На практике этот функциональный принцип доказал свою высокую надежность и обеспечивает длительный срок службы устройства. Поэтому вы будете наслаждаться этим техническим устройством долгое время.
Взаимодействие Arduino с датчиком звука и управление устройствами с помощью хлопков
Датчик звука для автоматического включения света представляет собой микросхему, основными компонентами которой являются приемник звука, усилитель, электрическое реле и блок управления. Устройство работает по следующему принципу:
- В помещении, где установлен звуковой детектор, раздается звук (шаги, голос, хлопок).
- Аудиоприемник фиксирует акустическую волну.
- Возникающий сигнал проходит через анализатор.
- Далее посылается команда на замыкание электрореле.
- Электрический ток начинает поступать на лампочку — свет зажигается.
- Одновременно с этим подключается таймер на размыкание цепи (в зависимости от заданных пользователем настроек — от нескольких секунд до десятков минут).
- Пока свет горит, звуковой датчик фактически находится в отключённом состоянии и никак не влияет на работу системы подсветки.
Современные детекторы этого типа обладают достаточно высокой чувствительностью. Детекторы обладают высокой чувствительностью и должны быть соответствующим образом настроены, чтобы избежать ложных срабатываний в конкретной зоне использования.
Для этого на корпусе имеются две кнопки. Один из них устанавливает порог воспринимаемого звука. Другой программирует время работы светильника после его активации. Обычно порогового значения в 50 дБ (эквивалентного рукопожатию) вполне достаточно в помещении.
Поговорим о датчике
Относительно недавно появился датчик, который использует акустический сигнал для включения света в комнате. Это специальное устройство, состоящее из особой конструкции, в которую вставляется лампа. Иногда он имеет форму розетки, но чаще всего — форму пластиковой коробки.
Он реагирует на акустический сигнал, который вызывает включение света. В качестве звукового сигнала можно использовать постукивание рукой.
Читайте также: Как установить электромагнитный замок для межкомнатных или входных дверей.
Примечания: Этот тип активации очень удобен, но только если у вас свободны руки. По этой причине некоторые датчики могут быть запрограммированы на определенный акустический сигнал для включения света.
Это снижает затраты на электроэнергию, поскольку многие из нас ленятся дотянуться до выключателя и просто оставляют свет включенным, когда он не нужен. Передвижение по дому ночью также становится более комфортным и безопасным, поскольку при входе в комнату можно включить угловой свет, чтобы уберечь глаза. Несвоевременное включение света является распространенной причиной травм.
Разновидности
Датчики звуковой активации света доступны для среднего потребителя со следующими модификациями:
- Классические. Это стандартные модели с двумя регуляторами — звукового уровня и времени работы. Реагируют на любой шорох в зависимости от настроенного порога чувствительности.
- Гибридные.
-
Оптико-акустические. В приборах сочетаются два вида детектора — звуковой и световой. Помимо стандартного режима работы — от звука, устройство включается в зависимости от уровня дневного света. Начинает функционировать только при наступлении сумерек или иных условий отсутствия естественного света.
- С дополнительным сенсором движения. Благодаря этому лампочка зажигается не только при обнаружении звуковых волн, но и при попадании в сектор обзора двигающегося объекта – транспортного средства, человека, животного и так далее.
- Усовершенствованные. Это умные модели, способные реагировать на конкретные команды человеческого голоса, определенные фразы и слова. Такие модели полностью исключают ложное срабатывание даже при наличии сильного звукового фонового.
Каждая модификация имеет свои особенности, технические характеристики и нюансы эксплуатации. Это следует учитывать при выборе устройства для конкретного применения.
Фотореле
Эти устройства были одними из первых применены на практике и успешно используются до сих пор. В основном они используются для наружного освещения. Световой барьер настроен на включение и выключение при определенном уровне естественного дневного света. Как только наступают сумерки, реле освещения подает сигнал на включение искусственного освещения и включает уличные фонари. Точно так же они выходят утром на восходе солнца. Схема очень практична и позволяет использовать уличное освещение только в ночное время.
Он также используется для освещения фасадов зданий, витрин, наружной рекламы и внутренних помещений.
Датчики движения
Работа этих устройств основана на принципе стабилизации любого движения в рабочей зоне. Интервал реакции может быть установлен от 2 секунд до получаса. Эти датчики в основном устанавливаются в транзитных зонах:
- холлы и вестибюли;
- коридоры и лестничные пролеты;
- парковки для автомобилей.
Однако его можно использовать и на открытых пространствах, например, во дворах. Сенсорные датчики хороши тем, что они не обнаруживают птиц или животных, только активные движения. Поэтому светильник не включится, если в зону его действия залетит кошка или голубь.
Датчики присутствия
В отличие от детекторов движения, эти устройства имеют более точную настройку и фиксируют каждое движение. Даже если человек за столом читает книгу, устройство не позволяет свету погаснуть. Такие системы управления освещением уже успешно используются:
- в номерах гостиниц и отелей;
- в офисах, рабочих кабинетах;
- в конференц-залах;
- в школьных классах и учебных аудиториях вузов;
- в душевых и санузлах.
Датчики присутствия, как и датчики движения, выпускаются в настенном и потолочном исполнении, а также в исполнении для скрытого и поверхностного монтажа.
Принцип работы
Акустические датчики присутствия в жилых, промышленных и функциональных зданиях работают со звуковыми волнами. Минимальный набор компонентов позволяет за короткое время найти источник их излучения, обнаружить звук и передать его на анализатор, а также проверить соответствие заданным параметрам. Звуковой датчик может работать непрерывно, но в тишине у него нет объекта интереса или материала для анализа, поскольку он сравнивает звуковую волну только с эталоном, где скорость, амплитуда колебаний или амплитуда звука совпадают со скоростью, амплитудой звука эталонного образца.
Таймер, включающий свет, активируется только после того, как будет установлено, что данные соответствуют запрограммированному контрольному образцу.
Полученная спичка передает команду на реле, которое замыкает цепь. Индикатор горит в течение заданного времени — в это время звуковой детектор и анализатор не работают. Когда выясняется, что звуков больше нет, выключатель включается, и снова начинается работа в темноте по поиску и сбору звуков. Чтобы прибор не срабатывал от любых звуков (что вероятно из-за его высокой чувствительности), при подключении он настраивается на вполне определенный уровень децибел — например, на звук хлопка, который составляет около 50 дБ.
Разновидности акустических датчиков
При ближайшем рассмотрении все акустические датчики с присущим им разнообразием можно условно разделить на три основные группы. Однако, глядя на ассортимент специализированных магазинов с такими устройствами, легко впасть в заблуждение, что разновидностей гораздо больше:
- В квартиру небольшой площади, или в функциональное помещение относительно маленького размера, приобретают стандартные датчики. Это приборы, реагирующие только на звук. Самый простой будет включаться от любого звука или шума, но они постепенно выходят из быта, из-за высокого уровня погрешностей, причиняемого беспочвенного беспокойства. Хлопковый срабатывает от эталонного шума, входящего в общее программирование прибора – погрешности в определении объекта и ненужное включение света в этом случае исключаются устройством конструкции. Свет по хлопку может заменяться на любой другой характерный шум достаточной степени интенсивности.
- Оптико-акустические датчики – усовершенствованная система, в которой используется не только пойманный шум, но и общий уровень освещенности. В этих приборах вмонтирован фотоэлемент, блокирующий включение света в дневное время. Это дает возможность экономить электроэнергию. Принцип работы диммерного акустического выключателя тоже позволяет анализировать шум и уровень освещенности окружающего пространства, но вместо полного выключения он приглушает искусственное освещение, если отсутствие шума сигнализирует о том, что яркий свет никому не нужен.
- Менее востребованным стал и третий вид звукового датчика, скомбинированного с датчиком движения. Он реагирует на шум и включает свет при обнаружении перемещений живых существ. на дачном или приусадебном участке, торговых площадях и производствах, применение такого устройства приводит к постоянным включениям света, если по периметру бегают кошки, собаки, полевые грызуны и летают ночные птицы.
Знаете ли вы? Область применения стандартного датчика и других вариантов очень широка, хотя неподготовленному пользователю может показаться, что их основное назначение — энергосбережение. Эксперты могут перечислить десятки отраслей и сфер применения, где используются акустические устройства.
Сфера применения
Полезность аудиоустройства давно признана как в быту, так и в промышленности. Одним из аргументов в пользу акустических датчиков является продление срока службы источников света, которые, в отличие от простых ламп накаливания, не отличаются демократичной стоимостью. Установка простого или самодельного устройства обходится дешевле, чем замена перегоревших лампочек, оплата счетов за электричество и расходы на его чрезмерное потребление.
Можно использовать звуковые датчики:
- в дальних помещениях (комнатах, кладовых, складах, верандах закрытого типа), куда заходят не часто, особенно, в зимнее время;
- в функциональных помещениях лечебных зданий или производства, где выключатель не используется из-за загрязненного состояния рук, или соображений безопасности;
- в переходах (подворотнях, коридорах общественных зданий – офисов, бизнес-центров, государственных учреждений);
- в гаражах, операционных, других помещениях, где установка стандартного выключателя в принципе невозможна.
Включение света с хлопками в жилых комнатах, туалетах, ванных и кухнях не пользуется большим спросом. Гораздо чаще это происходит в прихожей, где свет выключается после того, как кто-то разделся и куда-то ушел. Например, когда человек сидит на унитазе, он может находиться в спокойном состоянии, и тогда устройство автоматически выключит свет, не улавливая звуков движения.
