Простой дистанционный выключатель управляемый лазерной указкой (NE555)
Лазерная указка, - интересная игрушка, светит далеко, ярко и «зайчик» маленький, и цена доступная. Почему бы не использовать лазерную указку как орган управления чем-то. Навел «зайчик» на выключатель, и он включился (или выключился).
Здесь описывается очень простой дистанционный выключатель, управляемый лазерной указкой. На рабочей поверхности выключателя есть два глазка или две мишени, в которые нужно попасть лазерной указкой, - в одну мишень, чтобы выключить нагрузку, в другую мишень, чтобы включить нагрузку. Ради удобства эти мишени нужно расположить на некотором расстоянии друг от друга.
В основе схемы лежит RS-триггер, сделанный на основе популярной микросхемы NE555 (так называемый, интегральный таймер). Обычно на этой микросхеме делают мультивибраторы или одновибраторы (таймеры), но и RS-тригтер на ней тоже можно «сообразить». Микросхема NE555 интересна тем, что работает в широком диапазоне питающего напряжения (от 5 до 15V) и имеет достаточно мощный выход, на столько что к нему можно непосредственно подключать обмотку реле Максимальный ток выхода микросхемы 225mA.
Для установки своеобразного RS-триггера на NE555 в единичное состояние, нужно на вывод 2 подать логический ноль. А для установки в нулевое состояние, - логическую единицу на вывод 6. Здесь к этим выводам подключены цепи делителей напряжения, состоящие из постоянных резисторов и фоторезисторов. Пока на фоторезисторы свет от указки не попадает, на выводе 6 логический ноль, а на выводе 2 - единица.
Если посветить указкой на фотерезистор RF1, его сопротивление станет меньше сопротивления R1, и на выводе 2 А1 будет логический ноль. Микросхема А1 переключится в устойчивое состояние с высоким уровнем напряжения на выходе (выводе 3). Через диод VD2 поступит ток на обмотку реле К1, и его контакты включат нагрузку. После того как мы перестанем светить указкой на RF1, микросхема А1 останется в этом установившемся состоянии неограниченное время.
Теперь, чтобы выключить нагрузку нужно навести «зайчик» указки на RF2. Сопротивление RF2 станет ниже сопротивления R2, и на выводе 6 А1 установится логическая единица. Это переключит микросхему А1 в устойчивое состояние с закрытым выходом.
Ток с выхода (вывода 3) перестанет поступать на обмотку реле К1, и контакты этого реле выключат нагрузку.
После того как мы перестанем светить указкой на RF2, микросхема А1 останется в этом установившемся состоянии неограниченное время. Здесь используются обычные фоторезисторы, рассчитанные на видимый свет. Нужно настроить оптические датчики на их основе так. чтобы они не реагировали на обычный солнечный или искусственный свет, освещающий помещение, но реагировали на «зайчик» лазерной указки.
На самом деле, это сделать просто. Лазерный луч даже такой игрушки, как указка, дает достаточно мощный световой поток, концентрированный на небольшой площади. Нужно просто понизить чувствительность датчика. Чувствительность датчика, в такой схеме, зависит от второго резистора.
В данном случае, это резисторы R1 и R2. Они выбраны сопротивлениями намного меньше номинальных сопротивлений используемых фоторезисторов. Поэтому, силы света от обычного освещения помещения оказывается недостаточно для срабатывания датчика.
Рис. 1. Схема дистанционного выключателя управляемого лазерной указкой (NE555).
Источник питания схемы выключателя сделан по «конденсаторной» схеме. Избыток напряжения падает на реактивном сопротивлении C3. Диодный мост VD4-VD7 выпрямляет ток, стабилитрон VD1 фиксирует напряжение на уровне 12V, а конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного тока.
Тип использованных фото рези сто ров автору не известен, но это фоторезисторы от фотореле для управления освещением. Как показали опыты, при ярком дневном свете их сопротивление около 30 кОм, а в темноте (накрыты металлической кастрюлей) около 1 мегаома. При освещении лазерной указкой с расстояния около пяти метров их сопротивление падает до величины около 1 килоома.
Исходя из этих данных и выбраны сопротивления резисторов R1 и R2. Но, возможно, с другими фоторезисторами сопротивления этих резисторов нужно будет уточнить.
Реле К1 с обмоткой сопротивлением около 400 Ом, на напряжение 12V. Такие реле часто применяются в различных электронных выключателях освещения и автомобильных сигнализациях. Можно взять реле с обмоткой на меньшее напряжение, например, на 5V, но тогда нужно будет последовательно его обмотке включить постоянный резистор сопротивлением примерно процентов на 20 больше сопротивления обмотки реле постоянному току.
Емкость конденсатора С2 не обязательно должна быть 470 мкФ, можно выбрать конденсатор с номинальной емкостью в довольно широких пределах, от 300 до 2200 мкФ.
Стабилитрон 1N4742 можно заменить любым стабилитроном на 11-13V мощностью не менее 1W. Диоды 1 N4005 можно заменить любыми маломощными выпрямительными диодами на обратное напряжение не менее 400V. Конденсатор C3 тоже на напряжение не менее 400V.
Белков А. РК-09-22.