Ao sair, apague a luz. Esquema, descrição

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Ao sair, apague a luz. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Cada vez que saímos para o trabalho pela manhã, procuramos lembrar de desligar as luzes e os eletrodomésticos do apartamento. Entretanto, esta função pode ser executada com sucesso por uma máquina automática composta por três blocos principais (Fig. 1): sensores, um dispositivo de controle digital e uma chave. Veja como funciona.

Quando você sair, apague a luz
Arroz. 1. Diagrama funcional de um dispositivo automático: 1 - sensores, 2 - dispositivo de controle digital, 3 - chave

A luz da lâmpada H1 ilumina os fotodiodos B1 a B2 (Fig. 2), fazendo com que os transistores V1 e V2 sejam abertos e um baixo potencial “1.1” seja fornecido às entradas dos inversores D1.2, D0, que é em seguida, convertido para um “1” alto na saída. Existem quatro combinações possíveis do estado dos fotodiodos ao cruzar o fluxo luminoso: 1) B1, B2 - aberto, 2) B1 - fechado, B2 - aberto, 3) B1, B2 - fechado, 4) B1 - aberto, B2 - fechado. Assim, para todos que entrarem no apartamento a sequência de combinações será 1, 2, 3, 4, 1, e para todos que saírem - 1, 4, 3, 2, 1. Agora é preciso “pegar” essas duas sequências de combinações, converta-os em impulsos únicos e aplique-os respectivamente à entrada de adição ou subtração do contador crescente/descendente D6.

Arroz. 2. Diagrama esquemático da máquina “Ao sair, apague as luzes!” (Clique para ampliar)

Esta tarefa é realizada por um dispositivo de controle digital montado em elementos lógicos (chips D1-D7). Funciona da seguinte maneira. Digamos que uma pessoa entre no apartamento. A combinação 1, que é a inicial, é percebida pelo elemento lógico 5.3NOT (D0), em cuja saída aparece um potencial “2”, acionando as saídas dos gatilhos RS montados nos elementos lógicos 3.2I-NOT (D3.3. 4.1, D4.2, DXNUMX .XNUMX, DXNUMX) para o estado zero.

A combinação 2 é percebida pelo elemento lógico 2I-NOT (D3.1), em cuja saída surge um potencial zero, que aciona o flip-flop RS montado nos elementos lógicos 2I-NOT (D3.2, D3.3 ) para o estado “1”. A combinação 3 é ignorada.

A combinação 4 é percebida pelo elemento lógico 3I-NOT (D5.2), como resultado o potencial “1” é recebido na entrada de contagem “+6” do contador reverso D0, o que aumenta o conteúdo do contador por 1. Mas a combinação 4 também é percebida pelo elemento lógico 2I- NOT (D2.4), em cuja saída aparece “0”, colocando o flip-flop RS (D4,1, D4.2) no estado “ 1”.

A combinação 1 é novamente percebida pelo elemento lógico 3I-NOT (D5.3), cujo potencial zero da saída retorna todo o dispositivo ao seu estado original.

Assim, o aparelho só funciona quando a pessoa entra totalmente no apartamento. Neste caso, o conteúdo do contador reverso D6 aumenta em um (entrou mais uma pessoa no apartamento).

É fácil perceber que quando uma pessoa sai do apartamento, o conteúdo do contador reversível é reduzido em 1.

Caso a última pessoa tenha saído do apartamento, então o número 7, escrito em código binário (0111), será percebido pelo elemento lógico 4I-NOT (D7.1), e o potencial “0”, chegando na entrada do chave montada no transistor V3, fechará a dele. Neste caso, a chave do transistor V5 será aberta, o relé K1 (MKU48-S, passaporte RA4.500.197P) funcionará, os contatos K1.1, K1.2 serão abertos e o fornecimento de energia elétrica ao apartamento será interrompido.

Os transistores KT315G podem ser substituídos por qualquer outra série KT312, KT315, KT301 e KT608B - por KT604, KT605, KT606 com qualquer índice de letras.

Em vez do MKU48-S, pode-se usar um relé de outro tipo com tensão de operação de 24 V, cujo sistema de contato permite comutar corrente alternada com tensão de 220 V e potência de 2-5A.

O fotodiodo FD-6G pode ser substituído pelo FD-3.

O circuito da fonte de alimentação é mostrado na Figura 3.

Arroz. 3. Diagrama esquemático da fonte de alimentação (clique para ampliar)

O regulador de tensão de 5 V é montado no chip D8 e no transistor V14.

O transformador T1 é feito em um circuito magnético Ш16X32.Os enrolamentos I e II contêm, respectivamente, 1200 e 1600 voltas de fio PEV-1 0,15, enrolamento III - 360 voltas de PEV-1 0,2, IV - 120 voltas de PEV-1 0,45.

As partes do dispositivo (exceto relé K1, fonte de alimentação e botão S1) são montadas em uma placa de montagem (Fig. 4) medindo 95X75 mm, feita de folha dupla-face de fibra de vidro com 1,5 mm de espessura. Ele está alojado em qualquer caixa de plástico ou metal adequada.

Quando você sair, apague a luz
Arroz. 4. Placa de circuito do dispositivo de controle digital com layout de peças (M1:1).

Configure o dispositivo da seguinte maneira. Após verificar a correta instalação, desconecte as entradas do circuito de controle digital das saídas dos inversores (D1.1, D1.2) e conecte duas chaves montadas no microcircuito K155LAZ (Fig. 5). Com a ajuda deles, eles simulam a intersecção do fluxo luminoso. Então eles verificam a exatidão do sinal.

Quando você sair, apague a luz
Fig. 5

A chave está no chip K155LA3.A máquina é instalada dentro do apartamento próximo à porta da frente de forma que os fotodiodos fiquem a uma altura de 65-70 cm do chão. No mesmo nível, mas na parede oposta, coloque a lâmpada H1 com refletor de lanterna. Uma tensão de 5 V é fornecida a ele pela fonte de alimentação.

A confiabilidade do dispositivo automático depende da estabilidade e da potência do fluxo luminoso incidente nos fotodiodos. Portanto, a lâmpada com refletor e sensores deve ser fixada rigidamente.

A confiabilidade pode ser aumentada instalando lentes coletoras adicionais na frente dos fotodiodos (Fig. 6).

Quando você sair, apague a luz
Arroz. 6. Instalação de lentes adicionais: 1 - lentes, 2 - tampa da caixa, 3 - placa de circuito

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