Выключатель для настольной лампы

Очень легко можно забыть выключить настольную лампу. Человек работает за столом, потом куда-то отходит не на долго, и тут появляются другие неотложные дела… а лампа остается включенной.

Этот автомат выключит лампу через 17-20 минут после того как за столом никого не останется.

Есть датчик на ИК-лучах, работающий на отражение. Он направлен в сторону места где вы сидите. Конечно, при работе человек не сидит неподвижно за столом, как то двигается, может встать, пройтись на нужной книгой, документом, изменить свое положение и т.д., но если вы продолжаете работать за этим столом, то хотя бы один раз в 15-20 минут луч от вас отразится. Если же вы ушли на долго, то через 15-20 минут настольная лампа автоматически выключается.

Величина зоны контроля датчика зависит от настройки яркости света ИК-светодиода. Это делают экспериментальным способом, подбирая сопротивление резистора R2. К тому же необходимо выбрать правильное расположение датчика, чтобы он не реагировал, например, на спинку стула или предметы лежащие на столе. Поэтому датчик нужно расположить на некоторой высоте.

Инфракрасный датчик отражения состоит из ИК-светодиода HL1 и интегрального фотоприемника F1. В принципе, здесь совсем не обязательно использовать HL1 и F1 именно такие, как указано на схеме, -вполне пригодные любые аналогичные детали, то есть, любой ИК-светодиод, применяемый в пультах дистанционного управления и любой стандартный интегральный фотоприемник от системы дистанционного управления современной теле-видео-аудио аппаратуры.

HL1 и F1 расположены друг над другом и направлены рабочими поверхностями в одном направлении, — на то место, где должен быть человек, сидящий за столом. Между ними находится светонепронецаемая перегородка, в качестве которой можно использовать часть печатной платы. В этом случае детали HL1 и F1 располагаются с разных сторон печатной платы. Светонепроницаемая перегородка необходима чтобы исключить прямое попадание ИК-излучения с HL1 на F1.

Теперь подробно о работе схемы. Включение осуществляется кнопкой S1, — это именно кнопка, без фиксации (то есть как звонковая кнопка). Когда её нажимают через её контакты поступает напряжение на настольную лампу Н1 и на первичную обмотку трансформатора Т1. На вторичной появляется напряжение, и на выходе двухполупериодного выпрямителя VD4-VD5 — постоянное напряжение около 11-12V. Кстати, выпрямитель совсем не обязательно делать по двухполупериодной схеме. Выбор схемы обусловлен тем, что используется готовый трансформатор с вторичной обмоткой с отводом от середины. Если обмотка без отвода нужен мостовой выпрямитель.

И так, питание на схему и лампу через S1 поступило. Счетчик D2 оказывается в нулевом положении. На его выводе 1 ноль. На выходе элемента D1.6 — единица. Транзистор VT1 открывается и подает ток на обмотку реле К1. Реле замыкает контакты, подключенные параллельно кнопке S1. Теперь когда отпускаем кнопку питание продолжает поступает на трансформатор и на лампу.

На элементах D1.1-D1.4 и ИК-светодиоде HL1 сделан генератор модулированного ИК-излучения. Мультивибратор на D1.1 и D1.2 вырабатывает импульсы частотой 36 кГц (это соответствует частоте настройки внутреннего фильтра фотоприемника F1. При использовании другого фотоприемника соответственно нужно будет перестроить и мультивибратор на другую частоту). На элементах D1.3 и D1.4 сделан выходной усилитель мощности тока, через который импульсный ток поступает на ИК-светодиод HL1. Сопротивлением резистора R2 ограничивает тока через HL1. Изменяя это сопротивление можно изменять ток через HL1, следовательно, яркость его света.

При отражении свет от HL1 попадает на F1, и на выходе F1 появляется уровень логического нуля. Элемент D1.5 его инвертирует, чтобы в этом случае на вывод обнуления счетчика D2 поступала логическая единица. Поэтому если есть отражение луча, то счетчик D2 устанавливается в нулевое состояние. При этом счет импульсов так же не возможен, и счетчик удерживается в нулевом положении все время пока есть отражение. На выходе элемента D1.6 — единица, транзистор VT1 открыт, контакты реле К1 замкнуты.

Если отражение луча прекращается на выходе F1 возникает единица, следовательно, на выходе D1.5 — ноль. Теперь счетчик получает возможность считать импульсы, поступающие на его вход С. Генератор импульсов выполнен на мигающем светодиоде HL2. Это индикаторный мигающий светодиод. Частота мигания около 2 Гц. При каждом вспыхивании напряжение на R4 увеличивается, а при гашении — падает. Получаются импульсы, которые поступают на счетчик. Цепь R5-С4 подавляет помехи, которые могут помешать работе счетчика. Эти помехи представляют собой короткие импульсы тока, возникающие в момент зажигания и гашения мигающего светодиода.

Счетчик считает импульсы — вспышки светодиода HL2. Примерно через 17-20 минут на выводе 1 D2 появляется логическая единица. На выходе D1.6 — ноль. Транзистор VT1 закрывается и реле К1 отключает автомат управления и лампу от электросети. То есть отключается вся схема вместе с лампой полностью.

Вместо указанных на схеме светодиодов можно использовать и другие. HL1 — любой светодиод для пультов ДУ. HL2 — любой индикаторный мигающий светодиод, одноцветный, желательно не сверх яркий, и красный (напряжение падения на таком минимальное).

Реле КУЦ-1-1А — старое реле от отечественного цветного телевизора 80-90-х годов. В принципе можно заменить любым современным реле небольшой мощности с обмоткой на 12V и контактами под сетевое напряжение.

Трансформатор питания взят готовый, китайский, серии ALG на ток вторичной обмотки 150 тА. И вторичное напряжение «9-0-9V». Первичная обмотка имеет отвод под 110V, — его не используем. Монтаж выполнен на готовой макетной печатной плате размерами 110×80 мм.