В условиях современности производят множество приборов, которые делают нашу жизнь комфортнее и легче.Среди них можно выделить хлопковый выключатель, который довольно популярен среди потребителей, благодаря удобству использования и доступной цене. Этот прибор относится к классу акустических датчиков, которые настроены на срабатывание при любом громком звуке, в том числе при хлопке в ладоши.

Сам акустический выключатель неудобно использовать в быту как выключатель света или электроприборов потому, что он будет работать при любом маломальском громком ударе, шорохе (кашель, звучание защелкивания дверей, звонок телефона). Его использование будет только раздражать. Такого рода коммутаторы подходят только как наглядное пособие для уроков физики, показывающее зависимость включения электрического питания от звука.

Хлопковый выключатель разработан специально для реагирования только на хлопки руками, при этом полностью исключаются ненужные срабатывания на любые другие громкие звуки. Он применяется для оперативного дистанционного включения и выключения освещения или других бытовых электроприборов простыми движениями.

Его целесообразно устанавливать в тихих помещениях, как спальня, подвал, кладовая, гардеробная. Не рекомендуется его установка в шумных офисах, мастерских, производственных помещениях.

К сведению. Особенно оценят такую инновацию дети, которым порой тяжело дотянуться до стандартного выключателя, и люди с ограниченными физическими возможностями.

Принцип работы

Принцип действия акустического выключателя модно разобрать на основе представленного ниже варианта схемы. Питание здесь происходит от источника постоянного тока 12 В. Звук попадает на микрофон, Q1 – усилитель этого аудиосигнала. Переменный резистор 5к выступает в роли регулятора чувствительности. Затем звуковой сигнал от микрофона усиливается полевым транзистором Q1 и приводит к включению SCR, а потом и лампы освещения.

Типы звуковых выключателей света

Звуковой выключатель – это небольшого размера чувствительный микрофон, настроенный на включение или выключение света при распознавании звуковых вибраций. Сейчас существуют такие типы этих устройств:

• Датчик прямого выключения. Разработчики установили точный сигнал, по которому этот выключатель включает освещение и совершает обратное действие при следующем звуке. Такой прибор в основном прикрепляется параллельно с выключателем. А когда простой выключатель будет применяться, датчик не будет срабатывать;
• Датчик в сочетании с таймером либо с датчиком освещённости. Благодаря этому устройству, свет загорается на определенный временной промежуток, а при высокой степени освещённости он вообще не работает. Представленные недорогие акустические выключатели света сейчас очень востребованы на лифтовых площадках и в подъездах многоквартирных жилых зданий;
• Датчик, оснащенный интеллектуальным управлением. Его можно считать мини-компьютером, легко настраиваемым под желания пользователя. Благодаря такому оснащению, возможно легкое управление сразу же несколькими звуковыми устройствами;
• Выключатель по хлопку для слаботочных систем (к примеру, сигнализация и видеонаблюдения). Здесь даже может не происходить включение света, а датчик, настроенный на изменения звука в здании, в установленном режиме способен начать видеозапись наблюдений с регистратора или передавать полученные изображения владельцу.

Преимуществом перечисленных типов устройств являются дополнительные функции наряду с управлением освещением. С этим датчиком не только удобно включаем свет, но и экономим электроэнергию.

Недостатки у таких выключателей тоже есть:

• звуковая избирательность (не всегда возможно издать именно тот звук, который необходим для начала работы);
• зона чувствительности (в большом по площади помещении придется хлопать громче или подходить ближе к датчику).

Технические характеристики

Обратите внимание! Выключатель света по хлопку имеет очень компактные габаритные размеры, соизмеримые с размерами коробка для спичек.

К основным техническим характеристикам относятся:

• сетевое напряжение – 220 В;
• мощность нагрузки – до 300 Вт;
• допустимая температура – от — 20°С до +40°С;
• звуковые колебания – от 30 до 150 дБ;
• класс защиты корпуса – IP-30.

Важно! Сейчас большинство выпускаемых выключателей управления освещением совместимо не только с лампами накаливания, но и с галогенновыми, люминесцентными, свето диодными лампами.

Виды устройств хлопкового выключателя

Тип «вилка-розетка»

Быстрое решение задачи надежного включения и выключения по хлопку бытовых электроприборов может предоставить выключатель в корпусе типа «вилка-розетка» или электрический удлинитель со встроенным таким устройством.

Устройство в корпусе

Это универсальный тип, который применим везде в жилых помещениях.

Без корпуса

Такой вид устройства удобен в случае встраивания в корпус другого электроприбора. К примеру, часто их покупают для управления напольным вентилятором или люстрой. Благодаря компактности, хлопковый выключатель без корпуса с легкостью помещается в пластиковом корпусе бытовых приборов.

Безопасность выключателя

Как утверждают производители, такие включатели абсолютно безопасны, так как:

• не излучают радиопомех;
• не нагреваются;
• не слышен звук выключателя света;
• защищают электрическую сеть внутри помещений от коротких замыканий (имеют плавкий предохранитель в корпусе);
• имеют надежные винтовые зажимные клеммы.

Подключение прибора

Хлопковый выключатель легко подключить даже неопытному электрику, для этого необходимо его подсоединить к разрыву кабеля сети. Если взять для примера люстру, то необходимо провода на потолке подключить к винтовым клеммам с обозначением 220 В, а у самой люстры два провода – соединить с винтовыми клеммами «Выход».

Важно! Весь процесс подключения переключателя обязательно проходит без подачи напряжения от сети.

Питание устройства будет осуществляться через уже имеющийся одноклавишный выключатель света на стене. Сам акустический выключатель выключается тоже посредством механического отключения одноклавишного элемента управления.

Потом следует установить желаемый уровень чувствительности звука, используя регулятор.

Самостоятельное изготовление устройства

Изготовить выключатель своими руками возможно, но для этого пригодятся хорошие знания светотехники и навыки в сфере радиоэлектроники. Рассмотрим наиболее простую схему акустического выключателя для управления.

При сборке обязательно соблюдение номинальных значений деталей, даже незначительные несоответствия нарушат нормальную работу выключателя.

Используются следующие детали:

• микрофон;
• биполярные транзисторы КТ315 – 2 шт., на которых собран микрофонный усилитель (могут подойти и другие модели КТ368, SS9018);
• мощный биполярный транзистор КТ818 или КТ818Б – для управления нагрузкой (при большей мощности применяйте реле 3,5-15 В).

По схеме получаем, что при звуке хлопка в ладоши поступает импульс от микрофона, начинает работу генератор на составном транзисторе (КТ315 + КТ315) с положительной связью с конденсатором. После этого сигнал набирает силу и переходит на транзистор КТ818, проводится электрический ток, питающий подключенную нагрузку. При отрицательном значении импульса ключ КТ818 удерживается. При повторном хлопке процесс обрывается, и на реле больше не поступает ток.

Таким образом, получился хлопковый выключатель с чувствительностью полученного устройства от 2 до 5 метров.

Видео

В этом проекте мы создадим акустический выключатель, работающий по хлопку. Таким образом, вы можете включить\выключить любой домашний прибор, просто хлопнув в ладоши.

Я специально спроектировал свою схему так, чтобы улучшить её точность и отфильтровывать посторонние звуки. На видео вы можете посмотреть работу готовой схемы акустического выключателя.

Шаг 1: Объяснение схемы

Обработка сигнала, осуществляемая в схеме, объясняется на картинке.

Поступающий сигнал проходит 4 стадии обработки:

1. На первом этапе поступающий сигнал усиливается.
2. На втором этапе компаратор накладывает на усиленный сигнал пороговое значение и сравнивает их, удостоверяясь, хлопок это или нет.
3. На третьем этапе импульс с компаратора конвертируется в долгий импульс, это полезно для уменьшения шумов при хлопке.
4. На четвёртом этапе наш сигнал сначала включает светодиод, а на следующий раз выключает его. Это происходит посредством десятичного счётчика и его сбросом на Q2. Q0 остаётся пустым, к Q1 подключается светодиод\реле.

Q0, Q1, Q2 — это выходы десятичного счётчика, посмотрите спецификацию к 4017. На первый счет, поданный на 4017, выход приходится на Q0, на следующий счет выход переходит на Q1 и так далее.

• POT1 = используется для подачи напряжения на микрофон
• POT2 = используется для начального смещения транзистора
• POT3 = используется для задания опорного напряжения на компаратор

Шаг 2: Создание схемы своими руками

Вещи, которые вам понадобятся для создания выключателя света по хлопку:

• Потенциометры — 100K, 20k * 2шт
• Светодиоды * 3шт
• BC547 * 2шт
• Реле 12v
• Резисторы 160k, 470 * 3шт, 1k, 22k
• Конденсаторный микрофон
• LM358
• NE555
• CD4017
• Выключатель
• 12v адаптер/батарея
• Макетная плата
• Основа интегральной микросхемы (IC base) — 2×8 пин, 1×16 пин
• Конденсатор 100nF (104)
• Конденсатор 10uF (любое напряжение)

Шаг 3: Калибровка потенциометров

Чтобы откалибровать звуковой выключатель, нужно сначала использовать светодиод с наименьшим напряжением, которое вы найдёте в месте LED1. Так делается потому, что низковольтажные светодиоды светятся при низком напряжении, и вы легко заметите свечение, когда произведёте хлопок рядом с микрофоном (я не помню точно, но, кажется, мой синий светодиод работал при напряжении менее 1 Вольта — попробуйте использовать маленькие диоды).

Вторая вещь, которую вам нужно держать в голове — нужно настроить POT2 таким образом, чтобы изначально LED1 (низковольтный светодиод) не горел. Эта калибровка должна быть точной и осуществить её не очень сложно. Суть состоит в том, чтобы изначально подать ток напряжением около 0.7V на первый транзистор, и мы можем сделать это, регулируя POT2. POT1 легко откалибровать. Сначала настройте POT2 так, чтобы LED1 не горел, затем сделайте хлопок недалеко от микрофона и LED1 загорится. Теперь поменяйте значение POT1, настройте POT2 опять таким образом, чтобы LED1 не горел, сделайте хлопок, и вы увидите, что LED1 снова загорелся. Вы увидите разницу в свечении LED1. Нужно настроить POT1 и POT2 таким образом, чтобы свечение появлялось при самых громких и тихих звуках. (POT1 должен быть более 5ком). Как только вы закончили со свечением LED1, переходите к LED2 и POT3. POT3 отвечает за опорное напряжение, сравниваемое с напряжением после усиления с транзистора (LED1). Здесь можно настроить чувствительность устройства, т.е. на каком уровне звука должен срабатывать выключатель. Выход можно увидеть на LED2 — вы разберётесь во всём сами после пары самостоятельных регулировок. Единственное, что я хочу заметить — не стоит калибровать все потенциометры в одно и то же время, т.е. вам нужно изменить значение на одном участке схемы хлопкового выключателя, увидеть разницу, и только затем переходить к другому участку схемы.

Выполнена очередная разработка электроники, после которой сразу началось серийное производство и продажа нового типа хлопковых выключателей.​​ Хлопковый выключатель «CLAPS» реагирует только на хлопки руками, полностью исключает ложные срабатывания на посторонние звуки, он был специально разработан для надежного дистанционного включения и выключения света и любых других электроприборов обыкновенными хлопками в ладоши. Интересной особенностью данной серии выключателей является возможность размещения в одной комнате до 4-х таких выключателей, реагирующих на разное количество сделанных руками хлопков. Например, первый выключатель реагирует на три хлопка, второй – на четыре хлопка, третий – на пять хлопков, а четвертый – на шесть хлопков в ладоши. Нужное количество хлопков (для обращения к конкретному выключателю) обязательно выполняется подряд. Требуемое количество хлопков для срабатывания выключателя выбирается простой перестановкой перемычки на электронной плате выключателя.

Таким образом, хлопками можно включать и выключать не только одну лишь люстру в комнате, но и такие часто используемые бытовые приборы, как вентилятор или увлажнитель, торшер или настольную лампу, музыкальный центр или какую-либо другую аппаратуру. К примеру, тремя хлопками в ладоши вы зажигаете люстру, а сделав четыре хлопка – включаете вентилятор. При этом выключатель, настроенный реагировать на три хлопка, никак не отреагирует на серию из четырех хлопков. Можно даже открывать и закрывать по хлопкам шторы на окне, - это очень завораживает гостей и приносит в вашу жизнь ощущение некого волшебства, - только понадобится соответствующий электропривод, но в наше время это не проблема.

Зачем вам система «умный дом»? Чтобы постоянно ломать голову над тем, как включить свет, чтобы искать потерявшийся пульт или проводить утомительные настройки системы? С выключателем «CLAPS» просто хлопните в ладоши для включения или выключения света! Купить хлопковый выключатель «CLAPS», управляемый хлопками в ладоши, можно прямо сейчас в нашем интернет-магазине . В настоящее время имеются в продаже разные типы хлопковых выключателей серии «CLAPS», отличающиеся лишь корпусами (или отсутствием корпуса), электронная схема у них одинаковая.

В повседневной жизни нередко возникают ситуации, когда даже простое действие - включение света в комнате может быть проблемой. Это часто связано с детьми, инвалидами или лежачими больными, для которых достижение выключателя связано с большими затруднениями или невозможно. В таких случаях акустический прибор становится незаменимым. Он работает по хлопковому принципу.

Применение акустических (хлопковых) выключателей

Такие устройства набирают популярность ввиду удобства применения и практической полезности. Достаточно обратить внимание на замызганные пятна вокруг традиционного выключателя, появляющиеся на стене уже скоро после ремонта. Бесконтактный прибор избавляет от этого неприятного эффекта.

Полезен он и для младшего поколения, если приборы управления освещением установлены на традиционном для России месте, а не внизу, как это принято в Европе. Просто хлопком в ладоши ребёнок легко включит и выключит свет в комнате.

Таким же образом акустический выключатель будет полезен для инвалидов - колясочников и лежачих больных. Кроме того, он может стать для них сигнальной системой, чтобы при необходимости просить о помощи. Небольшая переделка схемы позволит подавать не только световой, но и звуковой сигнал.

Популярное наименование устройства «хлопковый», скорее всего, является случайным, ведь прибор может срабатывать и на другие резкие звуки, включая свист, стук и прочие сигналы.

Можно полагать, что приборы такого класса станут непременными принадлежностями системы управления жилищем под названием «умный дом».

Принцип работы

Выключатели света по хлопку представляют собой одну из разновидностей устройств для дистанционного управления освещением. В этом случае сигналом для изменения статуса освещения является резкий звук в виде хлопка в ладоши. Разумеется, что непременным элементом такой схемы управления является микрофон. При изготовлении устройства самостоятельно вовсе не обязательно бежать в магазин за такой важной деталью. Можно использовать устройства со старых телефонов, магнитофонов, наушников и прочих приборов, связанных с применением чувствительных к звуковым колебаниям элементов.

Алгоритмом работы предусмотрено включение света при хлопке и выключение по следующему такому же сигналу.

Технические характеристики

В качестве примера рассмотрим данные стандартного прибора

• питание прибора осуществляется от стандартной сети напряжением 220 вольт;
• допустимая суммарная мощность подключаемых приборов составляет 300 ватт;
• диапазон регулировки звукового сигнала в пределах 30–150 децибел;
• рабочие температуры в пределах от 20 градусов мороза до 40 градусов тепла;
• защита корпуса класса IP-30.

В сети нагрузки могут быть использованы различные светильники:

1. Серийные лампы накаливания или галогенные.
2. Люминесцентные или энергосберегающие лампы.
3. Светильники и лампы светодиодные.

Такие характеристики позволяют использовать прибор в рамках требований федерального закона №261, касающийся рационального использования электроэнергии.

Размеры устройства сравнимы с размерами коробка для спичек, что позволяет удобно разместить его в непосредственной близости от светильника. Закрепить к любой поверхности можно используя двухсторонний скотч или установить на самонарезающие винты.

Компоненты устройства

Можно предложить несколько схем устройства прибора.

Комплектация по варианту 1

Это самая несложная схема. Она отличается применением микрофона при кратном усилении звукового сигнала. Для неё потребуется несколько транзисторов KT 315 и один мощный KT 818. С микрофона сигнал передаётся на KT 315, многократно усиливается и проходит в KT 818, контролирующий реле замыкания и размыкания контактов нагрузки, будь то лампочка или любой другой потребитель. Чувствительность устройства позволяет его срабатывание на включение/выключение на расстояние 4–5 метров, что вполне применимо для использования в бытового применения.

Оптимальным является выбор электретного микрофона, один из выводов которого соединяется с корпусом. Потребление электроэнергии невелико, напряжение составляет 4–16 вольт.

Устройство по варианту 2

Схема прибора в этом случае посложнее, но она и надёжнее предыдущей. Для её реализации понадобятся:

• резистор;
• конденсатор;
• стабилитрон;
• управляемые тиристоры.

Транзисторный триггер нужно подключить на делитель напряжения и резистор. Триггер получает питание через диод и резистор. Конденсатор и стабилитрон предназначены для выравнивания напряжения.

Устойчивая работа триггера возможна при включении одного из двух управляемых тиристоров. Реагируя на звук от микрофона, делитель напряжения переводит их в другое состояние.

Нагрузка на выключатель не превышает 100 ватт. При необходимости увеличения этой характеристики нужно применить диоды более высокой мощности. Транзисторы устанавливаются с использованием радиаторов.

Подключение и монтаж

Устройство монтируется на одноклавишном или двухклавишном выключателе таким образом, чтобы он получал питание от сети напряжением 220 вольт. Это можно сделать следующим образом:

• Типовая схема подключения лампочки выглядит так: питание на выключатель производится от щитка через распределительную коробку. Нейтральный провод подаётся к источнику света и параллельно подсоединяется к выключателю;
• Нужно разорвать цепь питания к клавишному выключателю и в разрыв установить акустический прибор. Контроллер устанавливается в корпус светильника;
• Чаще выключатель снабжён двумя парами проводов белого и чёрного цвета. Электропитание подаётся по белым, нагрузки подключаются чёрными. Соединение лучше произвести клеммами или просто обмоткой. Пайка в таких схемах не применяется.

Принцип действия и порядок работы автоматического плавного выключателя освещения

Устройство разработано с целью повышения срока службы осветительных приборов. Подача максимального напряжения в залповом режиме часто является причиной их перегорания. Как и в случае с хлопковым выключателем, сигналом для включения лампочки является звуковой сигнал.

Он подаётся к микрофону, конвертирующему акустический сигнал в электрический импульс. Сигнал усиливается в операционном усилителе и поступает на конденсатор для его зарядки. Когда заряд достигает больших значений, чем на ёмкости, происходит срабатывание компаратора и на выходе вместо нулевого значения появляется сигнал. В результате происходит запуск транзисторного генератора, направляющего импульсы, и происходит открытие симметричного триодного тиристора, подающего напряжение на лампочку.

Через какое-то время величина напряжения на конденсаторе снижается, что приводит к снижению частоты импульсов на симметричном триодном тиристоре в результате роста фазовой задержки. При этом светильник медленно гаснет. Подбором номиналов можно добиться времени гашения источника света до трёх минут.

Заслуживают внимания и специальные приборы, предназначаемые для общественных мест периодического использования. Это такие места, как подъезды, лифтовые площадки, подвалы и другие подобные места.

В светлое время суток оптический датчик отключает прибор от срабатывания. С наступлением темноты, включается работа прибора в дежурном режиме. При возникновении звукового воздействия срабатывает акустический датчик, включая свет в помещении. Встроенное реле времени отключает свет через 40–50 секунд горения. Если в течение этого периода звуковой сигнал повторяется, отсчёт времени начинается сначала от времени его получения.

Такая система управления освещением экономит до 50% электричества, затрачиваемого на освещение общественных проходных помещений.

Порядок испытаний хлопковых выключателей

После установки и подключения прибора его нужно проверить в реальных условиях эксплуатации. Проверка заключается в имитации бытовых шумов и реакции на них установленной системы. Обычными для дома шумами можно считать следующие:

• шум бытового пылесоса;
• работа электродрели;
• стук тарелок;
• звук от работы с молотком;
• телефонные звонки и пр.

Поочерёдно создавая такие шумовые эффекты проверяем, на какие из них может срабатывать устройство. Нежелательные реакции прибора можно попробовать устранить регулировкой чувствительности микрофона. Эта возможность реализуется во всех моделях устройств.

Изготовление такого выключателя подробно показано на видео

Для изготовления своими руками акустического выключателя, несомненно, нужны твёрдые знания в области радиоэлектроники и электротехники, а вот установка стандартного устройства вполне по силам исполнителю с минимальными навыками электромонтажа. Успехов вам!

Управлять освещением можно не только при помощи классических выключателей, но и используя специальные модули, которые позволяют дистанционно включать или выключать свет. Хлопковый выключатель света относится именно к таким устройствам, его можно купить в любом электрическом магазине и установить своими руками.

Принцип работы

Этот акустический выключатель работает на специальном микроконтроллере, который позволяет отключать свет по хлопку в ладоши. Конечно, такой управляющий прибор можно использовать не только для контроля лампы, но и многих других электрических устройств: вентиляторов, кондиционеров, трансформаторов.

Простейший звуковой выключатель состоит из электронного микрофона, в котором установлен предусилитель. Благодаря этой детали, любой звук, который поступает в устройство, в несколько раз усиливается, за счет чего чувствительным элементом воспринимаются даже самые незначительные хлопки. Работа самого усилителя дополнительно контролируется при помощи транзисторов VT1 и VT2. Схема регулируется двумя резисторами R2, для выравнивания сигнала установлены выпрямляющие диоды VD1 и VD2.

Когда звучит хлопок, сигнал проходит через микрофон и усиливается, после он преобразовывается в электрический импульс. Этот импульс выравнивается за счет выпрямляющих диодов. Звук, по которому загорается свет, контролируется резистором, т. е., если звучание хлопка не превышает предустановленный показатель, то лампочка или другой прибор, подключенный к выключателю, не включится. После выравнивания сигнала на конденсаторе (на схеме обозначен С8) увеличивается напряжение, далее открывается транзисторный ключ VT3.

Отключение и включение света производится за счет поочередной разрядки и зарядки конденсаторов. После полного цикла работы по повторному хлопку резистор и конденсатор С10 разрядится в течение 4 секунд, прибор перейдет в выключенное состояние.

Установка устройства

Собрать простой акустический выключатель по хлопку можно своими руками, он состоит из следующих деталей:

1. Резисторы;
2. Конденсатор С12;
3. Диодный мост (скажем, VD7-VD10);
4. Транзисторы.

Обратите внимание, что конденсаторы должны быть не мене, чем на 40 Вольт. Но не всем нравится самостоятельно складывать электронные приборы, поэтому будет проще купить хлопковый звуковой выключатель в магазине. Там можно подобрать модель под любые потребности и возможности.

Установка хлопкового регулятора производится по классической схеме, в которой он используется вместе обычного одноклавишного или двухклавишного. У каждого отдельного устройства индивидуальная схема подключения, но принципиально они все очень похожи. Если вкратце, то нужно в сети подключить одноклавишную модель так, чтобы он питал хлопковый. Как это сделать:

1. Стандартная схема работы выключателя и лампы имеет следующий вид: от щитка через распределительную коробку подводится питание к стандартному выключателю. Нейтраль от щитка ведется к лампе (или нескольким лампам). Лампы параллельно подключаются к отключающему устройству;
2. Вам нужно разорвать цепь питания, которая идет на клавишный выключатель и установить её на акустический. Сделать это очень просто. Главным достоинством работы такого прибора является его малая размерность. Штробить стену не потребуется, т. к. преимущественно такой контроллер устанавливается на корпус светильника;
3. Стандартно у выключателя две пары проводов: белые и черные. Белые отводятся на питание, черные на нагрузку. К примеру, белые соединяются с фазовым и нейтральным кабелями от щитка, а черные – от ламп;
4. Соединять отдельные шнуры можно специальными клеммами или простой обмоткой. Паять места креплений не рекомендуется;
5. После этого нужно включить обычный клавишный выключатель и проверить работу системы. Если понадобится полностью убрать его из системы, то переустановите провода питания так, чтобы они подводились к хлопковой модели напрямую.

Очень удобно то, что можно подключить один выключатель для нескольких ламп, он будет контролировать отдельные группы приборов. После установки обязательно установите регулятор громкости на нужный уровень, иначе свет будет загораться по малейшему хлопку или напротив, не включиться даже от сильного стука. Чаще всего регулятор представляет собой небольшой поворотный рычаг, который нужно докрутить до необходимого уровня.

Видео: особенности устройства хлопковых выключателей

Обзор цен

Купить хлопковый выключатель можно в любом городе, цена устройства зависит от марки и его характеристики. Хорошие отзывы про Экосвет, PIC (плата 12F683), Claps и Qusun. Рассмотрим стоимость модели Экосвет- Х-200-Л.