Quando esci, spegni le luci. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Ogni volta che usciamo per andare al lavoro la mattina, cerchiamo di ricordarci di spegnere le luci e gli elettrodomestici presenti nell'appartamento. Nel frattempo, questa funzione può essere eseguita con successo da una macchina automatica composta da tre blocchi principali (Fig. 1): sensori, un dispositivo di controllo digitale e una chiave. Ecco come funziona.

Riso. 1. Schema funzionale di un dispositivo automatico: 1 - sensori, 2 - dispositivo di controllo digitale, 3 - chiave

La luce della lampada H1 illumina i fotodiodi da B1 a B2 (Fig. 2), in conseguenza dei quali i transistor V1 e V2 sono aperti e un basso potenziale "1.1" viene fornito agli ingressi degli inverter D1.2, D0, che è poi convertito in un “1” alto all'uscita. Esistono quattro possibili combinazioni dello stato dei fotodiodi quando attraversano il flusso luminoso: 1) B1, B2 - aperto, 2) B1 - chiuso, B2 - aperto, 3) B1, B2 - chiuso, 4) B1 - aperto, B2 - Chiuso. Pertanto, per tutti quelli che entrano nell'appartamento la sequenza di combinazioni sarà 1, 2, 3, 4, 1, e per tutti quelli che escono - 1, 4, 3, 2, 1. Ora è necessario “catturare” queste due sequenze di combinazioni, convertirle in impulsi singoli e applicarle rispettivamente all'ingresso somma o sottrazione del contatore avanti/indietro D6.

Riso. 2. Schema della macchina “Quando esci, spegni le luci!” (clicca per ingrandire)

Questo compito è svolto da un dispositivo di controllo digitale assemblato su elementi logici (chip D1-D7). Funziona come segue. Diciamo che una persona entra nell'appartamento. La combinazione 1, che è quella iniziale, è percepita dall'elemento logico 5.3NOT (D0), all'uscita del quale appare un potenziale “2”, impostando le uscite dei trigger RS ​​assemblati sugli elementi logici 3.2I-NOT (D3.3. 4.1, D4.2, DXNUMX .XNUMX, DXNUMX) allo stato zero.

La combinazione 2 è percepita dall'elemento logico 2I-NOT (D3.1), all'uscita del quale appare un potenziale zero, che imposta il flip-flop RS, assemblato sugli elementi logici 2I-NOT (D3.2, D3.3. 1), allo stato “3”. La combinazione XNUMX viene saltata.

La combinazione 4 viene percepita dall'elemento logico 3I-NOT (D5.2), in conseguenza del quale all'ingresso di conteggio "+1" del contatore invertito D6 viene ricevuto il potenziale "0", che aumenta il contenuto del contatore per 1. Ma la combinazione 4 viene percepita anche dall'elemento logico 2I- NOT (D2.4), all'uscita del quale appare “0”, impostando il flip-flop RS (D4,1, D4.2) allo stato “ 1”.

La combinazione 1 viene nuovamente percepita dall'elemento logico 3I-NOT (D5.3), il cui potenziale zero dall'uscita riporta l'intero dispositivo al suo stato originale.

Pertanto, il dispositivo viene attivato solo quando una persona è entrata completamente nell'appartamento. In questo caso il contenuto del contatore di inversione D6 aumenta di uno (nell'appartamento è entrata una persona in più).

È facile notare che quando una persona esce dall’appartamento il contenuto del contatore reversibile si riduce di 1.

Se l'ultima persona ha lasciato l'appartamento, allora il numero 7, scritto in codice binario (0111), verrà percepito dall'elemento logico 4I-NOT (D7.1), e il potenziale “0”, arrivando all'ingresso del la chiave montata sul transistor V3, chiuderà il suo. In questo caso, l'interruttore a transistor V5 si aprirà, il relè K1 (MKU48-S, passaporto RA4.500.197P) funzionerà, i contatti K1.1, K1.2 si apriranno e la fornitura di elettricità all'appartamento verrà interrotta.

I transistor KT315G possono essere sostituiti con qualsiasi altra serie KT312, KT315, KT301 e KT608B - con KT604, KT605, KT606 con qualsiasi indice di lettere.

Invece di MKU48-S, è possibile utilizzare un relè di altro tipo con una tensione operativa di 24 V, il cui sistema di contatti consente di commutare la corrente alternata con una tensione di 220 V e una potenza di 2-5 A.

Il fotodiodo FD-6G può essere sostituito con FD-3.

Il circuito di alimentazione è mostrato in Figura 3.

Riso. 3. Schema schematico dell'alimentazione (clicca per ingrandire)

Il regolatore di tensione da 5 V è assemblato sul chip D8 e sul transistor V14.

Il trasformatore T1 è realizzato su un circuito magnetico Ø16X32 Gli avvolgimenti I e II contengono rispettivamente 1200 e 1600 giri di filo PEV-1 0,15, avvolgimento III - 360 giri di PEV-1 0,2, IV - 120 giri di PEV-1 0,45.

Le parti del dispositivo (ad eccezione del relè K1, dell'alimentazione e del pulsante S1) sono montate su una piastra di montaggio (Fig. 4) di dimensioni 95X75 mm, realizzata in fibra di vetro a doppia faccia di spessore 1,5 mm. È alloggiato in qualsiasi alloggiamento adatto in plastica o metallo.

Riso. 4. Scheda elettronica del dispositivo di controllo digitale con disposizione delle parti (M1:1).

Configurare il dispositivo come segue. Dopo aver verificato la corretta installazione, scollegare gli ingressi del circuito di controllo digitale dalle uscite degli inverter (D1.1, D1.2) e collegare due chiavi assemblate sul microcircuito K155LAZ (Fig. 5). Con il loro aiuto simulano l'intersezione del flusso luminoso. Quindi controllano la correttezza del segnale.

Fig. 5

La chiave è su un chip K155LA3.La macchina è installata all'interno dell'appartamento accanto alla porta d'ingresso in modo che i fotodiodi siano ad un'altezza di 65-70 cm dal pavimento. Allo stesso livello, ma sulla parete opposta, posiziona la lampada H1 con un riflettore di una torcia. Dall'alimentatore gli viene fornita una tensione di 5 V.

L'affidabilità del dispositivo automatico dipende dalla stabilità e dalla potenza del flusso luminoso incidente sui fotodiodi. Pertanto, la lampada con riflettore e sensori deve essere fissata rigidamente.

L'affidabilità può essere aumentata installando lenti di raccolta aggiuntive davanti ai fotodiodi (Fig. 6).

Riso. 6. Installazione di obiettivi aggiuntivi: 1 - obiettivi, 2 - coperchio dell'alloggiamento, 3 - scheda elettronica

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