Описываемый ниже светорегулятор предназначен для использования с лампами накаливания. Управляют им с помощью пульта дистанционного управления (ПДУ) от любой бытовой аппаратуры (телевизор, видеопроигрыватель и т. д.). Устройство может быть полезно людям с ограниченными возможностями передвижения или просто людям, ценящим комфорт. Кроме того, регулятор позволяет экономить электроэнергию за счёт более разумного и оправданного использования освещения. Несмотря на то что идея использовать ПДУ для управления освещением явно не нова и подобных устройств разработано немало, найти в радиолюбительской литературе и Интернете подходящее для повторения не удалось. В результате было собрано устройство, схема которого представлена на рис. 1.

Предлагаемый светорегулятор выполнен на доступной элементной базе, хорошо повторяется (изготовлено несколько экземпляров) и собранный без ошибок в монтаже начинает работать сразу. Отмечена чёткая, уверенная, без сбоев и ложных самопроизвольных срабатываний работа регулятора. Функцию коммутирующего элемента в нём выполняет микросхема фазового регулятора мощности КР1182ПМ1, что делает возможным плавное переключение света, защищая нить накаливания лампы от преждевременного перегорания.

Регулятор работает следующим образом. При нажатии на любую кнопку ПДУ излучаемый ИК-сигнал принимается фотоприёмником В1. На его выходе (вывод 3) появляются пачки импульсов низкого уровня напряжения, которые через ограничивающий резистор R1 поступают на вход одновибратора, выполненного на микросхеме DA1, и запускают его. На выходе DA1 (вывод 3) формируется прямоугольный импульс положительной полярности, длительность которого зависит от сопротивления резистора R3 и ёмкости конденсатора С2 . Импульс приходит на тактовый вход (вывод 14) счётчика-дешифратора DD1 и устанавливает на его выходе 1 (вывод 2) высокий уровень. Через диод VD1 он поступает на вывод 6 микросхемы DA2, и осветительная лампа EL1 загорается в полный накал.

При следующем нажатии на кнопку ПДУ высокий уровень с выхода 1 DD1 переходит на выход 2 (вывод 4), и на вывод 6 DA2 поступает напряжение с делителя, образованного резисторами R4 и R8. Яркость лампы уменьшается. Дальнейшие нажатия на кнопку приводят к тому, что высокий уровень последовательно появляется на выходах 3, 4, 5 (соответственно выводы 7, 10, 1), в делитель напряжения, поступающего на вывод 6 DA2, включаются резисторы R5, R6, R7, и яркость лампы ещё более понижается. Когда же высокий уровень появляется на выходе 6 (вывод 5), который соединён с входом R (вывод 15), счётчик устанавливается в нулевое состояние, в котором напряжение на всех его выходах имеет низкий уровень. Лампа гаснет. Далее всё повторяется.

Цепь R2C1 введена для повышения стабильности работы устройства. Диоды VD1-VD5 играют роль разделительных. Элементы VD6-VD10, R9, R10 и конденсаторы C4, C5 образуют источник питания устройства. Интегральный стабилизатор DA3 стабилизирует напряжение питания фотоприёмника B1.

Регулятор собран на печатной плате (рис. 2) из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Все резисторы и диоды установлены перпендикулярно плате (элементы цепей VD2R4-VD5R7, R9R10 впаяны в плату одним выводом, вторые соединены друг с другом). Фотоприёмник B1 установлен над корпусом таймера DA1, для чего его выводы согнуты под прямым углом. К электросети и нагрузке плата подключена через соединительную колодку с винтовыми зажимами. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.

Возможная замена микросхемы КР1006ВИ1 - таймеры 555 с различными буквенными индексами (NE, LM и др.), интегрального стабилизатора L78L05 - отечественный КР1157ЕН502А и др. с выходным напряжением 5 В. Диоды VD1-VD5 - любые маломощные, VD6-VD9 -1N4004-1N4007, КД209А, КД209В и др. с обратным напряжением не менее 400 В. Стабилитрон КС191М заменим любым маломощным с напряжением стабилизации 9...10 В.

Для управления регулятором автор использует пульт от телевизора "Горизонт". Испытывались фотоприёмники TSOP1133, TSOP1733. Результат одинаков. В помещении площадью 25 м 2 плата, расположенная на столе, уверенно принимала отражённый сигнал при направлении пульта в разные стороны, не мешали даже расположенные в помещении предметы обстановки. При накрывании платы листом бумаги чувствительность устройства несколько падала. И лишь после того как фотоприёмник был обёрнут слоем чёрной изоленты, он стал принимать только прямое излучение от ПДУ. Но и его оказалось достаточно, чтобы нормально пользоваться регулятором.

В устройстве можно применить и другие фотоприёмники, но для максимальной дальности приёма важно, чтобы несущие частоты ПДУ и фотоприёмника были одинаковыми (для TSOP1133 - 33 кГц ). Хотелось также добавить, что необходимо оберегать фотоприёмник от прямых солнечных лучей и яркого света электроламп.

Плата установлена в декоративном кожухе, закрывающем крепление люстры к потолку. Как показала практика, отражённого от него ИК-излучения вполне достаточно для переключения. Если кожух вплотную прилегает к потолку, в нём необходимо просверлить одно-два небольших отверстия для попадания внутрь излучения ПДУ. Штатный выключатель светильника, расположенный на стене, должен быть включён и будет играть роль вспомогательного.

При желании подбором резисторов R4-R7 можно изменить яркость свечения лампы по своему вкусу. При увеличении сопротивления яркость падает, и наоборот. Мощность электролампы EL1 (или другой нагрузки, подключаемой к регулятору) не должна превышать 150 Вт. Для её значительного увеличения достаточно подключить симистор . Введением дополнительного оксидного конденсатора ёмкостью 100 мкФ (с номинальным напряжением 16 В) параллельно резистору R8 (плюсом к выводу 6 DA2) можно добиться плавного переключения света, что может быть более привлекательным.

Число уровней яркости света можно увеличить или уменьшить. Например, если желательно иметь шесть уровней, с выводом 15 микросхемы DD1 следует соединить её вывод 6, а вывод 5 через диод и резистор сопротивлением 46 кОм подключить к выводу 6 микросхемы DA2. Для получения девяти уровней к этому выводу DA2 подключают (также через диоды и резисторы) выводы 5, 6, 9, 11 DD1, а вывод 15 последней соединяют с общим проводом. Разумеется, для более "плавного" регулирования при увеличенном числе уровней придётся заново подобрать резисторы цепей, соединяющих выходы микросхемы DD1 с выводом 6 DA2.

Если необходимости в регулировании яркости нет, а достаточно только включать и выключать лампу, диоды VD1-VD5 и резисторы R4-R7 удаляют, а выход 2 (вывод 4) микросхемы DD1 соединяют с её входом R (вывод 15). Можно поступить иначе (рис. 4): заменить счётчик-дешифратор К561ИЕ8 одним из D-триггеров микросхемы К561ТМ2, работающим в счётном режиме, а микросхему КР1182ПМ1Р - симистором VS1, подключённым через оптрон U1 (нумерация остальных элементов продолжает начатую на рис. 1).

В этом случае мощность нагрузки будет ограничена параметрами симистора (при использовании BTA16-600B -2 кВт).

Очевидно, что светорегулятор можно использовать не только для управления освещением, но и для регулирования мощности различных электронагревательных приборов (например, ТЭНов), электродвигателей и т. п. устройств соответствующей мощности. Входную часть регулятора можно использовать как источник управляющего сигнала, оснащая простым ДУ различные устройства, например, такие, доступ к которым затруднён или они находятся на значительной высоте (сигнал снимают с вывода 3 DA1). Для поочерёдного управления двумя различными нагрузками можно задействовать второй триггер микросхемы К561ТМ2 (рис. 5). Включение нагрузок будет происходить в последовательности: включена нагрузка 1 - включена нагрузка 2 - включены обе нагрузки - выключены обе нагрузки - включена нагрузка 1 и т. д.

В заключение следует сказать, что более грамотным, наверное, было бы регулирование яркости света от минимальной к максимальной. В этом случае при включении меньше нагрузка на микросхему КР1182ПМ1Р, продлевается ресурс электроламп и для зрения не столь контрастный переход. Просто автору показалось это неудобным. А изменить направление регулирования можно, поменяв местами точки подключения анодов диодов VD1 c VD5 и VD2 c VD4.

И последнее. Все элементы и цепи регулятора имеют гальваническую связь с сетью 220 В, поэтому при испытаниях, налаживании и в процессе эксплуатации следует соблюдать правила электробезопасности.

Литература

1. Зельдин Е. Применение интегрального таймера КР1006ВИ1. - Радио, 1986, № 9, с. 36, 37.

2. Долгий А. Модули приёмников ИК-сиг-налов. - Радио, 2005, № 1, с. 47-50.

3. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 - фазовый регулятор мощности. - Радио, 1999, № 7, с. 44-46.

Дата публикации: 23.11.2014

Мнения читателей

• Евгений / 25.02.2015 - 11:20
  Прошу прощения, а можно ли получить структурную схему по данному светорегулятору?

Система дистанционного управления на ИК-лучах

В данной статье описывается простая 15-ти командная система дистанционного управления, работающая посредством инфракрасных лучей, и при построении необходимых выходных каскадов, способная управлять практически любым электронным устройством, обеспечивая дальность до 8-10 метров.

В основе системы ДУ лежит цифровая система частотного кодирования. Сущность принципа состоит в том, что на пульте управления устанавливается простой генератор прямоугольных импульсов, частоту которого можно менять выбирая кнопками сопротивления в RC-частото-задающей цепи. Каждой команде присваивается определенная частота импульсов. Эти импульсы поступают на электронный ключ, на выходе которого включен светодиод инфракрасного излучения. Таким образом, при нажатии на конкретную кнопку частота вспышек ИК-излучения, генерируемого светодиодом будет кодом именно этой команды.

Приемный узел состоит из интегрального фотоприемника (от импортного цветного телевизора), который принимает это излучение и преобразует его вспышки в прямоугольные импульсы, частота которых точно такая же как частота на выходе мультивибратора, установленного в пульте ДУ.

Далее, импульсы поступают на цифровой дешифратор, который представляет собой упрощенный цифровой частотомер. Счетчик частотомера построен таким образом, что на его выходах будет устанавливаться код номера переданной команды, как результат измерения частоты импульсов, передаваемых при передаче этой команды.

Принципиальная схема пульта показана на рисунке 1. На микросхеме D1 выполнен мультивибратор, вырабатывающий импульсы заданной частоты. Частота задается кнопками S1-S15, которыми переключают подстроечные резисторы R2-R16, входящие в состав частото-задающей цепи мультивибратора.

Рисунок 1. Принципиальная схема передатчика.

С выхода мультивибратора импульсы заданной частоты поступают на вход транзисторного ключа на VT1 и VT2, на выходе которого включен ИК-светодиод АЛ 147А. Питается пульт от гальванической батареи напряжение 9V (типа "Кроны").

Резистор R1 служит для установки мультивибратора в состояние логического нуля на выходе, когда ни одна из кнопок управления не нажата. Это приводит к закрыванию ключа на VT1 и VT2 и снижению энергопотребления в паузах между подачами команд, практически, до нуля. Поэтому нет нужды в выключателе питания пульта.

Принципиальная схема приемного устройства показана на рисунке 2. Инфракрасные сигналы, посылаемые пультом, воспринимаются интегральным фотоприемником А1 и преобразуются им в импульсы логического уровня. Эти импульсы поступают на вход элемента D1.3, выполняющего функции ключевого устройства. D2 - измерительный счетчик, при помощи которого происходит подсчет входных импульсов за интервал времени. На счетчике D3 выполнено устройство управления. В исходном состоянии оба счетчика обнулены, поэтому на выходе D3 логический нуль. Он поступает на выв. 13 D1.3 и открывает его. Через элемент проходят импульсы, поступающие от фотоприемника А1, на счетный вход счетчика D2. Одновременно, импульсы образцовой частоты с выхода мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 поступают на С-вход D3. Вместе они выполняют роль таймера. Как только D3 досчитает до 32-х на его выходе появляется логическая единица, что завершает подсчет импульсов. D1.3 закрывается, и в тоже время, происходит запись кода на выходах счетчика D2 в регистр D4. Далее, с поступлением очередного положительного перепада на выходе D1.1, происходит обнуление обоих счетчиков и весь процесс начинается снова.

СИСТЕМА ДУ НА ИК-ЛУЧАХ НА КИТАЙСКИХ МИКРОСХЕМАХ

Сейчас в нашей стране стало очень много различной китайской электроники, как готовой, так и разных деталей и компонентов и прочего. Очень популярны разные летающе-ездящие игрушки на радиоуправлении или на ИК-управлении. В большинстве они построены на основе одного комплекта микросхем: SM6135-SM6136, соответственно, кодер и декодер системы управления. Эти микросхемы можно добыть из неисправных игрушек или просто купить в магазине.

Здесь я хочу показать как с этими микросхемами можно организовать пятикомандное дистанционное управление на ИК-лучах, например, чтобы управлять самодельным аудиоцентром или может быть роботом.

На рисунке показан пульт и декодер.

Пульт слева, на SM6136. Как видите, деталей очень мало и схему можно выполнить очень компактно. Кнопки S1-S5 служат для подачи команд. Команды передаются определенной последовательностью пачек импульсов. Пачки импульсов запопнены модулирующей частотой. Эта модулирующая частота, а так же, эквивалентная частота передачи командного импульсного сигнала зависит от частоты тактового генератора, которая устанавливается резистором R1 Частота модуляции пачек равна половине частоты тактового генератора, которую можно измерить на контрольном выводе 13 D1.

Импульсный модулированный сигнал поступает на ключ на VT1 и через него на ИК-светодиод HL1. Ток через HL1 ограничивается резистором R3. Светодиод HL1 - любой ИК-светодиод от пульта ДУ телевизора с питанием 3V.
HL2 - индикатор передачи команды.

Приемная схема показана справа, на микросхеме SM6135. Посылки пульта принимает интегральный фотоприемник FL1. Это стандартный фотоприемник ДУ от телевизора, под модулирующую частоту 38 кГц. На транзисторе VT2 - инвертор. А команды появляются в виде логических единиц на выводах 7, 6, 10. 11, 12 D1. Тактовую частоту устанавливают резистором R4.

Настройка
Начните с пульта. Измеряя частоту на выв 13 D1 установите ее равной духкратной частоте, необходимой для сопряжения с фотоприемником. То есть, если это SFH506-38, то есть, частота 38 кГц, то на выводе 13 D1 должно быть 76 кГц.
Затем, передавая и принимая команды настройте R4 так чтобы команды принимались, и с наибольшей дальностью.

Этот же комплект SM6136/6135 используется и в системах радиоуправления моделями и игрушками. В этом случае, командные импульсы снимаются с 8-го вывода SM6136, на котором они не заполнены модулирующими импульсами, то есть, чисто командный код, без заполнения импульсов. Этот код подается на модулятор передатчика.
Приемная часть тоже отличается, так как в ней используется усилительные каскады микросхемы SM6135 (выводы 1-3, 14-16). На этих каскадах собирается схема усилителя сигнала, поступающего от сверхрегенеративного детектора.

Одна из возможных схем радиоуправления моделью показана на втором рисунке.

ПДУ видеомагнитофона, телевизора, музыкального центра или спутникового ресивера возможно применить для выключения и включения различных бытовых электроприборов, в том числе и освещение.

В этом нам поможет дистанционное управления своими руками, схема которого приведенная в данной статье.

Описание работы системы дистанционного управления на ИК лучах

Для дистанционного управления приборами применяется следующий механизм. На ПДУ нажимают и держат произвольную кнопку в течении 1 секунды. На непродолжительное нажатие (например во время управления музыкальным центром) система не откликается.

Для того, чтобы исключить отклик телевизора на управление приборами, необходимо выбирать не применяемые кнопки на ПДУ или применить пульт от выключенного в это время прибора.

Принципиальная схема дистанционного управления изображена на рисунке 1. Специальная микросхема DA1 усиливает и формирует электросигнал фотодиода BL1 в электроимпульсы. На радиоэлементах DD1.1 и DD1.2 построен компаратор, а на радиоэлементах DD1.3, DD1.4 — генератор импульсов.

Состояние системы управления (включена или выключена нагрузка) контролирует триггер DD2.1. В случае если на прямом выходе данного триггера лог 1, генератор будет функционировать на частоте примерно 1 кГц. На эмиттерах транзисторов VT1 и VT2 появятся импульсы, которые сквозь емкость С10 поступят на контролирующий вывод симистора VS1. Он будет отпираться в начале каждого полупериода сетевого напряжения.

В первоначальном положении на контакте 7 микросхемы DA1 находится лог 1, емкость С5 заряжена сквозь сопротивления R1, R2 и на входе С триггера DD2.1 лог 0. Если на фотодиод BL1 идут сигналы ИК излучения с пульта дистанционного управления, на контакте 7 микросхемы DA1 окажутся сигналы, и емкость С5 будет разряжаться сквозь диод VD1 и сопротивление R2.

Когда потенциал на С5 снизится до нижнего уровня компаратора (через 1 секунду или более), компаратор переключится и на ввод триггера DD2.1 поступит сигнал. Состояние триггера DD2.1 поменяется. Так совершается переключение приборов из одного состояния в другое.

Микросхемы DD1 и DD2 возможно использовать схожие из серий К564, К176. VD2 — стабилитрон на напряжение 8-9 вольт и ток более 35 мА. Диоды VD3 и VD4 — КД102Б или схожие. Оксидные емкости — К50-35; С2, С4, С6, С7 — К10-17; С9, С10 — К73-16 или К73-17.

Настройка системы дистанционного управления ик лучах

Заключается в подборе сопротивления R2 такой величины, чтобы переключение совершалось через 1…2 с. Если повышения величины данного сопротивления приведет к тому, что емкость С5 не будет разряжаться до порогового напряжения, необходимо увеличить в 2 раза емкость С5 и повторно произвести регулировку.

Емкость С6 следует ставить в том случае, если продолжительность фронта импульса, идущего с компаратора на триггер, будет чрезмерно большой и он будет переключаться нестабильно.

Если применяемый ПДУ не дозволяет управлять прибором без помех телевизору, возможно собрать самодельный пульт дистанционного управления, который является генератором прямоугольных сигналов с частотой следования 20…40 кГц, функционирующий на излучающий ИК диод. Варианты подобного ПДУ на таймере КР1006ВИ1 (

Рассмотренные схемы предназначены для дистанционного управления нагрузками по телефонной проводной линии, по каналам мобильной и радиосвязи, а также управления различными устройствами с помощью инфракрасного канала.

Устройство инфракрасного управления состоит из двух блоков - передатчика и приемника в возможной дальностью действия до семи метров. Схема дистанционного управления построена с использованием микроконтроллера PIC12F629, прошивку которого вы можете скачать по зеленой стрелочке чуть выше.

Основа схемы ИК передатчика микроконтроллер PIC12F629 для его правильной работы по протоколу RC5 нужна стабильная несущая частота 36 кГц, поэтому в конструкции используется внешний генератор на радиокомпонентах Q1,C1,C2.

Модулированный ИК сигнал от передатчика поступается на приемный модуль TSOP4836 и обрабатывается PIC12F629 в соответствии с прошивкой. В зависимости, от нажатой кнопки в схеме передатчика, осуществляется срабатывание нужного канала в приемнике. Реле осуществляют коммутацию нагрузки на каждом из каналов. Для прошивки микроконтроллеров используйте .

К почти любому радиозвонку достаточно легко изготовить приставку для управления любой бытовой техникой. Доработка позволяет дистанционно включать и выключать бытовой прибор, в цепь питания которого введены контакты реле

На этой странице я собрал простые и доступные для повторения схемы дистанционного управления нагрузкой на микроконтроллерах, например освещением или любыми бытовыми приборами. Прошивки и прочие дополнительные файлы к проектам вы можете найти тут-же.

Рассмотренные схемы осуществляют дистанционное управление нагрузкой. В обоих конструкциях присутствует функция программирования, дающая возможность нажатием на запрограммированную кнопку включать или выключать различную нагрузку на растоянии

Принципиальная схема передатчика показана на рисунке 1. SW1 - это модуль из восьми DIP-переклю-чателей. Он устанавливается на плату и позволяет задать индивидуальный код -восьмиразрядное двоичное число. На приемнике должен быть задан точно такой же код, иначе он не будет реагировать на команды этого передатчика. Вместо блока DIP-переключателей можно распаять обычные проволочные перемычки, но, опять же х распайка должна совпадать с распайкой перемычек на приемном блоке

Схема питается от 5 В источника питания. Цифровая микросборка CD4017 это типовой счетчик делитель на 10. Полученный сигнал с датчика следует на микросхему, в соответствии от сигнала на выходах Q0-Q9 задается высокое состояние, в нашем схемотехническом примере к выходу Q1 подсоединено реле через биполярный транзистор T2. В высоковольтную цепь которой можно подключить почти любую нагрузку - от обычного утюга или микроволновки и заканчивая холодильником или кондиционером

Загоревшийся световой индикатор Status LED говорит о том что сигнал принят и реле сработало. В качестве пульта может применить даже любой ПДУ от от телевизора. Внешний вид собранного устройства на макетной плате:

В этой статье поговорим о том, как собрать ИК управление нагрузкой своими руками. Схема управления может управлять различными подключенными к ней нагрузками: светом, вентилятором, бытовой техникой. ИК управление осуществляется с помощью любого ПДУ, в.т.ч и телевизионного.

В первой рассмотренной схеме управление вентилятором или кулером осуществляется по сигналу термистора в течении заданного временного интервала. Радиолюбительская конструкция очень проста, т.к собрана всего на трех биполярных транзисторах. Такие системы управления можно применить в самых разных областях, где требуется охлаждение с помощью вентилятора, допустим, охлаждения системной платы компьютера, в мощных звуковых усилителях и источниках питания и подобным устройствах, которые могут перегреваться в процессе своей работы.