Акустический включатель — выключатель

Как известно, лень – двигатель прогресса. Сколько же различных электронных устройств люди разработали для того, чтобы автоматизировать свою жизнь – не счесть. Автоматизация проникла во все сферы человеческой жизни и сейчас порой нам бывает даже лень встать и включить свет обычным выключателем. Не беда – на этот случай как раз придуман акустический выключатель: стоит только хлопнуть в ладоши, как тут же загорится свет, или заиграет музыка, или включится какой-либо другой электроприбор. Сделать такой акустический выключатель под силу любому человеку, обладающему базовыми навыками работы с паяльником.

Схема устройства

Электронный микрофон, обозначенный на схеме как «mic1» преобразует механические колебания воздуха в электрические, которые и приводят к срабатыванию схемы. Здесь можно применить любой электронный микрофон достаточной чувствительности, достать их можно, например, из обыкновенных дешёвых компьютерных микрофонов или гарнитур. Подстроечный резистор R2 на схеме задаёт чувствительность срабатывания, его нужно подбирать экспериментально, исходя из чувствительность выбранного микрофона и зашумлённости помещения. Микросхема DA1 – обычный операционный усилитель, работающий в качестве компаратора. Можно применить любой, подходящий по цоколёвке, например, TL071, TL081, UA741. Резистор R4 подтягивает выход ОУ к минусу, тем самым предотвращая ложные срабатывания. Микросхема DD2 работает в качестве триггера, обеспечивая на выходе схемы стабильное либо включенное, либо выключенное состояние. Можно применить отечественную К561ИЕ8 либо её импортный аналог CD4017. Светодиод индицирует состояние нагрузки – если светодиод горит, значит на выходе удерживается лог. 1 (включенное состояние), если светодиод погашен, значит на выходе лог. 0 (выключенное состояние). Транзистор в схеме коммутирует нагрузку, здесь можно применять любые маломощные NPN транзисторы, например, BC547, КТ3102, КТ315. К выходу OUT можно подключить реле, которое, в свою очередь, сможет управлять мощной нагрузкой – лампами освещения или электроприборами. Если в качестве нагрузки используется что-то маломощное, питающееся постоянным током, например, отдельные светодиоды или светодиодная лента, её можно подключать непосредственно в схему на выход OUT, соблюдая полярность. Транзистор при этом стоит поставить более мощный, например, КТ817.

Детали

Для создания акустического выключателя не потребуется каких-либо дорогостоящих или дефицитных вещей, всё можно купить в магазине радиодеталей. Номиналы резисторов не столь критичны, их можно менять в пределах 30%. Для микросхем желательно приобрести панельки, чтобы можно было использовать их в дальнейшем в других схемах.
Список деталей:

• Резисторы: 22 кОм, 10 кОм, 470 Ом, 100 Ом.
• Микросхемы UA741, К561ИЕ8.
• Светодиод на 3 вольта.
• Диод КД521.
• Транзистор BC547.
• Электретный микрофон.

Сборка акустического включателя — выключателя

Первым делом, необходимо изготовить печатную плату. Делается она по лазерно-утюжной технологии, которая известна многим радиолюбителям. Файл печатной платы для программы Sprint-Layout прилагается, отзеркаливать его перед печатью не нужно.
Скачать плату:

Несколько фотографий процесса:

После того, как печатная плата просверлена и залужена, можно приступить к запаиванию в неё деталей. Первым делом устанавливаются резисторы, диод, после этого всё остальное. Микрофон можно впаять непосредственно в плату, а можно вывести на проводках, при этом не следует отдалять микрофон от самой платы на большое расстояние, иначе скажется воздействие внешних наводок, и схема не будет работать должным образом. После запаивания всех компонентов обязательно следует проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание, если это требуется. Обязательно нужно смыть флюс с платы, ведь он также может нарушить правильную работу схемы.

Испытания выключателя

После тщательной проверки платы можно подавать на неё питание – постоянное напряжение 9-12 вольт. Если ничего не задымилось, а светодиод загорелся, значит всё собрано правильно. Теперь остаётся лишь покрутить подстроечный резистор, установив нужную чувствительность срабатывания. Не стоит делать выключатель слишком чувствительным, иначе он будет срабатывать от любого постороннего шума. Идеальный вариант, на мой взгляд, если срабатывания происходит при лёгком хлопке вблизи микрофона, тогда он не будет реагировать на посторонние шумы.

Смотрите видео работы

Наглядно работа выключателя показана на видео: