Сенсорный выключатель 220В с доработкой. Препарирование сенсорного выключателя LIVOLO.
Сенсорный выключатель 220В с доработкой. Препарирование сенсорного выключателя LIVOLO.
От большинства подобных устройств эти выключатели отличает одна интересная особенность — они включаются в сеть по двухпроводной схеме, просто в разрыв цепи. При этом независимо от того замкнута цепь или нет его схема обеспечивает питанием микроконтроллер, радиомодуль, светодиоды и реле. Посмотрим как он устроен.В качестве подопытного возьмём самую простую модель — с одной кнопкой и без радиомодуля.
Разбираем и видим такой бутерброд:
В середине верхней платы собственно площадка сенсора накрытая рассеивателем света от двух светодиодов.Заправляет всем этим PIC16F690:
А вот и силовая часть:(фото кликабельны)
Как видим сама плата рассчитана на полный фарш, но второе реле с обвязкой и радиомодуль не распаяны.Теперь берём и заносим в таблицу позиционные обозначения элементов, типы корпусов, номиналы, маркировку. Выпаиваем и измеряем ёмкость smd конденсаторов. Далее вооружившись гуглом и знанием страны происхождения девайса пытаемся расшифровать маркировку активных элементов.
Чтобы проследить топологию платы выпаиваем все детали которые в этом мешают и вооружившись мультиметром в режиме прозвонки восстанавливаем схему по плате. Вопреки опасениям заняло это всего пару часов.
Схема получилась вот такая:
(схема в полном размере в прикреплённом файле)
Тут только нижняя плата и только те элементы которые распаяны на конкретном экземпляре.
Цветами отмечены:
красный — схема питания в режиме «ВЫКЛЮЧЕНО»
зелёный — схема питания в режиме «ВКЛЮЧЕНО»
желтый — линейный стабилизатор на 3 вольта для питания МК, радиомодуля и пищалки
синий — реле и его обвязка
серый — управление пищалкой
фиолетовым отмечены делители с помощью которых МК измеряет напряжения в разных участках схемы
Клеммы L, L1 те что выходят наружу, JP1 — разъём стыковки с верхней платой.
UPD:
Рассмотрим работу схемы питания при включеyной нагрузке, этот участок обозначен зелёным цветом. Обозначим напряжение на выходе этой схемы как V2.
Основным элементом в этой цепи является ОУ LM321, но в данном случае он работает как компаратор. На положительный вход ОУ поступает напряжение V2 за вычетом 12 вольт, которые падают на стабилитроне D17. На отрицательный вход поступает напряжение с выхода интегрального стабилизатора U1 через делитель R18, R30, этот делитель может быть включен или выключен транзистором Q3.
Работает схема так:
Предположим что напряжение V2 = 13 вольт. В этом случае на положительном входе ОУ напряжение 13В — 12В = 1В, на отрицательный врод через резистор R18 поступает 3В, т.к.на выходе ОУ низкий потенциал, Q3 закрыт и делитель не работает. Так как напряжение на положительном входе ОУ меньше чем на отрицательном, на выходе ОУ будет низкий уровень, Q4 при этом открыт и конденсатор С3 заряжается через диод D5.
Как только V2 превысит 15В напряжение на положительном входе ОУ также станет больше чем на орицательном, на выходе ОУ появится высокий уровень, который откроет транзистор Q3, в работу включится делитель R18, R30, напряжение на отрицательном входе ОУ при этом уменьшится с 3В до 2.1В. При этом также откроется Q4 и весь ток нагрузки потечёт через него.
Так как на отрицательном входе ОУ теперь 2.1В, то схема останется в таком состоянии до тех пор пока напряжение V2 не снизится до 14.1В, после чего весь цикл повторится.
При этом схема никак не синхронизируется с частотой сети и может вообще работать на постоянном токе, при соблюдении полярности.
Как подключить сенсорный выключатель с wi-fi. Что такое «умный» выключатель
Wi-Fi-выключатель света представляет собой прибор, состоящий из:
- силового модуля;
- модуля Wi-Fi;
- кнопочного модуля (опция);
- микроконтроллера.
Двухканальный прибор с возможностью управления нагрузкой сенсорными кнопками
Силовой модуль .
Это коммутационное устройство, которое по команде микроконтроллера подключает или отключает мощную нагрузку (в нашем случае лампочку). Оно может быть одно- или многоканальным для независимого управления несколькими нагрузками.
Модуль Wi- Fi .
Узел, принимающий команды с внешних устройств (смартфон, ПК и пр.) по беспроводному каналу Wi-Fi и передающий их для обработки микроконтроллеру.
Кнопочный модуль .
Одна или несколько (по числу каналов) кнопок на корпусе, передающих свое состояние микроконтроллеру. Кнопки могут быть как механическими (клавиши), так и сенсорными.
Микроконтроллер .
«Мозг» выключателя. Он контролирует все остальные блоки и принимает решения для управления силовым и Wi-Fi-модулями. В его же задачу входит выполнение некоторых «умных» функций. Как правило, это управление силовым модулем по расписанию, заданному пользователем.
Работают с выключателем так: загружаете на смартфон приложение (указано в документации к прибору). Запускаете его, регистрируетесь на сайте. Находите в сети свой выключатель, подключаетесь. Теперь вы можете:
- управлять нагрузкой или нагрузками, если выключатель многоканальный;
- посмотреть состояние каждой из нагрузок, получить отчет о расходе энергии и т. д (опция);
- запрограммировать таймер (таймеры) автоматического включения/выключения той или иной нагрузки в нужное время (эта функция, как и количество таймеров, – опция);
- менять яркость освещения (опция).
- получить доступ ко всем вышеперечисленным функциям из любой точки земного шара.
Управление выключателем производится через облачный сервер и доступно из любой точки планеты при условии, что у вас в доме стоит Wi-Fi-маршрутизатор (роутер), подключенный к сети Интернет.
Если у модели собственный кнопочный модуль, то дополнительно включать и выключать свет вы можете обычным образом, подойдя к самому устройству и нажав соответствующую клавишу. Но программировать таймеры этими кнопками нельзя.
Чем такие выключатели отличаются от радиовыключателей? Обычные радиовыключатели управляются маленьким радиопередатчиком – беспроводным пультом с несколькими кнопками включения/выключения нагрузки (или нагрузок в многоканальных моделях). Для управления таким устройством нужно находиться на относительно небольшом (обычно не более нескольких десятков метров) расстоянии от него.
Беспроводной трехканальный выключатель с радиопультом
Наше же устройство управляется по каналу Wi-Fi, а пультом его управления является прибор, поддерживающий соответствующую технологию. К примеру, смартфон или планшетный ПК. Это расширяет возможности пользователя, хотя и незначительно. Вы, к примеру, будучи на работе, можете связаться с выключателем и выяснить, не забыли ли погасить свет в доме, при необходимости включить его или выключить. И это, пожалуй, все преимущество Wi-Fi перед радиовыключателем.
Управление светом со смартфона при помощи приложения
Еще одно преимущество – возможность дистанционной проверки состояния выключателя (включено/выключено). Радиовыключатели этого не умеют.
Сенсорный выключатель 220в своими руками. Выключатель на сенсорах своими руками
Приобрести выключатель сенсорного типа для домашнего использования, конечно, не проблема. Однако стоимость этих, своего рода интеллектуальных, приборов начинается от 1500-2000 руб. И это цена не самых совершенных конструкций. Поэтому логичным видится вопрос – а можно ли сделать сенсорную коммутацию света своими руками?
Для людей, мало-мальски знакомых с теорией электротехники, сооружение выключателя с применением сенсора — работа вполне выполнимая. Есть масса схемных решений на этот счет.
Схема сенсорного коммутатора на триггере
Многие схемы изготовления приборов подобного действия простые и понятные. Рассмотрим одно из многочисленных решений, которое можно реализовать своими руками для применения в домашних условиях.
Вот такая конструкция выключателя на двух сенсорах оценивается на рынке от 1600 руб. за штуку. Если есть навыки, нечто подобное всегда можно соорудить своими руками. При этом затраты на комплектующие детали примерно в пять раз ниже
Широко распространенная в радиолюбительской практике микросхема серии K561TM2 является главным звеном сенсорного выключателя, собираемого своими руками.
Микросхема К561ТМ – это триггер, состояние которого можно изменять подачей управляющего сигнала на его вход. Это свойство успешно используется для реализации функции коммутатора.
Входная цепь построена с добавлением полевого транзистора V11, который обеспечивает высокую чувствительность по входу и дополнительно хорошо изолирует вход от выхода.
Элемент сенсора Е1 схемы изготавливается в виде металлической пластины и подключается на вход «полевика» через резистор с большим сопротивлением. Так гарантируется безопасность устройства для пользователя в плане возможного поражения электротоком.
Схема прибора для сборки своими руками. Всего лишь одна микросхема, пара транзисторов и один тиристор потребуются для сборки полноценного сенсорного выключателя. Работает устройство ничуть не хуже промышленного (+)
Выходная часть схемы построена на связке биполярный транзистор VT2 – тиристор тока VS1. Транзистором усиливается сигнал, исходящий с микросхемы, а тиристор исполняет роль коммутатора. В цепь тиристора включается прибор освещения, которым требуется управлять.
Схема работает так:
- Пользователь касается металлической пластины (сенсора).
- Статическое электричество поступает на вход VT.
- Полевой транзистор переключает триггер.
- Выходной сигнал триггера усиливается VT2 и открывает тиристор.
- Лампа в цепи тиристора загорается.
Если пользователь прикоснётся к сенсору повторно, все операции повторяются, но с обратным переключением режимов. Все просто и эффективно.
Такое схемное решение допустимо использовать для управления светильниками, где общая мощность ламп накаливания составляет не выше 60 Вт.
Если необходимо коммутировать более мощные приборы света, можно дополнить тиристор объемным радиатором охлаждения. Металл для сенсора рекомендуется применять из серии материалов, хорошо проводящих ток. Оптимальный вариант — посеребренная медь.
Схема на основе инфракрасного датчика
Доступна для самостоятельной сборки схема коммутатора света, где в качестве сенсора применяется ИК-датчик. Здесь также используются доступные и недорогие электронные компоненты.
По степени сложности исполнения этот вариант рассчитан на электронщиков, которые только начинают свою карьеру.
Ещё одно схемное решение для устройства коммутатора сенсорного типа. Также имеет минимум электронных компонентов, но требует тщательной настройки для обеспечения качества работы. Здесь нужен наработанный опыт электронщика (+)
Базовой электроникой в этом решении выступают две микросхемы и следующие элементы:
- светодиод обычный — HL1;
- светодиод инфракрасный — HL2;
- фотоприемник — U1;
- реле — К1.
На базе микросхемы-инвертора DD1 собран генератор импульсов, а на базе микросхемы DD2 функционирует системный счетчик.
При определенных обстоятельствах, например, когда в зоне действия инфракрасного светодиода появляется биологический объект, срабатывает пара ИК-светодиод и фотоприемник. На базе транзистора VT1 появляется управляющий сигнал, которым включается реле К1. Светильник в цепи К1 загорается.
Если движение объектов в зоне действия инфракрасного датчика не отмечается, через 20 минут простоя счетчик насчитает количество импульсов от мигающего светодиода HL1, достаточное для отключения реле. Светильник отключится. Время ожидания (в этом случае 20 минут) определяется подбором элементов схемы.
Простейшая схема на транзисторах и реле
Максимально упрощенное решение – схема для самостоятельной сборки прибора сенсорного типа, которая представлена ниже.
Упрощенная до минимума схема на построение сенсорного выключателя своими руками. Тем не менее, при условии точного подбора радиоэлементов, обеспечивается вполне эффективная и надежная работа устройства
Здесь допустимо применить практически любой тип реле. Главный критерий – диапазон рабочих напряжений 6-12 вольт и способность коммутировать нагрузку в сети 220 вольт.