Помоги проекту - поделись книгой:
Конечно, не из-за светодиода, а просто устройство требует постоянной солнечной энергии для подзарядки, которую в темном углу или помещении будет неоткуда взять, да и аккумуляторы имеют не бесконечный цикл заряд– разряд.
К прочим замеченным недостаткам устройства и путях их локализации – подойдем далее.
3.3.2. О деталях
Устройство комплектуется Ni-Cd аккумуляторами типа АА с номинальным напряжением 1,2 В и емкостью 700 мА/ч.
Транзисторы VT1—VT3 можно заменить на отечественные приборы типа КТ312, КТ343 с любым буквенным индексом и аналогичные.
3.3.3. Рекомендации по улучшению
Для улучшения работы устройства, включающего длительную бесперебойную работу в течении нескольких месяцев подряд (а не нескольких суток, как до доработки) необходимо сделать ряд простых изменений в схеме.
Параллельно диоду VD1 установить еще два аналогичных диода увеличения тока заряда аккумуляторов. Главное, чтобы все три диоды были аналогичными.
Аккумуляторы заменить на Ni-Mh (это продлит срок их полезной эксплуатации) в таком же корпусе АА, но с емкостью от 2200 мА/ч.
Резистор R4 из схемы удалить. При этом фотореле будет срабатывать раньше, уже при минимальной освещенности и включать светодиод позже (в сумерки), что способствует более длительному заряду аккумуляторов, тем более с большей емкостью, чем штатные.
Днем эксплуатировать (как уже было отмечено выше) фонарь лучше в максимально освещенных местах (например, на окне), а к ночи, в преддверии романтического ужина можно переносить его уже вглубь комнаты, что придаст атмосфере человеческого общения романтичность и оригинальность.
3.3.4. Спектр практического применения
Спектр применения в быту и на природе солнечных элементов и миниатюрных солнечных батарей на их основе весьма разнообразен.
К примеру, 2–3 пластины солнечных батарей, встроенные в плечевой ремень цифрового фотоаппарата или камеры, не позволят полностью зарядить АКБ устройства, но их вполне хватит на то, чтобы подпитать аккумулятор и не позволить путешественнику остаться без возможности фотографировать на природе, вдали от цивилизации, где подзарядить миниатюрный АКБ попросту нечем, кроме естественных солнечных лучей.
Для этого ремень крепится к камере обычным способом. От него отводится небольшой провод, который подсоединяется к фотоаппарату через разъем для внешнего питания DC-out.
Такой ремень можно использовать для подзарядки аккумулятора в течение 10–12 часов при условии солнечной активности.
3.4. Блок питания «из ничего»
Каждое электронное устройство оснащено источником вторичного электропитания. Специфика исполнения источника и его технические параметры определяются общесистемными требованиями к устройству в целом и условиями его эксплуатации. В общем случае источники вторичного электропитания – это преобразователи первичной энергии в энергию, пригодную для работы устройства, наделенного определенными пользовательскими функциями. Дополнительной, часто необходимой функцией источника электропитания может быть обеспечение гальванической развязки между источником первичного напряжения и нагрузочными цепями.
Тип приборов под общим названием «источники питания» объединяет множество устройств.
К их числу относятся как простые, на первый взгляд, электрохимические элементы с заданными характеристиками для переносных приборов, так и достаточно сложные, стационарные преобразователи энергии.
Последние выполнены на основе узлов, способных осуществлять различные виды подстроек и регулировок для защиты от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов. Временная стабильность параметров источника питания зачастую является определяющим фактором работоспособности прибора в целом. Поэтому при проверке технических характеристик того или иного устройства источнику питания следует уделять особое внимание.
В последние десятилетия произошла замена традиционных источников питания стационарного оборудования на основе силовых трансформаторов, функционирующих на частоте питающей сети, импульсными источниками питания, или так называемыми бестрансформаторными преобразователями первичного сетевого напряжения. Принцип их действия основан на преобразовании исходного первичного напряжения низкой частоты (десятки герц) питающей промышленной сети в более высокочастотные колебания (несколько десятков килогерц) с последующей трансформацией. Сегодня преобразователи подобного типа составляют большинство источников вторичного электропитания устройств как бытового, так и промышленного назначения.
Среди многочисленных радиоэлектронных устройств, что можно сегодня приобрести в магазинах радиотоваров встречаются готовые блоки многофункциональных устройств, содержащих встроенные источники питания (адаптеры сетевого напряжения). Таков, к примеру, блок ресивера спутникового телевидения BS-S 501 Xtra модели DMO 265-R.
Ресивер был приобретен в 2011 году для использования по назначению – обеспечению приема телевизионной трансляции со спутников – совместно с антенной (тарелкой) спутниковой связи. Когда устройство ресивера было заменено новым, более современным, старый блок оказался не нужен, и до последнего времени «пылился без дела».
Импульсный источник питания, обеспечивает сразу несколько постоянных напряжений: +5 В (ток 1,2 А), +12 В (0,8 А), +22 В (0,3 А) может пригодиться в домашней лаборатории радиолюбителя – как тестовое и настроечное устройство.
Для адаптации промышленного ресивера BS-S 501 Xtra DMO 265-R к запросам радиолюбителя, вскроем его корпус, открутив 4 самореза по периметру.
Слева находится печатная плата SMPS-888 импульсного преобразователя с несколькими выходными напряжениями, с которой будем дальше работать. В преобразователе применена микросхема U1 типаЬМ339, регулируемый стабилитрон TL431 (U2) и импульсный трансформатор YW-TR2-CE. Разъем SN2, расположенный здесь же, служит для соединения выходных напряжений источника питания – плоским кабелем – с платой преобразователя спутниковых сигналов.
С разъема SN2 в соответствии со следующими рекомендациями используют напряжения для лаборатории начинающего радиолюбителя.
Со стороны печатных проводников припаивают проводники 4-х контактного кабеля TIA/EIA 568В2 (ранее применявшегося для соединения сетевой карты системного блока и внешнего модема ПК) или аналогичного. Проводники подключаются к разъему SN2 в соответствии с табл. 3.1.
Распайка проводников разъема SN2
Аналогичным способом можно использовать в качестве относительно мощного источника питания практически любой промышленный электронный прибор, подключившись проводниками к точкам выходных напряжений.
Рассмотренный подход позволяет экономить семейный бюджет, и, кроме того, давать «вторую жизнь» морально устаревшим устройствам, отложенным в утиль за ненадобностью.
3.5. На что сгодится старая сигнализация
При замене блоков сигнализации в промышленных помещениях и частных квартирах часто остаются невостребованными «старые» блоки, которые можно с успехом приспособить для имитации установленной сигнализации – в других квартирах, или по иному назначению, к примеру, для индикации времени на ЖКИ. Как правило для это потребуется просто подключить к старым блокам источник питания с напряжением 10–13 В, и «спрятать» соединительные провода.
Что адаптировать такие блоки сигнализации для собственных нужд радиолюбителя необходимо открыть крышки корпуса и подключиться к определенным точкам. Рассмотрим эту ситуацию подробнее – на примере блоков сигнализации «Комета-02» и «Сигнал-2М».
Чтобы адаптировать блок «Комета-02» нужно подключить к его двухпроводному разъему питание – в соответствии с указанной на корпусе прибора полярностью. Для этого корпус «Кометы» открывают с лицевой стороны (2 винта под специальную отвертку).
При правильном подключении питания, установленном вручную коде «00» (что означает режим включенной сигнализации) и поднятом вверх тумблере, светодиод на панели «Кометы» начнет мигать. Имитация включенной сигнализации достигнута.
Блок «Комета-02» снят с «вооружения» подразделений и квартирных служб вневедомственной охраны.
Охранное устройство «Сигнал-2М» эксплуатируется охранными структурами до сих пор и широко распространено. Этот прибор можно увидеть на промышленных предприятиях, в магазинах и офисах, в банках.
Чтобы разобрать «Сигнал-2М» снимите его с «подложки» с помощью ослабления одного винта в тоце корпуса и открутите
4 самореза с тыльной стороны корпуса. Внутри находится печатная плата с обозначением UA317 (со стороны проводников), где к 5-ти контактному разъему с обозначением (на плате) ТВ2 припаяны 2 проводника питания (типа МГТФ-0,6).
На печатной плате UA317 расположен 5-ти контактный выходной разъем (с винтовой фиксацией), обозначенный как ТВ2. Его распайка следующая:
1 – питание +12 В
2 – общий провод
3, 4, 5 – контакты для подключения шлейфа связи.
Напряжение питания устройства – от стабилизированного источника в диапазоне 9-14 В.
Практическое применение бывшего блока сигнализации «сигнал» не только в имитации наличия охранной сигнализации в квартире (служебном помещении), но и часы.
3.6. Портативный и экономичный регистратор событий из шагомера
Простое устройство контроля посещений с памятью и фиксированной индикацией окажется полезным в быту – для подсчета входивших в помещение людей или для того, чтобы быть спокойным, что никто не входил в отсутствие хозяев. Особенно полезно, если вы поехали надолго на дачу (в командировку).
Первое, что приходит на ум – адаптация электромеханического счетчика.
Рассмотрим этот проект ниже.
3.6.1. Адаптация электромеханического счетчика
Электромеханические счетчики используется в промышленности для контроля состояния (счета) и фиксации показаний. При каждом воздействии постоянного напряжения на обмотку (внутри корпуса электромеханического счетчика) происходит изменение его цифровых показаний (возрастание) на один.
Это достигается применением обмотки с якорем, который, в свою очередь, воздействует на рычаг стопорной пружины, удерживающий колесики счетчика с нанесенными на них цифрами. Управление обмоткой осуществляется постоянным током. При каждом воздействии соответствующего напряжения происходит только одно притягивание и одно отпускание якоря катушки счетчика.
Электромеханические счетчики различаются по габаритам, электрическим параметрам (напряжение, ток) и линейкой цифр.
Часто такой счетчик оказывается незаменим по простоте и удобству применения. К примеру, это касается устройств учета времени работы дизельных двигателей-генераторов, когда требуется контролировать наработку в моточасах, строительной техники, высотных кранов и во многих других аналогичных случаях.
Вместо создания высокоинтегрированных электронных устройств, таким образом, можно обойтись неприхотливым и надежным промышленно изготовленным счетчиком. Счетчик содержит минимум деталей, служит десятилетиями, и в нем практически «нечему ломаться».
Кроме того, такой подход в решении простых задач оправдан тем, что на механическом табло счетчик фиксирует показания, которые не сбиваются даже при механическом воздействии (тряска, вибрация) и отключении электричества; при вновь подключенном напряжении счетчик продолжит отсчет с прежних (накопленных) показаний. Это дополнительный аргумент надежности конструкции.
Производителем предусмотрен и рычажок сброса всех показаний (разрядов) в ноль.
В некоторых иных (относительно представленного на рис. 3.16) счетчиках сброс показаний осуществляется путем открывания крышки и «ручным» перемещением колесиков с нанесенными на них цифрами до совмещения с нулями или в другую необходимую комбинацию цифр (показаний).
Крышку, надеваемую на счетчик, закрепляют винтом, проволокой или пломбируют для предотвращения несанкционированного изменения его показаний.
Ток потребления обмотки не превышает 15 мА. Источник питания может быть любой нестабилизированный, даже с однополупериодным выпрямлением тока. Диапазон допустимых напряжений в пределах 10–15 В.
Электрическая схема подключения счетчика представлена на рис. 3.17. Полярность подключения в данном случае значения не имеет.
Рис. 3.17. Электрическая схема подключения электромеханического счетчика
На практике такое устройство с запоминанием состояния используют для контроля посещений охраняемых и складских помещений, однако, его с успехом можно применять и в быту, то есть дома, подключив схему (рис. 3.17) совместно с микропереключателем SB1, установленном на косяке (дверной коробке) входной двери.
Микропереключатель, кроме указанного на схеме, может быть любой подходящий, с группой контактов на замыкание-размыкание, например, ПД9-1, П1М9-1Т, МТС-1 и аналогичный.
Кроме счетчика фирмы Mansfeld допустимо применять и другие промышленные приборы аналогичной конструкции, подключая к ним источник питания сообразно паспортным данным и электрическим характеристикам конкретного электромагнитного счетчика.
Когда дверь закрыта, контакты SB1 разомкнуты и напряжение на счетчик не поступает. При открывании двери происходит замыкание контактов микропереключателя SB1, ток течет через электромагнит счетчика, но показания не изменяются, пока якорь электромагнита ЭМ 1 не будет отпущен.
Как только дверь зарывается, контакты SB1 размыкаются, якорь электромагнитного счетчика отпускает, и показания прибора посредством механического привода переустанавливаются (изменяются) на единицу.
Таким образом, ведя периодический контроль с записью в специальный журнал или компьютер показаний прибора, к примеру, первого числа каждого месяца (в зависимости от частоты посещений помещения) можно с большей долей точности контролировать «проходимость» объекта, а в бытовых домашних условиях устройство позволяет контролировать ситуацию – не заходил ли кто-нибудь в квартиру в отсутствие хозяина. Не смотря на то, что, как правило, наделены ключами многие (в зависимости от состава семьи), иногда важно знать, например, выходил ли ребенок из дома гулять и сколько раз. На каждое открывание-закрывание двери счетчик сработает только один раз.
Отрицательным моментом применения рекомендуемого устройства является ненадежное закрывание двери, провоцирующее дребезг контактов переключателя SB 1, однако, этот устраняется жесткой фиксацией переключателя к дверной коробке и периодическом контроле всех точек крепления входной двери. Обеспечить это условие вполне под силу рачительному хозяину.
3.6.2. Цифровой портативный и экономичный регистратор событий из шагомера
В такой ситуации, когда нужен портативный экономичный регистратор событий, работающий от датчика, да еще на ЖКИ, готовый к локальной установке и занимающий мало места, с неограниченной частотой срабатывания, можно применить готовое устройство шагомера с небольшой доработкой.
Дело в том, что можно изготавливать под заказ регистратор событий на микропроцессоре (индикатор LCD 20 знакомест, ОЗУ 1 кБ, контроллер), но такое решение нерентабельно, ибо даже стоимость написания программы вряд ли будет сегодня меньше стоимости китайского изделия (менее 500 руб).
К примеру, в прихожей моей квартиры я установил в качестве счетчика – для регистрации посетителей – цифровой шагомер Tronic Н6735.
Этот простой, но полезный прибор приобретен в Финляндии в 2007 году за символическую цену; причем он способен не только измерять количество шагов, но и пройденное расстояние, и количество «сброшенных» килокалорий. В перспективе он может работать даже спидометром велосипеда (после несложной доработки, а именно – подключении геркона и магнита), рассмотрим варианты подключения цифрового шагомера Tronic Н6735 далее.
Перед доработкой промышленного устройства шагомер нужно разобрать, открутив 3 самореза в корпусе.
Для подключения датчика с замыкающими (нормально разомкнутыми) контактами вовсе не нужно иметь «семи пядей во лбу». К точкам подключают либо геркон с нормально разомкнутыми контактами, либо аналогичного рода кнопку (концевой включатель без фиксации).
Подключение производят к контактам маховика с эксцентриком, работающим в паре с магнитом. Точка А одновременно является «+» питания (батарея типа LR44 с напряжением 1,5 В обеспечивает надежную работу устройства в течении примерно 2-х лет). Точка А на печатной плате обозначена как VPR
Таким образом, никаких дополнительных доработок устройства (кроме описанной) не требуется.
Сам маховик с эксцентриком можно с платы удалить, а можно, как в авторском варианте – оставить: возможно, шагомер еще пригодится вам по прямому назначению.
3.6.3. Варианты альтернативного решения
Дополнительные идеи-варианты решения задач подсчета представлены ниже.
1. Регистратор событий («кто пошел»)
В любом калькуляторе есть кнопка «=»; параллельно ей подключают геркон (с нормально замкнутыми контактами, установленный в пределах 1 см от магнита на подвижной части двери), затем набирают на калькуляторе «0+1=» (при необходимости результат счета делят на 2). Единственный минус нет даты и времени
2. Старый сотовый или радиотелефон телефон с поддержкой java подключают к геркону и «считает» (запоминает информацию, индицирует на дисплее).
3. Если контакты геркона подключить к контактам кнопки фотосъемки цифровой камеры (даже самой простой), можно получить портрет входящего, причем с уже отраженном на экране форматом записи даты и времени съемки.
Вообще же вариантов применения устройства бесконечно много. Они ограничиваются только фантазией радиолюбителя.
3.7. Управление посредством старого радиотелефона или необычное применение базы и трубки радиотелефона в быту
Иногда случается, что домашний радиотелефон морально устаревает, перестает радовать так, как прежде – ведь появляются современные модели, которые хочется «вставить» в свой интерьер на радость себе и близким. Бывает и так, что его постигает (настигает) локальная неисправность; к примеру, мой телефон Texet TX-D5300 после падения на пол, перестал отображать на дисплее некоторые символы, и считывание информации превратилось для меня в муку. Разбор аппарата и улучшение контактов дисплея с печатной платой ничего не дали. Таких и подобным им случаев, к сожалению, сотни и тысячи.
Небольшая (до 1000 руб) стоимость подобных «игрушек» предполагает, что хозяин без сожаления заменит такой телефон, поскольку рентабельность ремонта перевесит саму стоимость изделия.
Тем не менее, бытовые радиотелефоны с незначительными и локальными неисправностями вполне подойдут для того, чтобы руками радиолюбителя вдохнуть в них «новую жизнь».
К примеру, совсем несложно сделать из «игрушки» дистанционный сигнализатор открывания входной двери; а эта умело воплощенная в реальность задача позволит пойти еще дальше и оповещать звуком о любом другом (при соответствующем подключении) изменении контролируемого параметра в пределах одной квартиры (офиса).
Главное – чтобы был исправен передающий и приемный тракт, и работала функция «поиск трубки». Далее я расскажу, как из такого полу исправного беспроводного комплекта сделать полезную в хозяйстве вещь.
Для доработки базового (штатного) комплекта (база + трубка) потребуется сделать несколько несложных шагов. Вот они:
Поделиться книгой: