Это несложное устройство самостоятельно выключит, к примеру, настольную лампу, если мы покинем рабочее место на продолжительное время. Ведь каждому знакома ситуация – отошел на минутку, а пропал на час. Подойдет оно и в других случаях, когда свет нужен только в нашем присутствии.
Схема
Взглянем на принципиальную схему устройства, собранного всего на трех микросхемах.
Реле состоит из двух узлов – инфракрасного передатчика и фотоприемника. Передатчик собран на элементах DD1.1 - DD1.4. Первые два представляют собой мультивибратор, вторые два, включенные праллельно, – усилитель мощности, нагрузкой которого служит инфракрасный светодиод Led2. Резистор R5 является токоограничивающим.
В качестве приемника ИК излучения служит интегральный фотоприемник F1. Элемент D1.5 является инвертором. Микросхема D2 исполняет роль реле времени. Сигнал с ее старшего разряда инвертируется элементом D1.6 и управляет силовым ключом T1, который в свою очередь включает и отключает реле К1. Микросхема DA1 – пятивольтовый стабилизатор, обеспечивающий питанием все устройство. Блок питания собран на трансформаторе Тr1 и диодном мосте D3-D6. Лампочка La1 – наша настольная лампа.
Как это работает
В исходном положении реле К1 отключено, питание на схему и настольную лампу не поступает. После нажатия на кнопку S1 сетевое напряжение подается на лампу и трансформатор. Наша схема запускается. Мультивибратор вырабатывает импульсы с частотой 36 кГц, заставляя вспыхивать светодиод Led2.
Если мы в это время сидим за столом, то ИК-излучение светодиода, отражаясь от нас, попадает в фотоприемник F1. На его выводе 3 появляется низкий уровень, который инвертируется и поступает на вывод 11 счетчика DD2, запрещая его работу. На выводе 1 счетчика низкий уровень, который инвертируется и открывает транзистор Т1. При этом реле срабатывает – кнопку можно отпустить, лампа при этом останется гореть.
Важно! Одновременно с этим на вход С (вывод 10) счетчика поступают импульсы, сформированные мигающим светодиодом Led1, но поскольку на входе R высокий уровень, счетчик остановлен. При этом цепочка R6C4 служит для подавления помех, возникающих в момент переключения светодиода.
Если мы встанем из-за стола, засветка фотоприемника прекратится, на его входе появится высокий уровень, а на входе R счетчика появится низкий, разрешая счет. С этого момента счетчик начинает подсчитывать количество импульсов, поступающих с мигающего светодиода с частотой примерно 2 Гц. В итоге через определенное время (примерно 16-20 минут) на его выходе Q12 появится высокий уровень, который инвертируется и закрывает транзистор. Реле отпускает, и настольная лампа вместе со всей схемой обесточивается. Чтобы вновь запустить автомат и зажечь лампу, необходимо снова нажать на кнопку.
О деталях и конструкции
На месте D1 может работать микросхема CD4049. Инфракрасный светодиод LED2 можно взять из любого пульта ДУ от бытовой техники. Стабилизатор 7805 (DA1) можно заменить отечественным КР142ЕН5А. На радиатор его устанавливать не нужно. Вместо HL536АА подойдет любой фотоприемник от той же бытовой аппаратуры.
При замене фотоприемника, возможно, придется подобрать номинал резистора R1. Он должен быть таким, чтобы частота мультивибратора передатчика соответствовала частоте фильтра фотоприемника. Эту характеристику приемника несложно найти в Интернете.
Мигающий светодиод – любой индикаторный, лучше не сверхъяркий с красным цветом свечения – у него меньше падение напряжения, а значит, амплитуда вырабатываемых им импульсов будет выше. Зарубежный аналог микросхемы 1561ИЕ20 – CD4040В. Транзистор Т1 – любой, выдерживающий ток реле. Реле К1 – любое маломощное с напряжением срабатывания 12 В и контактами, выдерживающими сетевое напряжение.
Кнопка S1 должна быть без фиксации и выдерживать сетевое напряжение и ток через лампу. Сетевой трансформатор – любой малогабаритный, выдающий напряжение 12 В и ток не менее 150 мА. Выпрямительные диоды можно заменить на аналогичные, выдерживающие обратное напряжение не ниже 20 В и ток не менее 200 мА.
Если в вашем распоряжении оказался трансформатор с отводом от середины, то выпрямитель можно упростить, ограничившись двумя диодами. Схема такого варианта приведена ниже.
Плату конструкции размещают в любом подходящем корпусе, при этом ИК-светодиод и фотоприемник должны быть направлены в одну сторону. Для исключения прямой засветки между ними расположена светонепроницаемая перегородка. Само устройство помещается в любом удобном месте так, чтобы излучатель и фотоприемник были направлены на лицо. Это исключит засветку фотоприемника, к примеру, от спинки стула или предметов, лежащих на столе.
Настройка
Настройка устройства сводится к подбору номинала резистора R5. Он должен быть таким, чтобы реле надежно «видело» человека, но не видело находящиеся за ним предметы – к примеру, стену.
Время выдержки можно изменить, подключив элемент D1.6 к другому разряду счетчика. Ниже приведена цоколевка микросхемы 1651ИД20. Чем выше вывод выхода (по рисунку), тем меньше выдержка. В нашем варианте время выдержки максимально и, как указывалось выше, составляет порядка 16-20 минут.
Во и все об этой достаточно простой но, весьма полезной конструкции. Надеюсь, эта схема будет полезна тем, что часто и надолго уходит из-за рабочего стола.
