Предыдущие заметки из серии «Сделай сам» вы прочтёте, щёлкнув мышью здесь.
Под завязку забитый холодильник - это, конечно, хорошо. Но если продукты и кастрюли там нагромождены так, что дверца не всегда закрывается, получается плохо. Лишние затраты электричества и лёд в морозильной камере никому не нужны.
Тем читателям, которые сталкиваются с подобной проблемой, предлагаем собрать на досуге холодильный сторож. Это устройство с фотодатчиком, таймером и «пищалкой», просыпающееся от света и подающее звуковой сигнал через тридцать секунд. Тридцати или даже двадцати секунд вполне достаточно для того, чтобы вынуть что-то из камеры или положить в неё и закрыть дверцу. Свет погаснет, и сторож вернётся в спящий режим, никого не побеспокоив.
Питать устройство предлагаем от батарейки «Крона» напряжением 9 В. Используя микросхемы КМОП-логики, можно минимизировать энергопотребление, так что щелочной батареи «Крона» хватит на три-четыре года, а то и дольше.
В основе предлагаемой схемы (см. рисунок на шаге 2) - пятнадцатиразрядный двоичный счётчик К176ИЕ5 для электронных часов. Он рассчитан на работу с кварцевым резонатором с частотой 32 768 Гц. Мы же подадим сигнал на вход счётчика с частотой около 500 Гц, чтобы через тридцать секунд после запуска он выдавал команду (логическую единицу, то есть напряжение 9 В) для включения «пищалки». Логическая микросхема К561ЛА7, содержащая четыре элемента 2И-НЕ, выполняет вспомогательные функции.
То, что дверца холодильника открыта, определит фотодатчик. В зависимости от настройки и размещения сторожа фотодатчик может реагировать как на включение лампы холодильника, так и на проникновение света извне. Мы в качестве датчика света использовали миниатюрный фоторезистор, который в темноте имеет сопротивление приблизительно 220 кОм, а на свету - примерно 30 кОм. Для настройки порога срабатывания схемы предусмотрен построечный резистор R3 на 470 кОм. Напряжение с фоторезистора подаётся на логический элемент D2, который работает в режиме компаратора, формируя сигнал «свет». Резистор R4 в цепи положительной обратной связи создаёт гистерезис, предотвращая многократные срабатывания компаратора.
По сигналу «свет» запускается генератор импульсов, собранный на логическом элементе D1, инверторе и повторителе, встроенных в микросхему К176ИЕ5. В этот момент она выходит из «сброшенного» состояния и начинает считать тактовые импульсы.
После 16 384 импульсов на выводе 5 счётчика появляется логическая единица, которая разрешает прохождение через элемент D4 тактового сигнала. Он попадает на транзисторный ключ VT1, подключённый к миниатюрному динамику. Раздаётся довольно резкий звук, слышный издалека. Звук будет повторяться раз в минуту до тех пор, пока фотодатчик не окажется в темноте или устройство не будет выключено.
Схема сторожа построена так, чтобы в темноте его энергопотребление было минимальным. При этом обе микросхемы находятся в статическом режиме (читай: имеются только незначительные токи утечки через закрытые полевые транзисторы). В ждущем режиме схемы главный потребитель - делитель напряжения на подстроечном резисторе R2 и фоторезисторе R3, так что при выборе последнего имеет смысл взять образец с наибольшим «тёмным» сопротивлением.
Собранное нами устройство в темноте потребляло ток около 10 мкА, на свету в режиме счёта - 1,8 мА, а в момент сигнализации - 38 мА. Мы использовали динамическую головку с сопротивлением 8 Ом; если вам удастся найти головку с сопротивлением 16 или 32 Ом, вы сможете удвоить сопротивление R6 и тем самым уменьшить расход энергии на генерацию звука, не жертвуя громкостью.
Страж будет служить в непростых условиях, поэтому при его сборке нужно принять меры к тому, чтобы на плату и в динамик не попали кефир, кетчуп или варенье.
При работе не торопитесь, соблюдайте технику безопасности.
Далее следуйте инструкциям под фотографиями.
__________________________________
Спасибо за ваши комментарии и лайки. Нам важно, что вы нас читаете.