемычек из проволоки.

При программировании микроконтроллера ATtiny13 фьюзы необходимо оставить по умолчанию, за исключением CKDIV8, который должен быть отключен. ИК-диод и фотоприемник должны быть расположены снаружи устройства и изолированы друг от друга перегородкой, предотвращающей засвета.

Стоит отметить, что большой номинал резистора R6, ограничивающего ток светодиода, был обусловлен ограничением прямого влияния светодиода на фотоприемник. При данных значениях элементов активация устройства происходит на расстоянии около 15 см.

Внимание! Поскольку все компоненты на печатной плате не имеют гальванической развязки с электрической сетью, важно соблюдать правила безопасности при запуске и эксплуатации оборудования.

Скачать рисунок печатной платы и прошивку (44,4 KiB, скачано: 840)

Источник



Схема инфракрасного выключателя света

Устройство предназначено для включения / выключения какой-либо нагрузки при помощи любого пульта ДУ от бытовой аппаратуры. За последние годы в радиолюбительской литературе предложено немало подобных устройств, объединяет их одно — фотоприемник построен на основе фотодиода и микросхемы КР1056УП1, а дешифратор команд — на микросхеме К1506ХЛ2.

На сегодняшний день это не только устаревшая элементная база, но и не очень удобно. Потому что такой дистанционный выключатель управляется только при помощи пульта ДУ от телевизоров 3-УСЦТ, которые уже много лет не выпускаются.

На рисунке показана схема дистанционного выключателя, управляемая любым пультом ДУ на ИК-лучах, и построенная на более современной элементной базе.
Сигнал от пульта ДУ принимается фотоприемником F1 — SFH506-36, представляющим собой интегральную микросхему, содержащую фотодиод, усилитель фототока и формирователь отрицательных логических импульсов. Такие фотоприемники (эти или аналогичные) сейчас применяются во всех выпускаемых ныне телевизорах и видеомагнитофонах. Фотоприемник SFH506-36 имеет прямоугольный корпус с тремя выводами с от одного торца, похожий на корпус транзистора или интегрального стабилизатора.

Читайте также:  Подключение двойного выключателя legrand valena

Любой пульт ДУ излучает импульсно-модулированное ИК-излучение, поэтому, при приеме сигнала от пульта на выходе фотоприемника F1 будет какой-то импульсный сигнал, содержащий импульсную последовательность из импульсов отрицательной полярности. Эти импульсы цепью C1-R3 преобразуются в импульсы положительной полярности, которые поступают на одновибратор, собранный на триггере D1.1. С поступлением первого-же импульса одновибратор формирует импульс значительно большей длительности, который поступает на вход С триггера D1.2 и переводит его в противоположное исходному состояние.

Первоначально, в момент включения питания этот триггер устанавливается в нулевое состояние зарядным током конденсатора С4. Нуль с его прямого выхода закрывает транзистор VT1, а единица с его инверсного выхода подготавливает его к переходу в единичное состояние по поступлении импульса на его вход С.

Триггер D1.1 нужен для того чтобы обеспечить однократное переключение триггера D1.2. Если сигнал с выхода F1 подать на вход С триггера D1.2 непосредственно, то этот триггер будет работать как счетчик, постоянно меняя свое состояние, с каждым из импульсов, поступающих от F1. Поскольку эквивалентная частота этих импульсов может достигать нескольких килогерц, то это приведет к неработоспособности устройства, потому что невозможно будет угадать в каком состоянии в данный момент времени находится D1.2. Наличие же одновибратора на D1.1 решает эту проблему, потому что, при подаче на его вход любого количества импульсов он формирует один импульс продолжительностью около одной секунды, обеспечивая однократное переключение триггера D1.2. Таким образом, устройство переключается при кратковременном нажатии на любую из кнопок любого пульта ДУ на ИК-лучах.

Диод VD1 служит для ускоренной разрядки конденсатора С1 и для защиты входа D1.1 от перепада отрицательного напряжения. Диод VD3 подавляет отрицательную ЭДС самоиндукции обмотки реле Р1, исключая порчу VT1 и сбои в работе триггеров в момент срабатывания реле.

Можно использовать любой фотоприемник от телевизоров или видеомагнитофонов, питающийся напряжением 5 В (они все, обычно, питаются таким напряжением). То какой полярности будут выходные импульсы существенного значения не имеет, потому что входная цепь D1.1 развязана по постоянному току от F1 (цепь С1 R3).

Микросхему К561ТМ2 можно заменить на К1561ТМ2 или импортным аналогом. Транзистор КТ815 можно заменить на КТ503, КТ604, КТ817. Реле Р1 — КУЦ-1 от ДУ телевизоров УСЦТ. Это реле можно заменить любым другим реле с обмоткой на 12 В и контактами, до-пускающими коммутацию конкретной нагрузки. Если нагрузка мощная можно использовать реле звукового сигнала от автомобиля ВАЗ-08 (в этом случае VT1 — КТ815, КТ817).

Стабилитрон КС 147 можно заменить на КС 156 или импортный на 4,7-5.5 В. Можно вместо него использовать интегральный стабилизатор типа 7805, включив его вместо R6. Питается устройство от источника постоянного тока напряжением 12 В (если источник сетевой, то на выходе его выпрямителя должен быть конденсатор, подавляющий пульсации).

Большая часть деталей смонтирована на одной печатной плате с односторонним расположением печатных дорожек.
При условии правильного монтажа устройство должно быть сразу же работоспособным. Если от обмотки реле будут возникать помехи, которые будут вызывать сбои в работе триггеров, то необходимо между выводами 7 и 14 микросхемы D1 включить конденсатор на 0,01-0,1 мкФ.

Источник