Регистрируйтесь на форуме и получите 100 токенов TEHNO

Выключатель света реагирующий на стук по пьезоэлементу
#1
Возникла необходимость решить проблему включения и выключения лампы над зеркалом в ванной, но у лампы не было выключателя питания. О самом простом решении - выключателе в лампе - не могло быть и речи. Сенсорный выключатель - не лучшее решение из-за отсутствия гальванической развязки, что недопустимо во влажной комнате. Решено было сделать ударный выключатель. Двойной стук по зеркалу включает свет, а одно - выключает его. Кроме того, свет выключается сам автоматически через определенный промежуток времени.

   

Принципиальная схема выключателя показана на рисунке. Схема питается от бестрансформаторного источника питания. Реактивное сопротивление конденсаторов C7 и C6 снижает сетевое напряжение. Последовательное соединение позволяет использовать конденсаторы с более низким напряжением и, следовательно, меньшими размерами. Резистор R1 защищает схему в случае выхода из строя элементов. Напряжение выпрямляется в диодном мосте B1 и стабилизируется до 5 В с помощью стабилизатора IC4. Трансил D2 защищает микросхему LM78L05 от появления импульса напряжения при включении сети. Напряжение +5 В со стабилизатора подается на микроконтроллер IC1 и операционный усилитель IC3.

При колебаниях пьезокерамический элемент генерирует напряжение, пропорциональное их силе (от нескольких до нескольких десятков мВ). Этот сигнал усиливается ОУ IC3A. Коэффициент усиления Ku = 4,7. Диод D1 подавляет половинки отрицательного сигнала, генерируемого пьезосенсором. Используется только один усилитель от IC3. Другая половина (IC3B) заземлена, чтобы снизить энергопотребление. Сигнал с усилителя IC3A поступает на вход AN0 микроконтроллера IC1.

IC1 - это основа логики. Вход AN0 сконфигурирован как вход компаратора (периферийные устройства микроконтроллера), второй вход которого подключен к внутреннему опорному напряжению. Выход компаратора контролируется МК, и после выполнения критерия включения лампы порт GP2 микроконтроллера, который управляет диодом оптрона IC2, сбрасывается. Использование типа MOC3041 обеспечивает коммутацию в нуле синусоиды. Резисторы R3 и R4 предназначены для защиты оптопары в случае выхода из строя симистора T1.

Вход GP3 микроконтроллера сконфигурирован как вход программирования режима. Замыкание этого входа на массу позволяет программировать параметры системы.

Монтаж и наладка

Две контактные площадки предназначены для подключения пьезокерамического датчика. Можно припаять основуу к земле, а второй полюс соединить проводом с площадкой, подключенной к выводу 3 микросхемы IC3.

Пьезоэлектрический датчик может быть от пищалки китайской игрушки. Будьте особенно осторожны при вводе в эксплуатацию схемы из-за наличия сетевого напряжения и отсутствия гальванической развязки 220 В. Ни в коем случае нельзя подключать схему с питанием от сети к программатору микроконтроллера.

К выходу нужно подключить небольшую лампочку. После включения измерьте наличие напряжения 5 В.

Программирование пользовательских функций

Для начала процедуры программирования установите перемычку, соединяющую вход GP3 микроконтроллера с массой, после чего включите напряжение питания. Лучше всего использовать перемычку с длинной пластиковой ручкой, чтобы избежать поражения электрическим током при контакте с цепью.

Сначала программируется время, по истечении которого лампа должна автоматически выключаться. В этом режиме лампа мигает каждые 2 секунды. Каждое мигание означает, что время горения лампы увеличивается на 1 минуту. После получения нужного значения снимите перемычку с пьезо, что подтвердится двумя вспышками лампы. Максимальное время - 255 минут (8-битная переменная).

После программирования времени включения лампы схема начинает программировать чувствительность. В нашем распоряжении 15 уровней чувствительности, что соответствует делению опорного напряжения, подключенного к входу компаратора микроконтроллера. Схема запускается с наименьшей чувствительностью (на входе компаратора максимальное опорное напряжение Uref = 15/24 × 5 В). Можете постоянно проверять, реагирует ли схема на удар (стук). Если микроконтроллер получит сигнал от датчика удара, он включит лампу на 1 секунду. Каждые 6 секунд чувствительность увеличивается на один уровень (Uref = 14/24 × 5 В), о чем сигнализирует два мигания лампы. После достижения нужной чувствительности установите перемычку, соединяющие вход GP3 с землей. Лампа мигнет три раза, подтверждая сохранение настроек в памяти EEPROM микроконтроллера.

Схема готова к работе и может быть протестирована. Двойной стук - загорается лампа, а один выключает лампу. Кроме того, после включения лампа должна погаснуть через запрограммированное время.

Файлы вложений Эскизы
       
Ответ
#2
Весьма необычное решение.
Мой кипучий конспирологический РАЗум рисует ИНОЕ,
более перспективное решение:
Кодовый Замок, например.
Три длинных-два коротких.(или вариативно)-и конспиративная дверь открылась !
Правда,с логической частью придётся помудрить.
Ответ