Андрей Кашкаров - Электронные фокусы для любознательных детей
При подключении звукового капсюля со встроенным прерывистым генератором следует соблюдать полярность. Положительный вывод источника питания подключают к выводу капсюля с обозначением «+».
Микросхему K561TЛ1 можно заменить на K564TЛ1, CD4093B (зарубежный аналог). Переменный резистор R1 типа СПО-1, или аналогичный, желательно с линейной характеристикой.
Постоянные резисторы типа МЛТ-0,25.
Транзистор VT1 можно заменить на КТ603, КТ608, КТ801, КТ815, КТ972, 2SC1573, 2N4927 и аналогичные. Звуковой капсюль– любой с встроенным генератором, рассчитанный на постоянное напряжение 5—15 В и ток до 100 мА.
Например, FXP-1212, FMQ-2015B – в этих случаях звук будет не прерывистый, а монотонный.
Оксидный конденсатор С1 в схеме важен, он сглаживает пульсации напряжения.
Включатель SB1 штатный, расположенный в корпусе от компрессора. Можно применить и любой другой тумблер, например MTS-1.
Индикаторный светодиод подключен постоянно – он сигнализирует о работоспособном устройстве, находящемся в готовности. Вместо указанного на схеме, применяют любой другой светодиод, с током до 20 мА, например, ARL-5013URC-B.
3.10. Особенности и возможности разных датчиков
3.10.1. Если датчик самодельный
Очевидно, рассмотренный датчик найдется не у каждого радиолюбителя, поэтому он может быть заменен на самодельный, к примеру, со следующими рекомендациями. Соединительные провода припаиваются к двум металлическим спицам.
Спицы располагаются параллельно друг другу на полу на расстоянии 0,5–1 см (в районе ожидаемой протечки) и крепятся к полу обыкновенным лейкопластырем.
Материал пола значения не имеет.
Кроме того, конструкция датчика может иметь много вариантов. Определяющее значение в данном устройстве имеет высокая чувствительность микросхемы к даже незначительному изменению сопротивления между контактами XI.
3.10.2. Самый простой датчик влажности, который видел я
Самый простой промышленный датчик влажности, который приходилось видеть, был создан компанией Philips, и стоил менее 1 USD.
Внешний вид – две пластинки из нержавеющей стали с изолятором в виде тонкого (пластикового на вид) сита из волос (как вариант повторения в домашних условиях можно взять две монетки по 2 рубля и обмотать леской – в виде изолятора).
Принцип работы такого датчика в линейном измерении емкости в довольно узком диапазоне 200…300 пФ. При увеличении влажности, как было рассмотрено выше, волос удлиняется.
Такой датчик применяют вместо времязадающего конденсатора в генераторе на микросхеме КР1006ВИ1 (зарубежный аналог NE555). Таким образом, при изменении влажности частота генератора изменялась.
3.10.3. Из промышленных (изготовленных на производстве) датчиков влажности
Из промышленных датчиков влажности, что можно приобрести почти повсеместно сегодня, наиболее популярны HONEY HIH-4000 (НШ-4010) (стоимость 500–700 руб.) с 3-х контактным выходным разъемом 3-PIN SIP С (выводы: «+», «-«, «аналоговый выход»). Примерно сходные результаты можно получить с использованием в качестве датчика промышленного НСН-1000.
Датчик имеет автономное питание с напряжением 3 В; элемента CR2025 хватает примерно на 1 год работы. Такой датчик уместно использовать в составе охранной сигнализации.
Тем не менее, предложенный в первой части статьи метод самостоятельного изготовления датчика влажности из подручных деталей ничем не хуже покупки готового (и относительно дорогого устройства); более того, самостоятельное техническое творчество развивает интеллект и добавляет ум и опыт, что особенно важно в наш век научно-технического прогресса, шагающего по планете семимильными шагами.
3.11. Что можно дома сделать из «налобного» фонаря?
В продаже имеются налобные китайские светодиодные (аж до 24 шт.) фонарики с поэтапным включением и даже мигающим режимом. Это очень неудобно. Достаточно было бы два положения – вкл.(все)/выкл. Как это сделать рассмотрим далее.
Портативный налобный фонарь с маркировкой Bailong BL-536 с 3-мя элементами питания типа АА (LR6) (и аналогичные) сегодня можно приобрести практически повсеместно; разница лишь в стоимости и ценовых «накрутках» посредников.
Внутренности фонарика не поражают своим разнообразием: отсек для элементов питания, две платы и миниатюрная тактовая кнопка (микропереключатель без фиксации) SDTM-630-N, управляющая режимами работы фонаря:
1-е нажатие – горят 4 светодиода;
2-е нажатие – еще 4 (итого 8);
3-е нажатие – все светодиоды зажжены (12);
4-е нажатие – все светодиоды мигают с частотой приблизительно 2 Гц;
5-е нажатие выключает все светодиоды, затем все повторяется снова.
Печатная плата с матрицей светодиодов имеет обозначение XG-12-4; на ней находится «залитая» каплей компаунда микросборка. Ее внутренняя схема реагирует на замыкание контактов микропереключателя (в торце корпуса фонарика) в триггерном режиме – одно замыкание контактов (не важно – какой длительности) включает определенный режим, каждое последующее – следующий, и так в цикличном алгоритме.
Управляющий импульс для микросборки отрицательный, то есть триггер срабатывает по отрицательному фронту входного импульса, или замыкании на «-«питания.
Контакты микросборки никак на плате не обозначены. В налобных фонариках аналогичного назначения (с разным количеством светодиодов, но в одинаковом корпусе) мне встречались печатные платы и с другой маркировкой, разводкой дорожек и количеством светодиодов, поэтому приводить подробную схему нет особого смысла, ибо не исключено, что именно такой же версии фонаря больше нигде читателю не встретится (зато встретятся другие).
Думаю, что такие «игрушки» собирают в Китае несколько сотен малых производителей вручную, как когда-то в Швеции собирали автомобили марки Volvo; малыми партиями и поэтому получалось не всегда идентично, то же касалось и запчастей.
По той же причине нет смысла и дорабатывать устройство путем дополнения логической электрической схемы с участием нового триггера, который имел бы только 2 режима управления светодиодной матрицей, так лелеемые в мечтах некоторыми читателями – нажал 1 раз – свет горит, нажал второй – свет погас. Но именно в этом конкретном примере, такие доработки, на мой взгляд, сомнительны в части их итоговой результативности; если уж совсем делать нечего…
Учитывая вышеприведенные аргументы, а также небольшую стоимость самого фонарика и отсутствия свободного места для платы (микросхемы) доработки, от такой затеи пришлось отказаться, и поступить радикальным способом.
Далее рассмотрим вариант для конкретной модели налобного фонаря с 12 светодиодами (для другого количества светодиодов, или иного их типа, потребуется внести коррективы в сопротивление ограничительного резистора – о нем ниже).
Радикальное усовершенствование устройства сводится к замене кнопки без фиксации SDTM-630-N (могут встретиться и иные варианты тактовой кнопки) на почти аналогичную – с фиксацией типа PS700L, PS645L, PS850L (стоимость 12–18 руб), где цифры в обозначении говорят о размерах кнопки, к примеру, PS700L – 7 мм..
Итак, разбираем корпус фонарика и вынимаем блок для батареек.
Открутив крестообразной отверткой 2 самореза, вынимаем плату с микропереключателем; она маркирована как XGCL-21.
Отпаиваем штатную кнопку (гибкие выводы в отверстия платы) и вместо него устанавливаем микропереключатель с фиксацией положения типа PS700L.
К слову, по размерам в данном случае отлично подходит кнопка с фиксацией от панелей управления старых (10-летней давности) автомобильных магнитол.
Следующим шагом потребуется внести изменения в печатную плату со светодиодной матрицей (она вынимается из корпуса фонаря еще проще – через стеклянную линзу фонаря).
Все светодиоды нужно включить параллельно друг другу с помощью гибких монтажных проводников-перемычек типа МГТФ-0,6. Печатные проводники, ведущие к микросхеме, при этом обрезают.
В разрыв простейшей электрической цепи (батарея питания с напряжением 4,5 В – микропереключатель с фиксацией – светодиодная матрица) включают постоянный резистор сопротивлением 24 Ом ±10 % для ограничения тока в цепи (прямо приложенное напряжение 4,5 В к светодиодной матрице вызовет большой (недопустимый) ток, что приведет к выходу из строя светодиодов), а создавать в данном случае импульсный стабилизатор тока нет необходимости по вышеприведенным аргументам («не стоит овчина выделки»).
Сопротивление ограничительного резистора рассчитывается по закону Ома так, чтобы падение напряжение на нем было 2…2,5 В (при этом не более 2,5 В на светодиодной матрице) и ток не более 15 мА из расчета на 1 светодиод (в данном случае 180 мА).
Поэтому самая простая по затратам времени, деталей и, в конечном счете по эффективности, рекомендация – в смене микропереключателя режимов на аналогичный – по внешнему виду, но с фиксацией положения, к примеру на PS700L; он имеет 6 контактов, 2 из них «купируют» кусачками перед установкой в плату на штатное место (с 4-мя отверстиями).
