Els circuits de commutació de claus explicats aquí activaran i desactivaran una càrrega connectada en resposta a sons de claus alternatius? Aquí discutim 4 dissenys únics i senzills que es poden seleccionar segons les preferències de l'usuari.
L’article parla sobre allò que el títol suggereix: un interruptor de claus. Quan es construeix i s’integra a qualsevol aparell elèctric, es pot fer que es pugui encendre / apagar un petit circuit electrònic mitjançant un simple cop de mà.
El disseny proposat quan s’integra a qualsevol aparell elèctric es pot utilitzar per engegar-lo i apagar-lo simplement fent un cop de mà altern. El dispositiu esdevé més interessant i útil perquè no requereix cap mecanisme ni dispositiu extern per dur a terme les operacions especificades.
NOTA: Un circuit IC 555 mai no pot produir cap commutació ON / OFF alternativa per a la càrrega. En el seu lloc funcionaran com a monoestables i activaran la càrrega només durant un temps i després la desactivaran. Així que, si us plau, mantingueu-vos allunyats de circuits enganyosos i barats en línia .
Principals àrees d’aplicació
La principal aplicació dels circuits de commutació de claus descrits a continuació és per controlar electrodomèstics com bombetes i ventiladors.
Suposem que voleu connectar un ventilador de sostre amb aquest circuit perquè pugueu engegar-lo o apagar-lo amb un so alternatiu de palmes, podeu fer-ho fàcilment mitjançant el cablejat del ventilador d’entrada de 220 V CA a través del relé del circuit.
De la mateixa manera, si voleu canviar una llum de tub o qualsevol llum de 220 V o 120 V CA, només cal que la connecteu en sèrie amb el relleu del polsador.
La imatge següent mostra com connectar el ventilador amb el relé
El regulador del ventilador es pot connectar a qualsevol lloc de la sèrie amb el cablejat.
Qualsevol bombeta es pot connectar amb el relé del commutador de claus tal com es mostra a la següent figura
Com les vibracions de so activen el circuit
Com us heu adonat, el cop de mans crea un so fort i és prou agut per moure’s força lluny. El so generat és, de fet, fortes ondulacions o vibracions creades a causa de la sobtada compressió d’aire entre els nostres impactants palmells.
A poc es connecta a l’escenari de l’amplificador, les vibracions sonores produïdes per palmes toquen el micròfon i es converteixen en petites vibracions elèctriques. Aquests polsos elèctrics s’amplifiquen als nivells adequats pels transistors i s’alimenten al flip / flop.
El xanclet és un circuit de relé biestable que activa / desactiva el relé connectat alternativament en resposta a cada so de palmes.
El circuit que es presenta aquí es compon bàsicament de dues etapes, la primera és una dos transistors amplificador d’alta guany i la segona etapa consisteix en un flip / flop eficient.
L'etapa de flip / flop commuta alternativament el controlador del relé de sortida en resposta a cada batuda posterior. Així, la càrrega connectada al relé també s’activa i es desactiva corresponentment.
El circuit es pot entendre amb la següent explicació.
1) Circuit de commutació de palmes amb IC 741.
Un dels relleus entusiastes d’aquest bloc, el senyor Dathan, el va proporcionar el circuit de relés operat per palmes.
El circuit és molt entenedor:
L'opamp aquí es configura com a comparador , és a dir, està situat per diferenciar la mínima diferència de tensió entre les seves dues entrades.
Quan el so de les palmes toca el micròfon, es produeix una caiguda momentània de tensió al pin núm. 2 del CI, aquesta situació fa augmentar el voltatge al pin número 3 del CI per aquell instant.
Com sabem, amb el pin # 3 amb un potencial més alt que el pin # 2 fa que la sortida del CI sigui elevada, la condició fa que la sortida del IC augmenti momentàniament.
Aquesta resposta alta provoca el IC 4017 pin # 14 , i força la seva sortida a passar del pin # 2 al pin # 3 o viceversa en funció de la situació inicial de les sortides.
L'acció anterior commuta la càrrega en conseqüència a la posició ON o OFF.
Ajay Dussa va provar i provar amb èxit el circuit de commutació activat de 12 V mitjançant IC IC 741. Les següents imatges de prototip per a la mateixa van ser enviades pel senyor Ajay.
A continuació es pot veure el disseny de PCB (disseny de la pista) per a l'anterior, tal com va ser dissenyat pel senyor Ajay:
2) Clap Switch mitjançant transistors o BJT
A les explicacions anteriors vam aprendre un senzill circuit d’interruptor activat per clap que incorpora un CI per implementar les accions de commutació ON / OFF desitjades. El disseny actual utilitza un principi diferent i només utilitza transistors per a les accions activadores anteriors.
Demostració de vídeo de Clap Switch
Llista de peces
- R1 = 5k6
- R2 = 47 k
- R3 = 3M3
- R4 = 33K
- R5 = 330 OHMS
- R6 = 2K2
- R7 = 10.000
- R8 = 1K
- R9, R10 = 10K
- C1, C4 = 0,22uF
- C2 = 1uF / 25V
- C3 = 10uF / 25V
- T1, T2, T4 = BC547
- T3 = BC557
- Tots els díodes IC = 1N4148
- Diode de relé = 1N4007
- IC = 4017
- Relé = 12v / 400 ohms
Com funciona
La figura superior mostra dues etapes directes interruptor activat per so .
La primera etapa que comprèn T1, T2 i T3 forma un alt guany amplificador d’emissor comú configuració.
Es connecta un micròfon a la base de T1 mitjançant el condensador de bloqueig C1.
Una forta vibració sonora que colpeja el micròfon es recull instantàniament i es converteix en petits impulsos elèctrics.
Es tracta, de fet, de petits impulsos de CA que passen fàcilment per C1 cap a la base de T1.
Això crea una mena d'efecte push-pull i T1 també es condueix de la manera corresponent.
Tanmateix, la resposta de T1 és relativament feble i requereix una amplificació addicional.
Els transistors T2 / T3 s’introdueixen exactament per a això i ajuden a millorar els pics de tensió creats per T1 a nivells apreciables (gairebé iguals a la tensió d’alimentació).
El pols de tensió anterior ja està a punt per utilitzar-se per activar / desactivar el relé i s’alimenta a l’etapa corresponent.
IC 4017, com tots sabem, produeix un canvi seqüencial dels seus pin-outs de sortida (lògica alta) en resposta a cada impuls positiu del pin 14 d’entrada del rellotge.
El pols de tensió sonora de clap amplificat s'aplica al pin 14 de l'IC anterior, això fa girar la sortida de l'IC a una lògica alta o una lògica baixa en funció de l'estat inicial del pin-out corresponent.
Aquesta sortida activada es recull adequadament a les unions de díodes que s’utilitzen per commutar un relé a través d’un transistor T4 de controlador de relé.
En última instància, els contactes del relé van a parar a una càrrega o a un aparell que s’encén i apaga corresponentment amb totes les pulsacions posteriors.
Ús de BJT i font d'alimentació
Veient l’esquema del circuit, veiem que tot el circuit s’ha configurat al voltant de transistors d’ús general comuns.
El funcionament del circuit es pot entendre amb els punts següents:
El transformador X1 juntament amb el D1 i el condensador C4 formen el circuit d'alimentació bàsic per proporcionar la potència necessària al circuit.
La primera etapa que inclou R1, C1, R2, R3, R4 i Q1 forma el circuit del sensor d’entrada.
Les següents etapes corresponents que consisteixen en Q2 i C3 formen el escenari de xancletes i s'assegura que els senyals de l'etapa del sensor d'entrada es converteixin adequadament en alternança alternativa de la sortida.
L'etapa de sortida consisteix en un sol transistor Q4. Bàsicament es configura com una etapa de controlador de relé per traduir les accions ON / OFF alternatives de l'etapa anterior a una commutació física de la càrrega connectada a través dels terminals de relé.
El disseny és molt antic, el vaig construir en els meus dies escolars muntant un kit. A continuació es mostra el diagrama de circuits amb transistors:
Llista de peces
- R1 - 15K
- R2, R5, R12- 2m2
- R10, R3 -270K
- R4 - 3K3
- R6 - 27K
- R7, R11 - IK5
- R8, R9 - 10K
- R13 - 2K2
- Disc C3, C1 - 10KPF
- C2,3 - 47KPF Disc .:
- C4 - 1000uF / 16V
- Q1,2,3,4 - BC547B
- D1 - 1N4007
- D2,3,4,5 -1N4148 _
- Transformador Xl - 12V / 300mA.
- MIC - Condenscr Mic
- RLY - relé de càrrega única de 12V
Una altra versió de l’anterior es pot veure al diagrama següent:
3) Circuit de commutació Clap-Clap doble
Tots els circuits de commutació clap-on explicats anteriorment tenen la capacitat de funcionar només amb sons alternatius clap. Aquesta característica fa que el circuit sigui vulnerable a sons externs que poden ocórrer ocasionalment desencadenant la càrrega connectada amb el circuit.
Per tant, un circuit operat per doble clapeta es torna més adequat i resistent a l’activació espúria a causa del fet que canviaria només en resposta a dos sons de claus posteriors en lloc d’un.
El circuit explicat és senzill però eficaç i no utilitza microcontroladors per a la implementació a diferència d'altres circuits de la xarxa.
Jo he provat el circuit, però és un disseny bastant complex, és important entendre les fases de manera convincent i després construir-lo per evitar fallades.
Funcionament del circuit
El funcionament del circuit clap-clap o de doble clap proposat es pot entendre amb els punts següents:
L'etapa inferior és bàsicament un circuit de commutació activat per so que s'activaria amb qualsevol so fort.
L'IC 741 està equipat com un comparador amb el seu pin número 2 referenciat a un potencial fix òptim determinat per la configuració del VR1 predefinit donat.
El pin número 3 de l'IC es converteix en l'entrada de detecció de l'IC i està connectat amb un micròfon sensible.
La IC 4017 contigua és una etapa biestable que activa l’etapa de controlador de relé connectat i la càrrega alternativament en resposta a cada impuls positiu al seu pin # 14.
Quan un so fort, com un 'clap', toca el micròfon, momentàniament posa el pin al número 2 de l'IC741, cosa que provoca un impuls momentani elevat al pin # 6.
Si connectéssim aquesta sortida al pin # 14 d’IC4017 s’hauria produït una commutació instantània de la càrrega amb cada entrada de so que no volem que es produeixi, per tant, la resposta al pin # 6 de l’IC741 es trenca i es desvia a un escenari monoestable IC 555.
Com es configura IC 555
El circuit IC 555 està instal·lat de manera que quan el pin # 2 està connectat a terra, el pin de sortida # 3 es fa momentàniament elevat durant algun període de temps en funció dels valors del condensador de 10uF.
Quan un so toca el micròfon, el pols elevat de la sortida IC741 desencadena el BC547 connectat al pin2 de l'IC555, que momentàniament posa el pin número 2 de l'IC555, que al seu torn posa el pin número 3 alt.
Tanmateix, l’alt instantani al pin número 3 de l’IC555 triga un temps a arribar al BC547 connectat a causa de la presència del condensador de 33uF.
Quan el 33uF es carrega i engega el transistor, el potencial al col·lector del transistor ja ha desaparegut a causa de l'absència del so de clap que només passa momentàniament.
Tanmateix, amb l'aplicació de l'aplicació immediata posterior, es proporciona el potencial requerit al col·lector del transistor, que ara es permet al pin d'arribada núm. 14 de l'IC 4017.
Un cop això passi, el controlador de relé s'activa o es desactiva en funció de la seva condició inicial.
La commutació de la càrrega es produeix, doncs, només en resposta a un cop de so que fa que el circuit sigui raonablement absurd.
Anterior: 3 carregadors intel·ligents de bateries de ions de li que utilitzen TP4056, IC LP2951, IC LM3622 Següent: converteix l’amplificador d’àudio en inversor d’onada pura
