Ночной дворовой светильник
Светильник предназначен для освещения дворика частного дома. Он включает свет только когда стемнеет, а выключает его всегда в одно и тоже время. Ну, например, включать свет он может на закате, а выключать его будет всегда в два часа ночи. Таким образом, освещение будет работать от того момента, когда в нем появляется необходимость, и выключаться в два часа ночи, то есть, тогда когда оно уже никому не нужно.
Практически схема состоит из датчика света, переделанного китайского кварцевого будильника и объединяющего их триггера с высоковольтным ключом на выходе.
В качестве датчика света применен фототранзистор FT1. Подбором сопротивления резистора R1 его чувствительность настраивают так, чтобы днем напряжение на R1 было выше порога переключения логического элемента в единицу, а ночью ниже этого порога. Если датчик настроен правильно, то пока достаточно светло напряжение на выводе 1 D1.1 — логическая единица. С потемнением фототранзистор закрывается и напряжение на выводе 1 D1.1 снижается. В какой-то момент оно достигает верхнего порога логического нуля. Это вызывает запуск одно-вибратора D1.1-D1.2, который формирует импульс, устанавливающий триггер D1.3-D1.4 в единицу. Напряжение с выхода элемента D1.3 поступает на затвор высоковольтного полевого транзистора VT1. Его канал открывается и включает лампу светильника.
Затвор VT1 подключен к выходу D1.3 через резистор R4, снижающий нагрузку на выход логического элемента от заряда относительно большой емкости затвора транзистора. Проблема в том, что при непосредственном подключении затвора к выходу КМОП-логического элемента в момент изменения на нем уровня происходит существенный бросок тока на зарядку емкости затвора VT1 и это может если не привести к повреждению элемента, так вызвать сбой в работе схемы триггера, например, сбросить его в обратное состояние или вызвать пульсацию. Поэтому наличие цепи R4-VD2 существенно облегчает работу логической микросхемы и устраняет склонность к сбою.
Лампа включена. Триггер находится в устойчивом состоянии, поэтому она остается включенной даже если свет от лампы попадает на фототранзистор.
Для выключения лампы используется механизм китайского кварцевого будильника. Будильник нужно установить на реальное время, а звонок на то время, когда лампа должна быть выключена, например, на два часа. Будильник подвергается переделке. На схеме выделена схема будильника, на ней изображена плата электронного устройства будильника со всеми соединениями. Плата изображена так, как она выглядит. В — это пищалка будильника, L — его шаговый электропривод, S — выключатель связанный с часовым механизмом. Еще обозначен элемент питания. Для подачи команды на выключение лампы используется механический выключатель S, связанный с механизмом будильника. Чтобы его отключить от микросхемы будильника нужно перерезать печатную дорожку на плате. А затем припаять провод к печатной площадке, соединенной с выключателем S. Все эти операции можно сделать и не вынимая плату из будильника. Осторожно снимаем заднюю крышку часового механизма, предварительно сняв все ручки. Действовать нужно осторожно чтобы механизм не рассыпался. Затем, тонким шилом рвем печатную дорожку на плате и тонким паяльником припаиваем монтажный провод. После этого выводим провод в батарейный отсек и очень осторожно закрываем крышку так, чтобы все шестеренки стали в свои лунки.
Как только стрелки будильника установятся на заданное время, например, на 2-00, контакты S замыкаются и замыкают вывод 13 D1.4 на общий минус. Это равнозначно подаче на данный вывод логического нуля. Триггер переключается в нулевое состояние, напряжение на выходе D1.3 падает, и VT1 закрывается, выключая лампу Н1.
У будильника стандартная 12-часовая шкала, поэтому замыкаться контакты будут два раза в сутки, но это не имеет существенного значения, так как, например, их замыкание в 2-00 дня ни к чему не приведет, потому что днем и так свет выключен. Хотя, возможен и некорректный вариант установки, например, на 7-00, то есть, если вы хотите чтобы свет горел всю ночь и выключался на рассвете, в 7-00 утра. Но, если у вас темнеет в 18-00 (6-00 вечера), то свет выключится в 19-00 (7-00 утра). Поэтому такой установки следует избегать, — необходимо чтобы установка будильника соответствовала дневному и ночному времени суток, а не утреннему и вечернему.
Питается схема и лампа постоянным пульсирующим током через выпрямитель на диодах VD3-VD6. Напряжение на микросхему подается с параметрического стабилизатора на резисторах R5-R7 и стабилитроне VD1.
Выключатель S2 служит для ручного включения лампы. В качестве фотодатчика можно использовать фототранзистор, фоторезистор, фотодиод, включенный фоторезистором (обратно полярности). Марка использованного фототранзистора мне не известна. Взял фоторан-зистор с разборки лентопротяжного механизма старого неисправного видеомагнитофона. Экспериментально проверил где какой вывод и то что нужно сопротивление R1 около 70 кОм (поставил 68 кОм). При использовании другого фототранзистора, фоторезистора или фотодиода нужно будет провести такие же эксперименты, чтобы подобрать необходимое сопротивление R1. Предварительно можно заменить R1 двумя переменными резисторами на 1 мегаом и на 10 кОм, включив их последовательно. Экспериментируя со светом найдете нужное сопротивление, затем измерить и заменить близким по номиналу постоянным резистором. Без радиатора и с показанными на схеме диодами транзистор КП707В2 может коммутировать лампу мощностью до 150 W включительно.
Диоды КД243Ж можно заменить на КД243Г-Е, 1 N4004-1 N4007 или другие аналогичные. Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7 или CD4011. Стабилитрон VD2 -любой на напряжение 12V, например, КС512. Транзистор КП707В2 можно заменить на КП707А1, КП707Б2 или IRF840. Кварцевый будильник — «KANSAI QUARZ», во всяком случае так написано на его циферблате.
Просмотров записи: 258