Автоматический свет в санузле: мой вариант (без Wi-Fi, преферанса и поэтесс). Делаем автоматическое включение ближнего света фар своими руками

Добавить сайт в закладки

Система автоматического включения и выключения освещения

В настоящее время на рынке есть готовые схемы включения и отключения освещения, и даже с датчиками движения. Во многих домах на лестничных площадках можно увидеть, как эти схемы работают. Попробовать сделать что-то похожее можно и своими руками.

Автоматическое освещение набирает популярность в настоящее время. Его главный плюс в том, что теперь не нужно беспокоиться о том, выключил ли ты свет дома или же нет.

Рассмотрим устройство фотовыключателя, предназначенного для включения освещения и отключения, в зависимости от времени суток (т. е. естественного освещения). Схема автомати­ческого выключателя приведена на рис. 1. Датчиком фотовы­ключателя является фотосопротив­ление Ф, в качестве измеритель­ной схемы применена мостовая схема. Датчик, реагирующий на величину наружного освещения, расположен в одном из плеч из­мерительного моста АГ последова­тельно с полупроводниковым вентилем 1ВП. В другое плечо БГ включена обмотка нейтрального реле 2Р, плечи ВБ и АВ образу­ются постоянными сопротивления­ми R 1 и R 2 . Замыкающие контакты реле 2Р включены в цепь управ­ления лампами освещения ЛО.

Измерительная диагональ со­стоит из сопротивления R 3 , после­довательно с которым соединены обмотка поляризованного реле 1P и газоразрядная лампа МН, па­раллельно лампе МН и реле 1Р подключен конденсатор С. Реле IP снабжено перекидным контак­том, замыкающим ту или другую цепь (зажимы 1 и2) в зависимости от направления тока в его обмотке.

Рисунок 1. Схема автоматического выключателя.

Питание моста осуществляется через вентиль 2ВП и через вер­шины измерительного моста Г и В. Газоразрядная лампа МН - это неоновая лампа, в баллоне которой под небольшим давлением (порядка десятка миллимет­ров ртутного столба) находится газ неон. Неоновая лампа не имеет накаливаемого катода, а снабжена двумя электродами (в виде пластинок, цилиндров или проволочек). Если напряжение на лампе ниже определенного значения, называемого напряжением зажига­ния, то ток через лампу не проходит. При напряжении, равном напряжению зажигания, возникает ионизация и через лампу про­ходит ток. Неоновую лампу всегда включают через некоторое сопротивление, ограничивающее ток.

Схема работает следующим образом. Если на улице светло (освещенность выше 10 лк ), то ток в измерительной диагонали идет от точки Б к точке А, а поляризованное реле1 P включено таким образом, что его перекидной контакт замкнут на зажим 1. Реле 2Р отключено (ток, проходящий через его обмотку, недостаточен для срабатывания реле); контакты реле разомкнуты, а следовательно, осветительные лампыЛО отключены.

Ток в измерительной диагонали идет от точки Б к точке А пото­му, что потенциал точки Б выше потенциала точки А, это вытекает из того, что потеря напряжения на плече АВ больше потери напря­жения на плече ВБ (что, в свою очередь, объясняется соответствую­щим подбором сопротивлений R 1 и R 2); к тому же подключены сопротивления к одному и тому же зажиму цепи. Следует иметь в виду, что ток в измерительной диагонали проходит не непре­рывно, а импульсами, скачками. Постепенно конденсатор С заря­жается и напряжение на нем возрастает; когда напряжение на обкладках конденсатора становится равным напряжению зажига­ния газоразрядной лампы МН, лампа зажигается и пропускает через обмотку реле 1P ток. Таким образом, благодаря наличию газоразрядной лампы в цепи реле будет срабатывать более четко и надежно при определенном значении напряжения (равном напря­жению зажигания газоразрядной лампы).

Упрощает управление светом, возможность регулировки настроек с помощью любого гаджета, который всегда рядом с вами.

Когда освещенность уменьшается, электрическое сопротивле­ние фотоэлемента возрастает; благодаря этому ток в плече АВ уменьшается и соответственно уменьшается и падение напряжения. Поскольку падение напряжения в плече БВ остается постоянным, падение напряжения в плече АВ может стать настолько малым, что потенциал в точке А станет большим потенциала в точке Б, и ток переменит свое направление и потечет от А к Б. Это про­изойдет тогда, когда естественное освещение к вечеру уменьшится и станет меньше 10лк. По мере уменьшения освещенности ток в измерительной диагонали будет возрастать, напряжение на кон­денсаторе С увеличивается и при его значении, равном напряже­нию зажигания лампы МН, конденсатор разрядится через лампу и поляризованное реле 1P в обратном направлении; реле перебросит свой контакт на зажим2 (этим схема измерительного моста нару­шается). При этом катушка нейтрального реле 2Р окажется при­соединенной к полному напряжению сети переменного тока 220 В. Реле 2Р сработает и замыканием своего контакта включит освети­тельные лампыЛО. Таким образом с наступлением вечерних суме­рек автоматически включается электрическое освещение.

При наступлении утра повышается освещенность, и фотовыклю­чатель должен отключить электрическое освещение. Проследим, как это происходит. С увеличением освещенности уменьшается электрическое сопротивление фотоэлемента Ф, в связи с чем уве­личивается постоянный ток, проходящий по этому плечу (АГ). По измерительной диагонали А Б будет проходить постоянный (вернее, пульсирующий) ток по следующей цепи: фаза Л 2 - зажим 2 - Б - А - 1ВП - Ф - Г - фаза Л 1 , кроме того, по этой же диагонали будет проходить переменный ток, образующий сле­дующую цепь: фаза Л 2 - зажим 2 - Б - А - В - R 4 - фаза Л 1 .

Пока освещенность мала, разность потенциалов между точками Б и А недостаточна для зажигания лампы МН и, как следствие, для срабатывания поляризованного реле 1P. По мере увеличения освещенности (выше 10 лк) потенциал в точке А, как это уже было объяснено выше, окажется меньше потенциала в точке Б; ток изменит свое направление на обратное, а конденсатор С разрядит­ся на лампу МН и реле 1Р от точки Б к точке А; реле сработает и перебросит свой контакт на зажим 1. При этом катушка реле 2Р окажется отключенной от полного напряжения сети 220 В и срабо­тает на отключение своего контакта; электрическое освещение будет выключено.

Управление освещением с помощью автоматических выключателей давно стало привычным действием в жизни каждого человека. Такое управление простое в установке и использовании.

Нередко возникают ситуации, когда кто-то может забыть выключить освещение на улице или в доме. В результате тратится напрасно электроэнергия и повышается пожарная опасность. Это связано с человеческим фактором, который переменчив и приводит к таким последствиям. Но есть и автоматическое выключение света, которое полностью может контролировать подачу питания при подключении датчика в цепь.

Автоматическое включение света в квартире и доме

В зависимости от места установки, можно выбрать несколько принципов работы этих устройств. Они могут реагировать:

• На хлопок ладонями или просто на шум.
• На передвижение людей или предметов в помещении.
• На степень освещённости .

Все они могут комбинироваться между собой и работать в одной цепи, что позволяет освещение контролировать сразу несколькими способами.

Чтобы контролировать освещение в комнатах, помогут два вида датчиков. Для ванной комнаты чаще всего используют датчики движения для контроля света. К примеру, если кто-то заходит, то устройство включает питание лампы, а при выходе через минуту, когда движения нет, освещение отключается.

Особенности работы датчиков

Регистратор перемещений постоянно сканирует помещение на наличие в нём инфракрасных лучей. Как только они появляются, то происходит мгновенное срабатывание. Во время длительного нахождения человека в комнате, идёт постоянное сканирование пространства датчиком присутствия, который намного чувствительнее датчика движения.

Он способен различить малейшие перемещения, которые всё равно происходят. В этом ему помогает большое количество линз, постоянно собирающих информацию и подающих её на центральный оптический элемент.

Умный выключатель света также может работать от хлопка ладонями. Для этого в нём установлен микрофон с высокой избирательностью, который способен различить характерный звук от остальных. Также есть варианты автоматики, которая анализирует полученный спектр с записанным в нём фрагментом. Такое исполнение позволит управлять светом при помощи определённого слова, звука или других шумов.

Умные выключатели для уличного освещения

Как правило, на улице используют автоматический выключатель света с фотодатчиком, который реагирует на уровень освещения. Он способен с наступлением сумерек включить освещение и когда утром начнёт светать снова, включить его. Он полностью автономный и требует лишь одноразовой установки и настройки.

Иногда нужно автоматизировать освещение в коридоре или лестничной площадке. Для этой цели идеально подойдёт датчик движения, который на время прохода человеком пространства подсветит путь.

Для работы датчик света использует фотоэлемент, который чувствителен к окружающему уровню освещения. Его можно настроить на определённые уровни срабатывания. Это может быть наступление полной темноты или незначительное затемнение. Также этот датчик с успехом используется в комбинации с регистратором движения.

В результате получается, что в ночное время суток если появится движение возле датчика, то зажжётся освещение. В дневное время срабатыванию будет мешать закрытый датчик освещения.

Для правильной установки датчика освещения необходимо установить его в нейтральной зоне, где на него не будет падать свет от лампы. Также желательно чтобы он не был в тени деревьев или других объектов. Так как он должен быть установлен на открытом воздухе, то его степень защиты должна обеспечивать стандарт не ниже IP44.

При управлении сразу несколькими потребителями электричества, нужно проверить суммарную нагрузку, которая проходит через датчик. Если она превышает номинальную мощность, то потребуются специальные контроллеры для приёма сигнала с датчика, которые и будут регулировать освещение.

Выключатели для умного дома служат повышению комфортного пользования освещением, которое автоматически регулируется в зависимости от установленных датчиков. При комбинации нескольких из них в одной цепи, получается гибкая система по управлению освещением.

Стоит заметить, что помимо управления лампочками, такие датчики с успехом могут включать питание вентиляции, кондиционера, отопления или других приборов в зависимости от требования пользователя.

Долго думал - размещать ли этот пост: никаких особых прорывных технологий не использовано, решение типовое… Но начинающим автоматизаторам, наверное, может быть интересно.

Итак, дано - туалет, лампа накаливания в плафоне из ИКЕИ. Тип лампы - by design, замена на КЛЛ или LED не рассматривается. Именно поэтому было решено бороться с забывчивыми гражданами, не выключающими свет, с помощью автоматики…

У дружественных китайцев приобретены PIR-сенсор и реле (самое дешевое, но с граблями, как потом выяснилось).

Хотя компоненты эти многократно «облизаны» и хорошо знакомы, без сюрпризов не обошлось. PIR-сенсор долго не получалось отрегулировать, поскольку подстроечные резисторы оказались не подписаны. Информация в интернете также была разноречива. Методом тыка разобрался, какой отвечает за задержку времени, а какой - за чувствительность (спойлер - резистор, который ближе к джамперу, регулирует время). Джампер тоже с секретом. В одном положении он отсчитывает время, начиная с последнего движения, а в другом - с момента последнего срабатывания на включение.

С помощью паяльника и какой-то матери собрал тестовый стенд, разобрался с настройками и вчерне отрегулировал датчик. Ардуина в целом не понадобилась (хотя под рукой ее держал). Затем стал думать - как организовать питание всего этого (в плафоне места не очень много). В итоге нашел самую маленькую сетевую зарядку с выходом USB, удалил корпус, вывел 4 провода, плату затянул в термоусадку.

Итого имеем датчик и блок питания. Теперь надо реле. От китайцев очень вовремя приехало нечто под гордым названием «Релейный модуль для Arduino». $0.47 за штуку, надо брать:). Подключаю питание, сигнальный вход. Не работает. Проверяю, с датчика все уходит как надо, на реле приходит. Но оно не срабатывает. Срисовал схему с платы (здесь не привожу, там все просто: ключ на транзисторе и электромагнитное реле, им управляемое). Оказывается, там настроено срабатывание НЕ на логическую единицу на входе, а на ЗАМЫКАНИЕ входа на землю. Релейный модуль для ардуино, блин!

Что делать? Начал копаться в коробке с рассыпухой. Нашел некий оптрон, при помощи него и двух резисторов соорудил костыль.

Работает.

Дальше - дело техники. Демонтаж плафона, размещение проводов и блоков, пропайка скруток, термоусадка, все пироги. Самое сложное было пропаять последние соединения, когда плафон уже висел на стене, я стоял на стремянке, а олово с паяльника весело капало на выступающие части тела. Смонтированную систему вы можете видеть на КПДВ.

Теперь о логике работы. После включения света в туалете штатным выключателем, питание приходит на все блоки, реле срабатывает на включение и лампа загорается. Теперь можно зайти в комнату уединения и сделать свои дела. Если делать их долго и не шевелиться - автоматика выключит свет через настроенный промежуток времени. Чтобы свет вновь загорелся - достаточно помахать рукой или другой не менее массивной частью тела (PIR-датчик реагирует на движение излучающих в ИК-диапазоне объектов). При выходе можно выключить свет штатно, либо забыть это сделать (за вас это сделает автоматика через некоторое время). Сейчас таймер выставлен на две минуты, откорректируем по факту поступления фидбэка от пользователей. На кошку датчик не срабатывает (оно ей и не надо).

Схем не привожу, там все просто - питание 5В, сигнал с датчика на оптронную сборку, оттуда - на вход китайского реле, которое управляет лампой.
Спасибо за внимание.

Именно по этим причинам, я использую только профессиональные датчики. Следует особо отметить, что эти датчики есть в свободной продаже, и цены на них соизмеримы с бытовыми датчиками. Профессиональные датчики – надёжны, по определению, и качество их работы никогда не вызывает проблем.

Очевидно, что человек, который не дружит с электричеством, не сможет использовать этот датчик. Но имея даже небольшой опыт работы с паяльником, Вы сможете это сделать. О практической пользе автомата, который включает свет везде, где Вы появляетесь, пояснять особо – нечего, это и так понятно. Но положительные эмоции, которые он вызывает, просто словами не передать – после установки первого автомата, мне целый год хотелось поклониться в знак благодарности, когда при входе в прихожую, вдруг сам зажигался свет. Теперь уже давно, и подсветка столов кухонного гарнитура, свет в туалете, в ванной комнате, коридоре – включается сам. Получаешь этакий а-ля «умный дом», но, правда, без «мозгов» пока.

В рамках данной статьи, мы не будем вдаваться подробно в сам принцип работы датчика – об этом уже много написано. Пусть оно «булькает» там, как то там.… Нам важно другое – сделать так, чтобы датчик включал свет.

Будем потихоньку двигаться в цели, и к концу повествования, станет ясно, что теперь всё ясно.

Начнём с самого датчика, естественно. Как он выглядит, рассказывать не буду – все видели. Важно другое – внутри, мы найдём плату с клеммной колодкой с подписями - +\- 12 V и символами контактов нормально замкнутого реле. Сразу понятны две вещи – понадобится блок питания на 12 Вольт (о нём подробнее позже поговорим, каким он должен быть, зависит от того, что ещё вы будете им питать)…, и то, что сразу использовать штатные контакты реле мы не можем. Ну что же – датчик – он и в Африке – датчик, его работа – команды раздавать. А контакты его реле работают так – когда движения перед датчиком нет, его контакты – замкнуты, и они разрываются лишь на несколько секунд , в сам момент срабатывания датчика (когда он «увидит» движение).

Непосредственно включать и выключать свет, будет другой блок - назовём его – таймер . Принцип его работы станет понятен, если мы посмотрим его схему.

Сама схема таймера настолько проста, что я для неё даже плату никогда не делал, а монтировал все элементы навесным монтажом прямо на выводах реле. Логика работы таймера очень проста.

При отсутствии движения, контакты реле датчика движения – замкнуты. Потенциал анода VD1 равен нулю. Конденсатор С1 – разряжен (через резистор R2), полевой транзистор – закрыт, реле Р1 – выключено. При срабатывании датчика, контакты реле датчика кратковременно размыкаются, при этом, конденсатор С1 быстро заряжается по цепи - +12V_резистор R1_ диод VD1_ - 12V. При этом, транзистор Т1 включает реле Р1. Затем контакты реле датчика вновь замыкаются, и конденсатор С1 начинает медленно (около четырёх минут) разряжаться через резистор R2 (через замкнутые контакты реле датчика, С1 разряжаться не может – этому препятствует запертый диод VD1).

Весь фокус в том, что если в течение этих четырёх минут, датчик заметит хоть малейшее движение, конденсатор С1 вновь зарядится до максимума, и отсчёт четырёхминутного периода времени начнётся заново. Иными словами – свет в помещении не погаснет до тех пор, пока датчик движения «видит», что в помещении есть движение. Свет погаснет лишь через четыре минуты после того, как все покинули это помещение. Время выдержки можно изменить, изменив номиналы С1 или R2, но практика показала, что четыре минуты – вполне достаточно – высидеть четыре минуты без движения, конечно можно, но это надо сильно постараться.

Про сам принцип работы, надеюсь, уже всё понятно. Осталось рассказать про всякие нюансы использования.

Рисунок ниже – схема включения нагрузки на 220 Вольт. Поясню назначение опции «дежурный свет». Практика использования автомата включения света, к примеру, в ванной комнате, показала, что входить в неё, гораздо комфортней, когда в ней полумрак , а не полная темнота. Эту дежурную подсветку и обеспечивает постоянно включенный светодиод HLдс (достаточно лишь одного светодиода). Он потребляет лишь 180 мВт, но значительно повышает комфорт.

Ниже – схема включения светодиодного светильника на 12 Вольт (как сделать светильник – поясню ниже).

Печатная плата таймера может выглядеть, например, так

Но её желательно будет подкорректировать под реле, которое Вы планируете использовать.

Подробности про блок питания на 12 Вольт. Его лучше использовать уже готовый, от какого-нибудь модема, к примеру. Мощность его должна быть, как правило, не велика. Давайте прикинем – сам датчик движения потребляет всего 20 мА, плюс таймер – 50-60 мА, то есть, без светодиодного светильника, достаточно совсем маломощного БП, рассчитанного на потребляемый ток 100-200 мА.

Если питать от блока питания и сам светодиодный светильник, то основной ток будет потреблять сам светодиодный светильник, в этом случае, блока питания на 12 Вольт, с максимальным током 1 Ампер, Вам должно хватить вполне. Такой блок питания легче использовать готовый, чем собирать самому. Но как Вам удобней – решайте сами.

Светодиодный светильник достаточно просто сделать самому, из отрезков светодиодной ленты. Подробно рассказывать, как это сделать я не буду – там всё очевидно на фотографии ниже. Его я использую для освещения разделочного стола в кухонном гарнитуре.

Подавать питание на подобный автомат, удобно в том месте, где ранее был подключен патрон лампочки. Это позволит использовать штатный выключатель. Уходя на работу, Вы, как обычно выключаете свет, и автомат полностью обесточивается.

Сделайте себе такой автомат, и он долгие годы будет обеспечивать комфорт Вам и Вашим близким. Уверяю, Вы ещё долго потом будете задавать себе вопрос – и почему же я не сделал это раньше?

Примечание

Некоторые из профессиональных датчиков, после подачи питания, производят самодиагностику, поэтому, первая команда может появляться с задержкой в 15-20 секунд. Это штатная работа датчика, и не следует воспринимать это, как признак ненормальной работы.

Напомню, так же – необходимо правильно выбрать место расположения самого датчика движения. Он, по возможности, должен всегда «видеть» Вас, где бы в данном помещении Вы ни находились.

И ещё маленький совет – если на кухонном гарнитуре Вы планируете разместить два светодиодных светильника, их желательно сделать в одно время, и из одной и той же светодиодной ленты. Причина проста – все светодиоды немного отличаются по спектру излучения, и если делать светильники в разное время и из разных светодиодных лент, то велик риск того, что оттенок белого света у них будет разный, что сильно бросается в глаза. И светодиодную ленту надо купить с «запасом», чтобы при выходе из строя отдельных светодиодов (что случается раз в год), было чем их заменить. Ленту для светильников, желательно испо льзовать без пластикового покрытия. Это значительно облегчит последующий ремонт светильников.

Ещё, буквально два слова про полевой транзистор VT1 в схеме таймера - мой выбор указанный в перечне, может показаться странным, но причина проста - там можно ставить практически любой с N-каналом, который есть под рукой и который не жалко. Важно лишь, чтобы он имел реально большое сопротивление исток- затвор (без встроенных резисторов и защитных стабилитронов).

Список радиоэлементов

Отдых в доме за городом становится комфортным и приносит удовольствие лишь тогда, когда задачи по содержанию дома и участка сведены к минимуму. Зачастую хозяева вынуждены заниматься поливом посадок, контролировать обеспечение вентиляции и отопления дома, включать освещение участка и т.д. Конечно, такой "отдых" был волне стандартен для наших бабушек и дедушек, но сегодня совсем другие времена и стандарты жизни, которые все чаще исключают превращение пребывания за городом в труд, который отнимает много сил и времени.

Этот столь необходимый функционал сегодня можно вполне делегировать, при этом не нанятым работникам, а современному многофункциональному модульному электрооборудованию, позволяющему выполнить все процессы на загородном участке в автоматическом режиме, т.е. без участия человека. Его установка происходит быстро и легко в уже существующие системы снабжения электроэнергией и, таким образом, отпадает необходимость в проведении сложных ремонтных работ.

Процессов может быть много, но в этой статье мы остановимся на автоматическом включении с наступлением темноты уличного освещения .

Несмотря на то что существует много простых способов включения уличного освещения, трудно поспорить с тем, что гораздо удобнее, когда освещение включается и выключается вообще без участия человека, т.е. в автоматическом режиме .

Современное модульное оборудование позволяет не только программировать на своевременное включение оборудование, но также создавать разные комбинации световых зон (скажем, в одно время будет включаться подсветка нескольких газонов, чуть позже - светильники на оставшихся газонах и около въезда).

Вопрос с включением освещения в автоматическом режиме становится особенно актуальным в осенние и зимние месяцы, когда солнце заходит очень рано и владельцы загородной недвижимости вынуждены возвращаться домой по темноте.

На рынке в настоящее время представлено множество устройств, которые позволяют решить задачу включения освещения в автоматическом режиме . Так, если необходимо с наступлением темноты зажигать уличные светильники, то лучше всего использовать сумеречные реле (фотореле) . Вечером, если уровень освещенности понизится ниже определённого уровня, то реле сработает и произойдет включение освещения.

Светильники, которые устанавливают в целях безопасности около калиток, ворот гаража или входа в дом, можно подключить через датчик движения . Для этих целей чаще всего используется , обнаруживающий присутствие и перемещение человека в зоне его действия. При установке датчиков движения нужно выбрать правильное его месторасположение с учетом его чувствительности.

Для решения важной задачи управления уличным освещением можно остановить свой выбор и на астрономическом реле .

Чтобы организовать освещение у входа в дом или подъезда к участку, можно остановить свой выбор на реле времени с функцией задержкой на отключение . Управляется такое устройство от кнопочного выключателя и отключает через установленное время нагрузку (светильники во дворе или в саду).

Устанавливается время задержки включения нагрузки на лицевой панели реле, а регулироваться может в зависимости от устройства. В некоторых реле времени (таймерах) можно запрограммировать не только временные интервалы включения и отключения наружного освещения, но и распределить их по дням недели.

Очень интересные и полезные эффекты можно получить комбинируя различные типы устройств для управления освещением. Так, например, датчик движения можно подключить вместе с таймером. Благодаря этому, можно сделать так, чтобы по таймеру автоматически включались 2 лампочки по 20 Вт, а при приближении человека срабатывал датчик движения и при этом включались 2 лампочки по 100 Вт.

Огромное количество возможностей для управления наружным освещением можно получить используя оборудование для построения систем домашней автоматизации ( , и т.п.). Современные технологии и помогут вам создать наиболее комфортные и удобные схемы управления наружным освещением, подходящего вам уровня стоимости и сложности.

Все перечисленные в статье приборы - фотореле, таймеры, датчики движения могут быть интегрированы в одну систему, которой можно управлять с помощью пульта дистанционного управления или полностью автоматически. Подробнее о возможностях управления уличным освещением и прожекторами с использованием системы бытовой автоматизации Х10 будет рассказано в следующих статьях.