Вынесенные в заголовок слова традиционно, начиная с первой публикации на эту тему, относят к устройствам, периодически включающим и выключающим освещение в квартире или на даче, имитируя тем самым присутствие людей. Несмотря на определенные сомнения в эффективности подобной меры защиты от непрошенных гостей и пожарную опасность оставленных без присмотра включенных электроприборов, проблема продолжает волновать многих читателей. Сегодня мы публикуем описания двух автоматов "Вечерний свет", разработанных авторами нашего журнала.
Е. ЗУЕВ из с. Денятино Владимирской области считает главным недостатком устройств, опубликованных в [1, 2] то, что они включают освещение один или два раза в сутки на одно и то же время независимо от сезона. Оптимальный, по его мнению, суточный цикл работы автомата в зимнее время: утром на два часа освещение включено, на восемь - выключено, затем на шесть - включено и на восемь - выключено. Летом освещение целесообразно включать ежесуточно на два часа в вечернее время. Если окна охраняемого помещения находятся в тени других строений или растительности, "зимний" цикл может использоваться весь год.
Схема автомата показана на рис. 1.
Если кнопочный переключатель SB2 находится в указанном на схеме положении, устройство работает в "зимнем" режиме. После подачи питания и нажатия на кнопку SB1 "Пуск" таймер DD1 [3] начнет отсчет времени, а счетчик DD2 будет установлен в состояние, соответствующее лог. 1 на выводе 3. Транзистор VT2 откроется, реле К2 сработает и своими контактами включит освещение.
Так как на всех других выходах счетчика DD2 - лог. 0, транзистор VT1 останется закрытым, а контакты реле К 1.1 - в состоянии, показанном на схеме. В частотозадающую цепь тактового генератора таймера DD1 будет включен резистор R2, подобранный таким образом, что период повторения импульсов на выводе 9 DD1 - 4 ч. По истечении половины этого периода (через 2 ч) вместо лог. 1 на выводе 9 DD1 появится лог. 0. В результате состояние счетчика DD2 изменится и лог. 1 с его вывода 3 переместится на вывод 2, не показанный на схеме. Транзистор VT2 закроется, реле К2 разомкнет контакты, освещение погаснет.
Через 10 ч после пуска лог. 1, "передвигаясь" каждые 4 ч с одного выхода счетчика DD2 на другой, достигнет его вывода 7. Транзистор VT2 вновь будет открыт, освещение - включено. Одновременно откроется транзистор VT1 и сработает реле К1. Место частотозадающего резистора R2 займет R3, частота колебаний тактового генератора DD1 уменьшится, в результате лог. 0 появится на выводе 9 DD1 лишь спустя 6 ч. В этот момент состояние счетчика DD2 вновь изменится и оба транзистора закроются, выключив освещение и восстановив прежнюю частоту генератора. Еще через 8 ч лог. 1 появится на выводе 5 счетчика DD2. Через диоды VD4 и VD6 она поступит на входы установки таймера и счетчика в исходное состояние, после чего цикл повторится.
В "летнем" режиме кнопка SB2 зафиксирована в нажатом состоянии. Счетчик DD2 не действует, так как на его вход R через одну из групп контактов кнопки подана лог. 1, запрещающая счет. Другие группы контактов разрывают цепь, связывающую вывод 3 DD2 с базой транзистора VT2, и соединяют ее с выводом 9 таймера DD1. Сигнал с вывода 9 DD1 через замкнувшиеся контакты кнопки SB2 поступает на базу транзистора VT1. Последняя группа контактов подменяет резистор R3 в частотозадающей цепи тактового генератора DDI резистором R4.
Включившееся после нажатия кнопки SB1 освещение через 2 ч погаснет, так как лог. 1 на выводе 9 DD1 сменится на лог. 0. Одновременно появившаяся на выводе 10 DD1 лог. 1 вызовет срабатывание реле К1, переключающего частотозадающие резисторы. Частота генератора уменьшится до такой степени, что новое изменение состояния выходов таймера DD1 произойдет лишь через 22 ч, по истечении которых освещение включится и цикл повторится.
Автомат питают напряжением 9 В от любого блока питания, обеспечивающего ток нагрузки не менее 300 мА. Батарея GB1 из трех-четырех гальванических элементов резервная. Она обеспечивает непрерывную работу микросхем при случайном или преднамеренном отключении основного источника питания, предотвращая нарушение цикла работы устройства.
Налаживание автомата сводится к точной подборке резисторов R2 - R4. Погрешности выполнения этой операции вместе с присущей микросхеме КР512ПС10 нестабильностью частоты встроенного генератора приводят к тому, что каждые сутки моменты срабатывания автомата сдвигаются на несколько минут. С точки зрения приближения наблюдаемой картины к естественной это даже полезно. Тем не менее раз в несколько суток автомат приходится перезапускать. В "зимнем" режиме кнопку "Пуск" надо нажимать в 6 ч утра, в "летнем" - в 22 ч.
Резисторы R2-R4 желательно применить прецизионные С2-29В, конденсатор С1 - слюдяной К31 -11 -3. Остальные резисторы - МЛТ, ОМЛТ, С2-23. Кнопка SB1 - ПКнб-1 без фиксации, SB2 - П2К с фиксацией. Все диоды могут быть серий КД503, КД521, КД522. Реле - РЭС-32 паспорт РФ4.500.385-01. Транзисторы - КТ603, КТ608 с любыми буквенными индексами.
А. БУТОВ из с. Курба Ярославской области предлагает собрать автомат "Вечерний свет" по схеме, приведенной на рис. 2. Устройство не требует запуска в строго определенное время, цикл его работы автоматически начинается с наступлением сумерек и состоит из 16 одночасовых интервалов. В каждом из них освещение может быть запрограммировано включенным или выключенным. В начале и середине часа включенные лампы на несколько минут выключаются, что усиливает эффект присутствия "хозяина". Так как каждые сутки сумерки наступают в разное время, соответственно сдвигается и момент начала работы автомата.
(нажмите для увеличения)
Генератор управляющих импульсов построен на микросхеме DD1 КР512ПС10, как и в предыдущей конструкции. Ее управляющие входы подключены таким образом, что при переключателе SA1, установленном в положение "Ч", микросхема DD1 делит частоту своего тактового генератора на 7864320. Счетчик DD3.1 делит частоту выходных импульсов DD1 еще на 16. Чтобы импульсы на выводе 14 DD3.1 появлялись с периодом 1 ч (3600 с), частоту тактового генератора микросхемы DD1 следует установить равной 7864320-16/3600*34952 Гц. Перевод переключателя SA1 в положение "М" уменьшает коэффициент деления микросхемы DD1 в 60 раз, а период следования импульсов на выводе 14 DD3.1 - до 1 мин, что удобно для настройки и проверки автомата. Если в этом нет необходимости, переключатель можно исключить.
Импульсы с периодом 1 ч поступают на вход счетчика DD3.2, к выходам которого подключен дешифратор DD4. На выходах последнего поочередно появляются лог. 0. Программу работы автомата задают установкой диодов VD6 - VD20. Если диод имеется, в соответствующем часовом интервале на входе 8 элемента DD2.4 будет лог. 0, на выходе - лог. 1, транзистор VT4 открыт. Это приведет к срабатыванию реле К1 и включению освещения. В противном случае (диода нет, его цепь разорвана) на входе 8 DD2.4 - лог. 1 и освещение выключено.
Диоды VD2 - VD4 и транзистор VT3 служат для кратковременного гашения ламп. "Внутри" каждого часового интервала имеются два промежутка времени продолжительностью по 3,75 мин, когда ни на одном из выводов 11-13 счетчика DD3.1 нет лог. 1. В эти промежутки транзистор VT3 закрыт, на входе 9 DD2.4 - лог. 1 и независимо от логического уровня на входе 8 освещение выключено.
Синхронизация работы автомата с временем наступления сумерек происходит следующим образом. Пока освещенность фотодиода VD1 велика, транзисторы VT1 и VT2 открыты и лог. 1 на выходе элемента DD2.2 удерживает счетчики микросхем DD1 и DD2 в исходном состоянии. С уменьшением освещенности сопротивление фотодиода возрастает, транзисторы закрываются, на выходе DD2.2 - лог. 0, разрешающий счет. Через 30 мин на выводе 2 дешифратора DD4 появится лог. 0 и начнется первый часовой интервал работы автомата. Как только освещенность VD1 превысит пороговую, лог. 1 на выходе DD2.2 вновь установит счетчики микросхем DD1 и DD2 в исходное состояние. Конденсатор С4 предотвращает сбои автомата, например, при вспышках молний.
Пока транзистор VT4 закрыт, ток через обмотку реле К1 не течет, а конденсатор С5 заряжен до напряжения источника питания. Заряда, накопленного в конденсаторе, достаточно для срабатывания реле при открывании транзистора. После разрядки конденсатора резистор R13 ограничивает ток, протекающий через обмотку сработавшего реле К1, до величины, достаточной для удержания якоря. После закрывания транзистора VT4 конденсатор С5 вновь заряжается. Таким образом достигается экономия потребляемого тока. Диод VD5 защищает транзистор VT4 от пробоя напряжением самоиндукции обмотки реле К1.
Блок питания автомата должен отдавать ток не менее 150 мА по цепи +5 В и не менее 30 мА - по цепи +12 В.
Постоянные резисторы - С2-23, МЛТ, ВС, подстроечный R2 - СПЗ-38а или другой малогабаритный. Конденсаторы С1, С2 - любые керамические, C3 - К31-11-3, К73-9, К73-17, С4 - К73-17, С5 - оксидный К50-16, К50-35. Диоды VD2-VD4, VD6-VD20 - германиевые серий Д9, Д20, ГД507, VD5 - кремниевый серий КД521, КД522, КД103. Фотодиод VD1 можно заменить на ФД-265 или аналогичный и даже на фоторезистор. Светодиоды - любые серий АЛ102, АЛ307, КИПД21, КИПД32. Транзисторы VT1 - VT3 - серий КТ3102, КТ342, КТ315, VT4 - КТ503, КТ608, КТ630, КТ815. Вместо микросхем серии К155 пригодны их функциональные аналоги из серий К133, К555. К561ИЕ10 заменяется на К564ИЕ10, КР1561ИЕ10.
В качестве реле К1 автор использовал герконовое заводского изготовления с сопротивлением обмотки 300 Ом. Его можно изготовить самостоятельно, намотав на геркон приблизительно 1000 витков тонкого эмалированного провода. Подойдут и реле РЭС-15 паспорт РС4.591.003, РЭС-22 паспорт РФ4.500.129.
Налаживать автомат следует, разорвав цепь фотодиода VD1 и подключив частотомер с высоким входным сопротивлением к выводу 6 DD1. Подстроечным резистором R2 устанавливают частоту тактового генератора, равную 34952 Гц. Переключив SA1 в положение "М", ускоряют работу автомата в 60 раз - светодиод HL1 должен зажигаться 16 раз в минуту. По свечению HL2 можно судить, когда включено освещение. Подборкой резистора R13 добиваются, чтобы реле К1 после срабатывания надежно удерживало якорь. Закончив настройку, переключатель SA1 возвращают в положение "Ч".
Фотодиод VD1 размещают между оконными рамами или за окном таким образом, чтобы избежать его засветки прямыми солнечными лучами, уличными фонарями и автомобильными фарами. Восстановив разорванную ранее цепь фотодиода, подбирают резистор R4, добиваясь запуска автомата при нужной освещенности.
Если при отсутствующем фотодиоде VD1 частоту тактового генератора установить равной 23301 Гц, один интервал работы автомата увеличится до 1,5 ч, а полный цикл составит 24 ч. Однако из-за нестабильности частоты генератора моменты включения и выключения освещения в отсутствие синхронизации будут заметно сдвигаться, а временное отключение электроэнергии приведет к сбою.
Исполнительными элементами в обеих конструкциях служат сравнительно маломощные реле. Если суммарная мощность осветительных ламп превышает 60... 100 Вт, управлять ими следует через дополнительный релейный или тиристорный коммутатор.
Литература