Трехканальныи акустический выключатель

Один из вариантов такого автомата предложил А. Соколов из г. Рустави Грузинской ССР. Автомат .(рис. 76) состоит из микрофонного усилителя (транзисторы VT2, VT3), ждущего мультивибратора (VT5, VT6), электронных ключей (VT4, VT7, VT8), кольцевого тринисторного счетчика (тринисторы VS1 — VS4) и триггеров (реле К.1 — КЗ).

Через некоторое время после включения автомата в сеть тринистор VS4 откроется протекающим через резистор R33, диод VD18 и управляющий электрод постоянным током. Зажигается сигнальная лампа HL4 «Готов». Стоит теперь хлопнуть в ла­доши — и электрический сигнал, преобразованный микрофоном ВМ1 из звукового и усиленный каскадами на транзисторах VT2 — VT3, откроет транзистор VT4. Через цепь эмиттер-коллектор транзистора разрядится конденсатор С18, и аноды диодов VD8 — VD11 счетчика окажутся подключенными к плюсовому проводу источника питания. Но лишь VD8 будет открыт, поскольку кон­денсатор С9 разряжен (через резистор R10 и открытый трини­стор VS4). Через этот диод, конденсатор С9 и управляющий электрод транзистора VS1 потечет импульс тока. Тринистор от­кроется, вспыхнет сигнальная лампа HL1. Одновременно конден­сатор С5, зарядившийся ранее через лампу HL1 и тринистор VS4 почти до напряжения источника питания, окажется подключенным параллельно тринистору VS4 в такой полярности, что тринистор закроется. Лампа HL4 погаснет.

Рис. 76. Схема автомата А. Соколова

Казалось бы, одновременно с зажиганием лампы HL1 должно сработать реле К1- Но этого не произойдет, поскольку с кол­лектора транзистора VT4 на ждущий мультивибратор поступит положительный импульс, в результате чего такой же импульс (но длительностью около 4 с) появится на коллекторе транзи­стора VT6. Сработает реле К7 и контактами К7.1 верхние по схеме выводы обмоток реле К4 — Кб будут отключены от источ­ника питания.

По окончании импульса мультивибратора реле К7 отпустит — вот тогда и сработает реле К4. Контактами К4.1 оно установит первый триггер в такое положение, при котором сработает реле К1 и окажется включенной (контактами К1-1) первая нагрузка.

Если во время действия импульса мультивибратора раздастся второй хлопок в ладоши, зажжется лампа HL2 и после отпуска­ния реле К7 сигнал поступит на второй триггер, контактами К2.2 окажется включенной в сеть вторая нагрузка. При трех хлопках включится третья нагрузка.

Одновременно с включением той или иной нагрузки на соот­ветствующий катод индикатора HG1 будет подаваться напряже­ние, а значит, будет высвечиваться цифра, указывающая номер включенной нагрузки. Сколько будет включено нагрузок, столько цифр будут светиться одновременно.

Как только мультивибратор возвратится в исходное состояние, закроются транзисторы VT8 и VT7 (он открывается вместе с VT8). Но напряжение на коллекторе последнего восстановится не сразу, а через некоторое время, определяемое сопротивлением резистора R33 и емкостью конденсатора С22. Это время задержки, в тече­ние которого будет оставаться открытым один из тринисторов VS1 — VS3 и включенным одно из реле К4 — Кб. Затем откроется тринистор VS4, закроются все остальные, зажжется лампа HL4 — автомат вновь готов к приему звуковых сигналов управления.

Когда понадобится выключить какую-нибудь нагрузку, до­статочно подать соответствующее число звуковых сигналов-хлоп­ков. Сработает нужное реле счетчика и переведет своими контак­тами реле триггера в другое состояние, при котором контакты реле триггера разомкнут цепь питания нагрузки.

Кремниевые транзисторы автомата могут быть серий МП35 — МП38, КТ312, КТ315, КТ603; транзистор VT4 — серий ГТ308, МП39 — МП42; VT1 — серий П201 — П203, П213 — П216. Все транзисторы желательно применить со статическим коэффициен­том передачи тока не менее 40. Выпрямительные диоды VD1 — VD4, VD13 — VD16 — любые из серии Д226; диоды VD19 — VD22 — любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В и выпрямленный ток не менее 10 мА; остальные диоды — любые из серий Д219, Д220, Д223. Вместо стабилитрона Д814В можно использовать Д810.

Оксидные конденсаторы С5 — С8 — любого типа, но обяза­тельно неполярные (их можно получить каждый из двух встречно-последовательно включенных полярных конденсаторов вдвое большей емкости); остальные оксидные конденсаторы — К50-6, К50-3, К52 (ЭТО); конденсаторы С17, С19 — любые, например МБМ. Реле К4 — Кб — РЭС15, паспорт РС4.591.003; К7 — РЭС10, паспорт РС4.524.302 (у реле снимают кожух и немного ослаб­ляют пружину, чтобы оно срабатывало при открывании тран­зистора VT8); К1 — КЗ — РЭС9, паспорт РС4.524.200, но более надежно будут работать МКУ48, паспорт РА4.500.232, РА4.500.132. Тринисторы могут быть любые из серий КУ201, Д235, Д238. Сигнальные лампы — на напряжение 12 В и ток 0,1…0,2 А (при меньшем токе тринисторы не будут удерживаться в открытом состоянии). Микрофон — любой (кроме угольного) высокоомный, например капсюль от головных телефонов ТОН-1. Трансформатор — мощностью не менее 10 Вт и с напряжением на вторичной обмотке 13… 15 В. Самодельный трансформатор можно выполнить на магнитопроводе Ш16X30, обмотка I должна содержать 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 160 вит­ков ПЭВ-1 0,2.

Следующий автомат (рис. 77), предложенный И. Нечаевым из Курска, содержит аналоговые и цифровые микросхемы, тран­зисторы, электромагнитные реле. Он позволяет управлять также тремя нагрузками, но действует несколько необычно — по двум следующим друг за другом хлопкам: по первому включается свето­вая сигнализация и «опрашиваются» каналы, а по второму нужная нагрузка либо включается, либо выключается.

Электрический сигнал, преобразованный микрофоном ВМ1 из звукового, усиливается микросхемой DA1. С выхода микро­схемы сигнал поступает на выпрямитель (диоды VD1, VD2), позволяющий получить импульс постоянного тока. Далее этот импульс подается на формирователь импульса положительной полярности — импульса управления, собранный на транзисторе VT2 и элементах DD4.3, DD4.4. По длительности импульс управ­ления примерно равен звуковому сигналу.

Рис. 77. Схема автомата И. Нечаева

Импульс управления подается одновременно на счетчик DD5 и устройства совпадения, выполненные на элементах DD1.1 — DD1.3. К выходу счетчика подключены инверторы DD6.1, DD6.2, DD7.1 и цепи сигнализации на элементах DD7.2 — DD7.4, тран­зисторах VT3 — VT5 и лампах HL1 — HL3. А устройства совпаде­ния соединены выходными выводами элементов с тремя узлами памяти, каждый из которых состоит из триггера и транзистор­ного электронного ключа с электромагнитным реле.

Еще в автомате есть управляемый генератор импульсов, выполненный на транзисторе VT1 и элементах DD4.1, DD4.2. Он служит для «опроса» каналов.

Предположим, автомат включили в сеть, а к розеткам XS1 — XS3 подсоединили нагрузки. Благодаря цепочке R6C7 триггеры устанавливаются в нулевое состояние. На выходах счетчика — уровни логического 0. При этом на выходе элемента DD7.1 уровень логической 1, который включает в работу управляемый генера­тор. Его выходной сигнал поступает на счетчик, и на выходах счет­чика появляется сигнал в двоичном коде. Так, от одного входного импульса уровень логической 1 появится на выводе 12, от двух — на выводе 9, от трех — на выводах 12 и 9 и т. д. Как только уровень логической 1 появится на выводе 11, управляемый генера­тор выключится. Автомат готов к работе.

После подачи первого звукового сигнала импульс управле­ния обнулит счетчик, включится управляемый генератор. Через некоторое время уровень логической 1 появится на выводе 9, «сработает» элемент DD7.2 (на его входах окажутся уровни логи­ческой 1), откроется транзистор VT3, вспыхнет лампа HL1. Она известит о том, что наступило время управлять первым каналом. Нетрудно проследить, что на двух входах элемента DD1.1 в этот момент будут сигналы логической 1. Поэтому достаточно хлопнуть в ладоши еще раз, и импульс управления в виде уровня логи­ческой 1 поступит на третий вход элемента DD1.1. На выходе элемента появится уровень логического 0, триггер DD2.1 переклю­чится в единичное состояние, откроется транзистор VT6, сработает реле К1 и контактами К1.1 включит первую нагрузку в сеть.

Если же второго хлопка в этот момент не последует, лампа HL1 погаснет, а затем поочередно зажгутся HL2 и HL3, после чего управляемый генератор выключится.

Чтобы выключить первую нагрузку, нужно первым хлопком обнулить счетчик и включить управляемый генератор, а когда Вспыхнет лампа HL1, подать еще один звуковой сигнал. Тогда уровень логического 0 на выходе элемента DD1.1 переведет триггер DD2.1 в нулевое состояние, реле К1 отпустит и контакта­ми К1.1 разомкнет цепь питания нагрузки.

Аналогично управляют второй и третьей нагрузками, хло­пая второй раз в ладоши в те моменты, когда зажигаются лампы HL2 и HL3 соответственно.

Вместо указанных на схеме можно применить цифровые микросхемы серии К133, а аналоговую — серий К118 (К118УН1А, КП8УН1Б) или К122УН1А; транзистор VT1 — КТ315А — КТ315Г, КТ312А, КТ312В; VT2 — КПЗОЗА, КПЗОЗВ; VT3 — VT5 — КТ208А, КТ208В — КТ208Д, МП26А, МП26Б; VT6 — VT8 — КТ603А, КТ603Б, КТ608А; VT9 — КТ805А, КТ805Б, К.Т807Б (указанный на схеме К.Т815Б нужно укрепить на неболь­шой радиатор). Диоды VD1, VD2 могут быть серий Д9 (с индекса­ми В — Л), Д2 (Б — Ж), Д18, Д20; VD3 — VD5, VD7 — VD10 — любые из серии Д226. Сигнальные лампы — МН 2,5 — 0,068. Ре­ле — РЭС9, паспорт РС4.524.200. Трансформатор — любой мало­мощный (более 5 Вт) с напряжением на обмотке II 13…15 В. Микрофон — капсюль от головных телефонов ТОН-1.

При налаживании автомата движок подстроечного резистора устанавливают сначала в верхнее по схеме положение. Хлопая в ладоши с близкого расстояния, контролируют появление импуль­са управления на выводе 8 элемента DD4.4. Если его нет, подби­рают транзистор VT2 с меньшим напряжением отсечки. Подбором резистора R5 устанавливают такую продолжительность свечения ламп HL1 — HL3, чтобы можно было успевать хлопком в ладоши включать или выключать нагрузку. При малой чувствительности автомата нужно использовать микросхему DA1 с большим усиле­нием или собрать предварительный усилительный каскад на тран­зисторе. Чувствительность автомата должна быть такой, чтобы он реагировал на хлопок средней громкости на расстоянии 3…5 м.