Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и для включения света или телевизора достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматизации дела обстоят не очень, то с системой освещения все намного лучше. И сегодня в доме или квартире можно с помощью специальных устройств относительно просто создать систему для автоматического освещения.
Наша статья расскажет вам, каким образом можно своими руками организовать в любом помещении дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.
Автоматизация подсветки: преимущества и назначение
Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:
- эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
- возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
- автоматическое включение света в темное время суток;
- экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.
Автоматическая подсветка помещения
Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.
В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:
- через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
- через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;
- через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.
Обратите внимание! Все перечисленные выше способы включения и выключения освещения в темное время суток могут использоваться как в доме, так и на улице. Но те аппараты, которые способны реагировать на звуковой сигнал, стоит устанавливать именно в помещениях, чтобы снизить риск ложного срабатывания.
В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.
Датчики движения – самый распространенный вариант
Чаще всего в доме система автоматического освещения организовывается путем установки датчиков движения. Такие приборы бывают самыми разнообразными:
- инфракрасными. Являются самыми безопасными в плане длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они проводят оценку изменений теплового сигнала и при обнаружении разницы между посланным и принятым сигналом могут включать или выключать свет в комнате;
Инфракрасный датчик движения
- микроволновой и ультразвуковой датчик. Такие изделия чаще используются для автоматизации системы освещения на улице. Это связано с тем, что микроволновое управление светом, особенно при длительном использовании, может негативно сказываться на состоянии здоровья людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически аналогичен. Разница заключается только в типе принимаемого и испускаемого сигнала: микроволны или ультразвук. Схемы организации таких устройств почти идентичны;
Микроволновой датчик движения
Комбинированный датчик
- комбинированный датчик. Такое управление светом, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Устройство комбинированного датчика содержит два типа сенсора, которые анализируют сигналы в контролируемой области.
Обратите внимание! Комбинированные и инфракрасные датчики дают минимальное количество ложных срабатываний.
Для правильной работы прибора нужны схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к прибору, либо нанесены на бок упаковки. Схемы подключения могут иметь разный вид. Все зависит от модели прибора, с помощью которого планируется организовывать управление светом.
Монтаж датчиков движения возможен в любых помещениях дома, включая ванную комнату и туалет. Свет в такой ситуации будет включаться при вхождении человека в комнату, и выключаться при его выходе.
Кроме этого подобные устройства часто комбинируют с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять и другие типы устройств данной системы.
Умный выключатель — хлопаем в ладоши
Умный выключатель
Еще одним довольно оригинальным, но, тем не менее, популярным способом включения света в помещении является установка выключателя, реагирующего на хлопки ладонями.
Такое устройство оснащено микрофоном, для которого характерна высокая избирательность. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме этого, умный выключатель оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать полученный звуковой спектр и вычленять из него необходимый сигнал.
Обратите внимание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любую вариацию звуковых колебаний. Здесь главное грамотно все настроить.
Для установки такого выключателя также используют специальные схемы. Это нужно обязательно учитывать при монтаже аппарата в доме.
Использовать выключатель лучше всего в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной комнаты с туалетом умный выключатель не подойдет.
Фотореле и их роль в системе автоматической подсветки дома
Фотореле
Все устройства, которые применяются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или мере реагировать на степень освещенности. Но есть специальные изделия, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле разных модификаций.
Управление светом здесь происходит при снижении уровня естественного света ниже установленного показателя. Для того чтобы управление было правильным, реле такого плана нужно устанавливать, используя правильные схемы. Реле устанавливается в осветительный прибор. Только после этого управление будет доступно. Поэтому, если неправильно подключить хотя бы один провод, реле не будет функционировать как нужно.
Схема подключения фотореле
Вместе с тем стоит отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого сооружения, фотореле или другие его модификации используются редко. Чаще они входят в систему наружной подсветки, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, которое имеет вид датчика. Он имеет определенную чувствительность к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствую переходу устройства в режим изолятора. А вот в темное время суток, когда световой поток ослабевает, реле преобразуется в проводник. В результате такого преобразования происходит включение света ночью и вечером. Запитка прибора идет от электросети дома.
Заключение
Для того чтобы организовать в доме качественную и эффективную систему автоматического включения света, можно использовать три группы устройств. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть некоторые приборы (микроволновые датчики движения), длительная работа которых вблизи людей недопустима по причине нанесения значительного вредя здоровью. И эта статья поможет вам сделать взвешенный выбор в пользу того или иного вида автоматического прибора для освещения жилых комнат.
Как подобрать и установить датчики объема для автоматического управления светом
Самодельные регулируемые транзисторные блоки питания: сборка, применение на практике
Как известно, ближний свет обязательно должен быть включен при передвижении на автотранспортном средстве не только вечером и ночью, но и в дневное время. В ситуации, когда ходовые огни не работают, сотрудник ГИБДД вправе выписать водителю штраф. Конечно, это незначительная сумма, но головной боли она создает. В связи с этим большинство автолюбителей столкнулось с рядом неудобств из-за того что многие элементарно забывают включать ближний свет, садясь в машину, либо не выключают огни покидая авто, из-за чего утром обнаруживают аккумулятор совершенно разряженным.
Для того чтобы избавиться от подобных проблем многие решают доработать процесс включения и отключения фар. Благодаря простейшим схемам фары могут включаться одновременно с зажиганием или в момент запуска двигателя. При этом с дневное время зажигаться будут фары ближнего света, но не габариты, а ночью все будет работать в привычном режиме. Рассмотрим оба варианта.
Автоматическое включение фар при зажигании
Для того чтобы организовать такую работу осветительных элементов необходимо подключить их к источнику питания зажигания, а как многие знают одни приборы могут быть подключены при любой позиции замка зажигания, другие же начинают функционировать только при уже включенном зажигании. Исходя из этого самое удобное место для подключения фар - это кнопка включения печки (крайний правый блок выключателей).
Для этой схемы понадобятся:
- любое штатное пятиконтактное реле;
- диод;
- провода.
- Вынуть выключатель габаритов (крайний слева блок выключателей).
- Отключить плюсовой провод от колодки клавиш отвечающей за работу ближнего света (обычно это зеленый двойной провод) и подключить его к реле.
- В плюсовой провод, который идет к выключателю печки, необходимо врезать дополнительный провод и тоже подключить его к реле.
- Подвести к реле провод, который питает сами фары.
- Кинуть проводок на минус (на корпус).
Соединения можно пропаять, но для полноценной работы хватит и обычной заизолированной скрутки. В итоге, автоматическое включение ближнего света фар будет работать, как только вы включите зажигание.
Однако такой способ считается не самым экономичным, так как фары начинают работать сразу, что не очень актуально в зимнее время, когда двигатель необходимо прогревать или при ремонте автомобиля.
Чтобы избежать таких неудобств, можно немного усложнить схему, чтобы ближний свет отключался во время стоянки, независимо от работающего или неработающего зажигания.
Автоматическое включение фар после запуска двигателя
Чтобы организовать подобную схему работы, можно пойти в двух направлениях: подключиться к датчику давления масла или к ручнику.
Способ 1: Подключение к датчику давления масла
Для осуществления такого подключения потребуется:
- реле;
- транзистор (2 штуки);
- провода;
- микросхема К561ТП1.
Все детали размещаются в небольшом корпусе от реле, после чего прибор необходимо подключить к датчику давления масла. Когда давление в системе смазки двигателя нормализуется, то есть при включении мотора, датчик будет размыкаться, а питание с него перейдет на конденсатор. В конечном счете, напряжение на реле будет подаваться через включенные в подачу питания фар транзисторы. При отключении двигателя, питание с датчика подается на нужную лампу, расположенную на приборной панели. В это время конденсатор, который входит в блок управления фарами начинает разряжаться и подача питания к реле останавливается.
В этом случае управлять фарами можно также в ручном режиме, если применить параллельное подключение. Для того чтобы задать время отключения и включения фар достаточно подобрать сопротивление на плате. Чем этот параметр будет выше, тем через больший отрезок времени фары включатся и отключатся.
Правда и этот метод нравится далеко не всем, так как такая схема намного сложнее (нужно тянуть провода и произвести 3-4 соединения).
Способ 2: Подключение к ручнику
Это способ намного проще, так как в этом случае достаточно лишь чуть-чуть доработать схему подключения фар при зажигании, о которой мы говорили в самом начале. Для этого достаточно добавить еще одно реле и короткий провод (порядка 25 см) к штатному контакту кнопки ручника.
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
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | MOSFET-транзистор | FDD8447L | 1 | Или 2N7000 | Поиск в LCSC | В блокнот |
| VD1ь VD1 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 |
Таймеры включения и выключения света – электроустройства, которыми возможна организация автоматического управления освещением. Применяются для бытовых и промышленных потребителей. Включение в схему осветительных сетей таймеров позволяет значительно снизить расходы на дорогостоящую электроэнергию, упростить управление наружным освещением, т.к. в данном случае нет необходимости находиться на объекте для включения и выключения света. Существует большое количество моделей таймеров и выключателей, которые применяются для разных сетей освещения.
Фонари с таймером для уличного освещения
Выключатель света с таймером
Выключатель света с таймером
По типу монтажа различают реле автоматического включения света, монтируемые:
- На стену. Устанавливать необходимо на изоляционном основании, следует предусмотреть защитную прокладку кабельно-проводниковой продукции.
- В подрозетник. Необходимо выбирать подрозетники соответствующего размера.
- На ДИН-рейку. Устанавливаются на все боксы, предназначенные для модульного электрооборудования. При этом есть возможность управления светом с нескольких мест.
Таймер освещения типа ТО-2
Внешний вид таймера ТО-2
Таймер включения света серии ТО-2 разработан для постоянного автоматического включения системы освещения (отключая в ночные часы) по автономической таблице движения Солнца. Также используется в качестве реле времени, которое включает осветительные сети в выбранный промежуток времени. Максимальная осветительная нагрузка на 1 прибор – не более 1 кВт.
Применение
- Охранное освещение территорий объектов, дежурное освещение нежилых зданий. В этом режиме таймер включает светильники после захода солнца, выключает при восходе.
- Освещение участков домиков садовых товариществ, придомовых территорий. Идентичный первому режим. Также есть возможность отключения осветительной нагрузки в заданный интервал времени.
- Освещение рекламных щитов. Режим работы – только в обозначенный временной промежуток.
Принцип работы
- Контроллер сравнивает показания встроенных часов астрономической таблицей и передает сигналы на два реле.
- Реле №1 включает таймер для света только по показаниям строенных часов.
- Реле №2 работает аналогично, также есть дополнительная функция отключать нагрузку на определенный промежуток времени (задается настройками).
Настойка прибора
Заключается в выставлении даты и времени для корректной работы сумеречного реле. Управление настройками осуществляется кнопками, расположенными на передней панели прибора.
Преимущества
- Наличие шестиразрядного индикатора;
- Возможность установки на DIN-рейку;
- Снижение финансовых затрат на электроэнергию;
- Стойкость оборудования к температурным перепадам;
- Возможность работы в сетях 50…300 В;
- Быстрое перепрограммирование;
- Сохранение заданных настроек при отключении внешнего питания;
- Электронный дисплей, на котором отображаются параметры устройства.
Важно! Для подключения большой нагрузки схему необходимо дополнять контакторами и дополнительными реле.
Подготовительные работы перед включением устройства
- Выбрать электрическую схему подключения (при больших значениях нагрузки применить контакторы);
- Установить прибор и выключатель в щит управления освещением;
- Присоединить кабелями или проводами прибор к питающей сети и светильникам через реле;
- Подать напряжение на устройство.
Модели серии ТО-2 запрограммированы на возможность сдвига время срабатывания реле (до 127 минут в оба направления).
Техосмотр и плановую диагностику прибора рекомендовано проводить минимум один раз в шесть месяцев. Проверке подлежат клеммники и крепление таймера, места соединений элементов электрической схемы.
Режимы
- Индикации. Нормальный рабочий режим, на дисплее в текущем времени отображаются все параметры работы таймера.
- Настройки. Установка текущей даты и времени.
- Проверки. Тестовый режим проверки работоспособности устройства.
- Уставки. Корректировка установленных ранее рабочих значений прибора.
Важно! Калибровку и ремонты таймеров необходимо выполнять в специализированных сервисных центрах или на заводах-изготовителях.
Таймер освещения типа ТО-47
Модели серии ТО-47 разработаны для автоматического включения и отключения осветительных сетей с галогенными лампами и лампами накаливания на лестничных площадках, и др. помещений. Прибор включает освещение на промежуток от 1 до 7 минут. Максимальная нагрузка на прибор составляет 3,5 кВ.
Варианты подключений прибора
Таймер выключения света может работать в трех-проводных и четырех-проводных электрических сетях(изделия специально оборудованы переключателем на количество проводов).
- При выборе схемы №1 (трех-проводные сети) цепь собирается без возможности подключения дополнительной осветительной нагрузки после выключателя;
- Схема №2 выполняется четырех-проводной с возможностью подключения дополнительных светильников (ламп) через выключатель.
Порядок подключения
- Крепление модульного таймера ТО-47 выполнить на ДИН-рейку с помощью специальной защелки (для модульных аппаратов);
- Подсоединить внешние кнопки согласно электрическим схемам.
Ручное управление
Управление ТО-47 осуществляется ручкой-переключателем, которая находится на передней панели устройства.
При переведении в положение со значком «Лампа» происходит замыкание контактов и и начинает включаться подсветка (до принудительного перемещения рычага в исходное положение).
При однократном переведении рычага в положение «двойная окружность» включается таймер с заданной уставкой отключения по времени.
В случае управления таймером внешней кнопкой рычаг необходимо перевести в положение «двойная окружность».
Для увеличения режима работы в положении «Включено» предусмотрен переключатель. При включении переключателя таймера происходит постоянное замыкание контактов, размыкание контактов происходит при переводе в положение «Выключено».
Фотореле на таймере 555
Таймер отключения 555 является универсальным, одним из самых распространенных устройств для генерации одиночных и повторяющихся сигналов (импульсов), стабильно привязанных к временным промежуткам. На основе таймера 555 и фототранзистора возможно изготовление фотореле, которое работает от сети 12В.
Применение
Фотореле на базе таймера 555 используют для автоматизации сетей освещения: наружных, внутридомовых и т.д.
Общий вид таймера 555
